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Científicos han resuelto un misterio de 30 años que podría reducir radicalmente la cantidad de fertilizante nitrogenado requerido por la agricultura, ayudando a impulsar la producción de alimentos y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Los hallazgos aparecen reportados en el último número de la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Este importante adelanto se centra en el descubrimiento de la brachialactona, un compuesto químico hasta ahora desconocido que es liberado por las raíces de la gramínea tropical Brachiaria. Se ha demostrado que el compuesto reduce la nitrificación, un proceso microbiano del suelo que conduce a la filtración de nitrógeno hacia el ambiente, que es, en gran parte, responsable de la contaminación por nitrógeno. Los procesos de nitrificación y desnitrificación en sistemas agrícolas liberan óxido nitroso, un potente gas de efecto invernadero que es 300 veces más potente que el dióxido de carbono. Este hallazgo podría ser especialmente importante para mejorar la eficiencia del nitrógeno en cultivos de cereales, los cuales desperdician casi el 60% del nitrógeno aplicado en forma de fertilizante —con pérdidas que ascienden a alrededor de US$17 mil millones por año.

El descubrimiento es el resultado del trabajo colaborativo de muchos años entre el CIAT, el Centro Internacional de Investigación para las Ciencias Agrícolas del Japón (JIRCAS) y el Instituto Nacional de Investigación Alimentaria (NFRI), también del Japón. Marca el final de un acertijo de 3 décadas. En los años 80, los investigadores del CIAT observaron una reducción en la nitrificación del suelo en campos sembrados con pastos Brachiaria; trabajos recientes demuestran que estas gramíneas también liberan menos óxido nitroso. El artículo publicado en PNAS aclara, por primera vez, el mecanismo subyacente y caracteriza esta función vegetal única, conocida como inhibición de la nitrificación biológica (BNI, sus siglas en inglés).

"Éste es el primer paso para ubicar el gen responsable de la inhibición de la nitrificación y podría muy bien ser un paso fundamental para encontrar una solución genética para mejorar la eficiencia del uso de nitrógeno en los principales cultivos alimenticos de primera necesidad y en pasturas", dijo el Director General del CIAT Ruben Echeverría. "El descubrimiento podría constituir un adelanto importante para mejorar la eco-eficiencia de la agricultura al reducir la cantidad de fertilizantes nitrogenados aplicada a los cultivos. También podría ayudar a reducir el impacto de dichos fertilizantes nitrogenados en el ambiente, que es claramente una posición beneficiosa para todos".

"Este hallazgo también indica que toma tiempo para que la investigación arroje resultados. Afuera pueden existir otras grandes oportunidades para mejorar la productividad y el manejo de los recursos naturales, pero se necesita financiación a largo plazo. Uno de los retos es identificar esas fuentes de financiación", concluyó Echeverría.

Esta investigación fue financiada en parte por el Ministerio de Relaciones Exteriores de Japón.

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Idupulapati Rao, i.rao@cgiar.org