Cuando Hennig Brandt descubrió el elemento fósforo en 1669, fue un error. Realmente estaba buscando oro. Pero su error fue un descubrimiento científico muy importante. De lo que Brandt no podía haberse dado cuenta era de la importancia del fósforo para el futuro de la agricultura.

El fósforo es uno de los ingredientes necesarios para un crecimiento y rendimiento saludables de los cultivos. Cuando las granjas eran más pequeñas y autosuficientes, los agricultores recogieron sus cosechas, y los nutrientes rara vez salían de la granja. La familia o los animales consumieron la comida, y el agricultor podría esparcir el estiércol de sus animales en el suelo para reconstruir los nutrientes. Este fue un ciclo de fósforo de ciclo bastante cerrado.

Pero, a medida que aumentaba la población mundial, también lo hicieron las necesidades alimentarias y nutricionales. Más de la cosecha de un granjero, y por lo tanto nutrientes, se vendió de la finca. Agricultura adaptada mediante el desarrollo de muchos nuevos métodos de cultivo, así como fertilizantes. La mayoría de los fertilizantes de fósforo utilizan el suministro mundial de roca fosfórica como ingrediente principal. Esa principal fuente moderna es un recurso finito y se está agotando. La roca de fosfato también es difícil de extraer y procesar.

"Existe una necesidad urgente de aumentar la eficiencia del uso del fósforo en los agroecosistemas, "dice Kimberley Schneider, científico investigador de Agriculture and Agri-Food Canada. "Hay muchos productos químicos, Procesos físicos y biológicos que afectan la disponibilidad de fósforo para los cultivos. ”Es por eso que los agricultores dan gran importancia a tener suficiente fósforo para sus cultivos.

Mejoramiento de cultivos y selección de cultivares

Diferentes plantas pueden usar el fósforo de manera más eficiente que otras. "La eficiencia en el uso del fósforo es la capacidad de producir más cultivos por unidad de fósforo absorbida por la planta, ", explica Schneider." Existe la posibilidad de que los fitomejoradores desarrollen nuevas variedades que utilicen fósforo de formas aún más eficientes. También pueden producir cultivos que trabajen con hongos micorrízicos en el suelo para ayudar a aumentar su absorción de fósforo. Centrarse en el cultivo de plantas que funcionan bien en suelos con bajo contenido de fósforo requerirá un enfoque interdisciplinario ".

Diseño de sistemas de cultivo y eficiencia en el uso de fósforo

Dado que algunos cultivos pueden aumentar la disponibilidad de fósforo del suelo para cultivos futuros, los productores podrían centrarse en las rotaciones de cultivos que aprovechan esto. Los cultivos de cobertura y los abonos verdes también pueden contribuir a la disponibilidad de fósforo en muchas condiciones. Por ejemplo, un estudio encontró que al sorgo le fue bien con el uso de fósforo después de la alfalfa o el trébol rojo, pero no después del trébol dulce. Será importante obtener las combinaciones adecuadas para los cultivos y campos adecuados.

El papel de la materia orgánica del suelo en la mineralización del fósforo

Se sabe que la materia orgánica del suelo indica la salud del suelo. Puede mejorar la disponibilidad de fósforo de las plantas al permitir un mayor acceso de las raíces al fósforo y al liberar el fósforo disponible en las plantas. En la actualidad, la materia orgánica del suelo no forma parte de las mediciones de fertilidad del suelo en las granjas, por lo que esta es un área de potencial de investigación futura.

Hongos naturales del suelo al rescate

Muchos suelos contienen uno o más tipos de hongos amigables llamados hongos micorrízicos arbusculares. Trabajan con raíces de plantas para intercambiar "tareas de la vida". Los hongos ayudan a liberar fósforo y otros nutrientes, mientras que las plantas producen compuestos de azúcar que los hongos usan para crecer. Por supuesto, los hongos y las raíces deben poder estar cerca uno del otro para que se produzca este intercambio. Los investigadores están analizando la promesa de construir y utilizar mejor las poblaciones de hongos micorrízicos en los suelos.

Reciclaje y recuperación de fósforo

El fósforo es el sexto elemento más común en la tierra. Todavía, es un factor limitante en el rendimiento de los cultivos. Exceso de fósforo en el lugar equivocado:arroyos, lagos y otras masas de agua:contamina. ¿Cómo llegó a ser esto?

Tracemos el "ciclo de vida" de una molécula de fósforo. La mayor parte de la roca fosfórica se extrae en los continentes de Europa y África, aunque algunos depósitos están disponibles en otros lugares. Después de convertirlo en fertilizante, este fósforo luego se traslada a las granjas. Desde allí, el fósforo es utilizado por una planta para fabricar un producto, quizás una soja. La soja se saca de la granja y se transforma en tofu. Luego se transporta a su supermercado local, donde lo compras y lo traes a casa. Si vives en una ciudad después de disfrutar de su comida de tofu frito, los desechos que produce su cuerpo se tiran por el inodoro. Si vive en una zona rural, entra en el sistema séptico.

Por lo tanto, el ciclo de vida de esta ilustrativa molécula de fósforo muestra un ciclo roto. La molécula se origina lejos de su lugar de descanso final. Debido a la vida moderna, el ciclo del fósforo que solía existir en las granjas está roto. Cuanto más urbana se vuelve la sociedad, cuanto más roto está el ciclo del fósforo, a menos que los científicos encuentren respuestas para cerrar los bucles nuevamente.

Los científicos agrícolas están trabajando con los administradores de aguas residuales para desarrollar formas de hacer que las moléculas de fósforo que lo merecen vuelvan a trabajar en la granja. "Si bien la mayoría de las tecnologías de recuperación de fósforo disponibles en la actualidad pueden no parecer económicamente viables, los beneficios ambientales y sociales son importantes, ", dice Schneider." También hay otros productos valiosos de la recuperación de fósforo, como la materia orgánica, otros nutrientes, e incluso agua ".

"Aumentar la eficiencia del uso del fósforo en los agroecosistemas debe ser una prioridad para reducir la dependencia de los fertilizantes y minimizar los efectos sobre el medio ambiente, ", dice Schneider." Hay muchas posibilidades para que el sistema agrícola mejore el uso del fósforo. El resultado será un agroecosistema que aún alimenta al mundo, mientras protegemos los recursos naturales que nos ayudan a cultivar nuestros alimentos y vivir vidas saludables ".

Este artículo fue publicado recientemente en una sección especial del Revista de Calidad Ambiental llamado Celebración del 350 aniversario del descubrimiento del fósforo, para bien o para mal.