Fertilizantes que se adaptan al ‘hambre’ de las plantas para reducir su impacto ambiental

El incremento progresivo de la población mundial demanda una producción creciente de alimentos y bienes de primera necesidad, que debe tener lugar dentro de un contexto de respeto por la dignidad de las personas y preservación de la naturaleza.

Una de las variables que más influyeron en el pasado y que tiene mayor protagonismo en el presente y futuro del desarrollo tecnológico y social es la fertilización adecuada de los cultivos agrícolas.

En el pasado siglo, la llamada revolución verde se fundamentó, entre otros factores, en la producción de fertilizantes de alta solubilidad en agua que aportaban rápidamente los nutrientes para su asimilación por las plantas. Este planteamiento permanece como la aproximación más utilizada en nuestros días en la producción de fertilizantes.

Sin embargo, este enfoque tiene grandes problemas de eficacia a largo plazo, así como altos riesgos medioambientales.

Un exceso de nutrientes perjudicial

Por una parte, la rápida solubilización de los fertilizantes por el agua de riego o de la lluvia libera una concentración muy elevada de nutrientes que no puede ser asimilada por las plantas más que en una pequeña proporción.

Los nutrientes no absorbidos se pierden, bloqueados en el suelo o lavados por el agua. En este último caso, son arrastrados hasta el agua subterránea, lagos y manantiales causando graves desórdenes ecológicos y medioambientales. El colapso de la vida en el Mar Menor es un buen ejemplo de este fenómeno.

Además, también tiene efectos negativos en la regulación de la toma y uso de los nutrientes por las plantas. Al existir una gran cantidad de nutriente disponible, las plantas lo acumulan (el denominado consumo de lujo) y reducen mucho la capacidad para su uso eficiente.

La naturaleza como modelo

En este contexto, es clara la necesidad de un cambio de enfoque en el concepto de fertilización de los cultivos. Y para esta evolución tecnológica, la naturaleza nos puede servir de guía y ejemplo.

Las plantas tienen mecanismos específicos para la toma de nutrientes del suelo. Entre otros, la raíz segrega compuestos con la capacidad de aumentar la asimilabilidad para la planta de los nutrientes presentes en la fracción de suelo que se encuentra en contacto directo con la raíz, conocida como rizosfera.

Algunos de estos compuestos, además de poseer una elevada actividad química que permite la solubilización de nutrientes del suelo, también tienen la capacidad de despertar la actividad de la microbiota presente en el suelo en contacto con la raíz. Esta acción es muy importante. Algunos de estos microorganismos mejoran el desarrollo de las plantas al incrementar los nutrientes asimilables para ellas y bioestimular procesos vitales en la planta.

Fertilizantes más eficientes

En este contexto, una posible aproximación para un nuevo planteamiento de la fertilización de las plantas podría ser la preparación de fertilizantes cuya capacidad de aportar nutrientes asimilables no esté gobernada por su solubilidad en agua, sino por su capacidad de reaccionar con los compuestos segregados por las raíces de las plantas como expresión de sus necesidades nutricionales.

De esta forma, el aporte de nutrientes por parte del fertilizante se adaptaría mejor a las necesidades de las plantas. Así se reducirían en gran medida las pérdidas de nutrientes por inmovilización en el suelo o por lavado-filtración por acción del agua procedente del riego o de la lluvia.

Nuestro grupo de investigación lleva trabajando esta última década en el desarrollo y optimización de este planteamiento.

Los estudios comenzaron con la tesis doctoral de Javier Erro, profesor de la Facultad de Ciencias e investigador del Instituto de Biodiversidad y Medioambiente de la Universidad de Navarra.

Después, proseguimos profundizando en los mecanismos a nivel molecular y metabólico que gobiernan lo que hemos denominado activación del uso eficiente de los nutrientes mediante la utilización de fertilizantes especiales. De hecho, las patentes generadas han sido utilizadas a nivel industrial y comercial. Ya existen productos que fundamentan su acción en este nuevo principio.

Microorganismos que ayudan a las plantas

Es fundamental también entender cómo la interacción de las plantas con los microorganismos presentes en el suelo coopera en la mejora de los mecanismos específicos implicados en el uso eficiente de nutrientes.

Nuestros estudios, así como estudios realizados por otros grupos, ponen de manifiesto que, además de proporcionar nutrientes a las plantas, algunos microorganismos son capaces de potenciar su capacidad para optimizar el uso de los nutrientes asimilados en el sentido de producir el mayor rendimiento por unidad de nutriente.

Así, podrían aplicarse conjuntamente estos fertilizantes especiales, que liberan los nutrientes con un ritmo que se adecua a las necesidades de la planta, y microorganismos específicos.

Es cierto que este nuevo planteamiento exige un cambio de mentalidad en el mundo agrícola tanto a nivel de los productores de fertilizantes como de los agricultores y legisladores, pero constituye una alternativa consistente con un planteamiento sostenible de la agricultura dentro del respeto por el medio ambiente y los ecosistemas naturales.

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