¿Reemplazar los fertilizantes por microbios?

La producción de fertilizantes químicos representa alrededor del 1,5 por ciento de las emisiones mundiales de gases con efecto invernadero. Unos científicos plantean ahora la posibilidad de ayudar a reducir esa huella de carbono sustituyendo algunos fertilizantes químicos por una fuente más sostenible: bacterias.

Los fertilizantes químicos se fabrican mediante un proceso de alto consumo energético conocido como Haber-Bosch, que utiliza presiones extremadamente altas para combinar el nitrógeno del aire con hidrógeno y producir amoníaco.

Además de la importante huella de carbono de este proceso, otro inconveniente de los fertilizantes químicos es que su uso a largo plazo acaba agotando los nutrientes del suelo. Para ayudar a restaurar nutrientes en la tierra, algunos agricultores han recurrido a la "agricultura regenerativa", que utiliza diversas estrategias, como la rotación de cultivos y el compostaje, para mantener la tierra sana. Las bacterias fijadoras de nitrógeno, que convierten el nitrógeno gaseoso en amoníaco, pueden ayudar en este enfoque.

Estas bacterias, capaces de convertir el gas nitrógeno en amoníaco, no solo pueden aportar los nutrientes que necesitan las plantas, sino también ayudar a regenerar el suelo y protegerlas de las plagas. Sin embargo, estas bacterias son sensibles al calor y la humedad, por lo que es difícil manejarlas en grandes cantidades y enviarlas a todas las explotaciones agrícolas que las necesiten.

Para superar ese obstáculo, un equipo de ingenieros químicos que incluye a Benjamin Burke, Gang Fan y Ariel Furst del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Estados Unidos, ha ideado un recubrimiento organometálico que protege de daños a las células bacterianas pero sin impedir su crecimiento ni su función.

El equipo encabezado por Benjamin Burke del MIT ha diseñado un recubrimiento que protege de daños a células bacterianas sin impedir su crecimiento ni su actividad como sucedáneas de fertilizantes químicos. Estas bacterias recubiertas podrían facilitar a los agricultores la utilización de microbios para fertilizar la tierra de campos de cultivo. A la izquierda, el recuadro muestra los componentes que crean la cubierta protectora de los microbios, representados en el recuadro central por formaciones triangulares. (Imagen: Jose-Luis Olivares del MIT, basándose en gráficos realizados por el equipo de investigación. CC BY-NC-ND 3.0)

En un nuevo estudio, los investigadores han descubierto que estas bacterias recubiertas mejoran el índice de germinación de una amplia gama de semillas, incluidas las del maíz y las de una clase de col.

Este recubrimiento podría mejorar de manera decisiva la disponibilidad para los agricultores de microbios utilizables como fertilizantes.

Burke y sus colegas exponen los detalles técnicos de su avance en la revista académica Journal of the American Chemical Society Au (JACS Au), bajo el título "Self-Assembled Nanocoatings Protect Microbial Fertilizers for Climate-Resilient Agriculture". (Fuente: NCYT de Amazings)