Mientras que la producción agrícola en todo el mundo lucha contra el deterioro de la salud del suelo, Investigadores australianos están investigando la producción de un fertilizante de nitrógeno orgánico sostenible a partir de biomasa de cianobacterias acuáticas, ideal para áreas muy degradadas que dependen de fertilizantes químicos.

"Muchos suelos se degradan y se vuelven menos fértiles. Esto desafía a la agricultura a producir suficientes alimentos de alta calidad para alimentar a la población en continuo crecimiento, que se ve agravada por la inestabilidad climática que amenaza la producción de cultivos, ", dice la profesora asociada Kirsten Heimann, investigadora de la Universidad de Flinders.

Científicos en Australia, Y Europa están probando un nuevo biofertilizante elaborado a partir de una cianobacteria de agua dulce de rápido crecimiento, Tolypothrix, que puede fijar nitrógeno de la atmósfera sin necesidad de fertilización adicional con nitrógeno, haciendo que la biomasa sea económica de producir en comparación con los biofertilizantes alternativos de microalgas y macroalgas.

Esta forma de algas verdiazules no tóxicas se puede cultivar en agua dulce, e incluso aguas residuales ligeramente salinas o industriales, como las de centrales eléctricas de carbón, el equipo de investigación ha encontrado. La captura de biocombustible también se puede utilizar para compensar los costos de producción.

Los insumos energéticos para la producción de biomasa de Tolypothrix pueden compensarse produciendo biogás, esencialmente un gas rico en metano para secar la biomasa para extraer ficocianina, un suplemento de alto valor para la salud, o para producir biofertilizantes líquidos y sólidos ricos en carbono y nitrógeno para remediar la infertilidad del suelo.

En un artículo reciente en Chemosphere, Dr. Heimann y colegas en Australia, Estados Unidos y España investigan la producción de Tolypothrix como una solución sostenible para la mejora biológica del suelo, que cuando se combina con biogás o el polvo nutricional similar a la espirulina promete "fuertes beneficios económicos para las comunidades agrícolas regionales y remotas".

"Suelos australianos, en particular en el cinturón marginal de trigo en Australia Occidental, están estructuralmente degradados, que no se pueden superar con la aplicación de fertilizantes sintéticos, "dice el profesor asociado Heimann, del Centro de Desarrollo de Bioproductos Marinos de la Universidad Flinders en Australia Meridional.

"Para mejorar la estructura del suelo, Se requieren aplicaciones de carbono orgánico para devolver la capacidad de los suelos de mantener un microbioma de suelo saludable y mejorar el intercambio de cationes de nutrientes y la capacidad de retención de agua de los suelos ".

Los investigadores dicen que la conversión de la biomasa de cianobacterias producida en estanques producida en tierras agrícolas proporcionaría una importante fuente in situ de fertilizante renovable rico en nitrógeno. también ayudando a reducir las emisiones de carbono de la producción y el transporte de fertilizantes químicos.

Se pronostica una mayor demanda de energía y alimentos como consecuencia del crecimiento demográfico mundial esperado, la ONU prevé que alcance los 8.500 millones en 2030, 9,7 mil millones para 2050 y 10,9 mil millones en 2100.

Estas proyecciones fomentan la investigación en biofertilizantes y producción de biogás a través de la generación de energía sostenible utilizando material orgánico residual de producción controlada de biomasa como microalgas y cianobacterias multicelulares.

Los investigadores han informado previamente de una fijación fotosintética de CO2 por cianobacterias de 100 a> 200 toneladas de CO2ha − 1y − 1 en condiciones de cultivo al aire libre en estanques abiertos, estanques de canalización, fotobiorreactores y biorreactores de crecimiento adjuntos.

A diferencia de muchas especies de cianobacterias, Tolypothrixsp., una cianobacteria de agua dulce, es filamentoso y forma agregados que se autofloculan, lo que hace que sea muy fácil de cosechar de cultivos en suspensión, reduciendo los costos de deshidratación hasta en un 90%, sugieren los estudios.

El artículo, "Pretratamientos de biomasa de la cianobacteria Tolypothrix fijadora de N2 para la coproducción de metano, "por C Velu, OP Karthikeyan, DL Brinkman, S Cirés y K Heimann, ha sido publicado en Quimiosfera