Una raíz de soja con nódulos, Estos nódulos albergan bacterias que "fijan, "o extraer, nitrógeno de la atmósfera para uso de la planta. Crédito:Luiz G. Moretti.
La soja es rica en proteínas, lo cual es genial para los humanos y los animales que lo comen. Pero este alto contenido de proteínas tiene un costo.
Para hacer proteína, Las plantas de soja necesitan mucho nitrógeno. Las plantas obtienen algo del nitrógeno que necesitan al trabajar con bacterias especializadas en el suelo. Estas bacterias viven en los nódulos de las raíces. Extraen nitrógeno de la atmósfera y lo convierten en una forma que las plantas pueden utilizar.
Pero este proceso, la fijación biológica de nitrógeno, puede que no proporcione todo el nitrógeno que necesitan los cultivos de soja. Es posible que los agricultores también tengan que aplicar fertilizantes nitrogenados.
Un nuevo estudio sin embargo, muestra que es posible aumentar la cantidad de nódulos de la raíz de la soja y las bacterias que viven allí para aumentar el rendimiento de los cultivos. Esto podría eliminar la necesidad de aplicar fertilizantes nitrogenados adicionales.
Eso abre la posibilidad de lograr mayores rendimientos de soja basados exclusivamente en la fijación biológica, "dice Mariangela Hungria, investigador de Embrapa Soja, Brasil.
Hungría autor principal del estudio, y sus colegas recubrieron semillas de soja con la bacteria (el método habitual utilizado por los productores). Suministraron bacterias adicionales al rociarlas sobre las plantas durante otras etapas de crecimiento. Las plantas de soja que recibieron la inoculación por aspersión adicional desarrollaron más nódulos de raíces. Y más nódulos condujeron a mayores rendimientos.
La inoculación, agregando bacterias útiles a las semillas de soja, generalmente ocurre en el momento de la siembra. Sin embargo, en este estudio, También se inocularon cultivos de soja en diversas etapas de crecimiento rociando las plantas con bacterias. Crédito:Luiz G. Moretti.
De hecho, la adición de bacterias a las semillas aumentó los rendimientos en un 27% y un 28%. La pulverización de bacterias en los campos de soja durante el crecimiento aumentó aún más los rendimientos.
El aumento de los nódulos radiculares después de la inoculación adicional por aspersión sorprendió a Hungria y sus colegas. Investigaciones anteriores indicaron que cada nódulo dificulta que las plantas de soja desarrollen otros posteriores. Pero en este estudio, las plantas de soja pudieron formar nuevos nódulos cuando los investigadores proporcionaron más bacterias.
"Descubrir que los nódulos no están regulados tan estrictamente como se pensaba anteriormente es un hallazgo importante, "dice Hungria." La limitación ocurre particularmente al comienzo del crecimiento de la soja cuando aparecen los primeros nódulos ". Después de esa etapa inicial, es posible un mayor crecimiento de nódulos.
Más fijación biológica de nitrógeno, y menos nitrógeno a través de fertilizantes, también puede aumentar la sostenibilidad. Primero, reduce las emisiones de carbono. Los fertilizantes nitrogenados se producen generalmente con combustibles fósiles. "Por cada libra de fertilizante nitrogenado fabricado, se pueden liberar al menos 10 libras de dióxido de carbono, "Estados de Hungría.
La segunda mejora en sostenibilidad está sobre el terreno. El exceso de fertilizantes nitrogenados del campo puede fluir a cuerpos de agua. Demasiado contenido en un ecosistema acuático puede provocar la proliferación de algas. Éstos agotan el oxígeno del agua y conducen a "zonas muertas" desprovistas de vida. Fijación biológica mediante bacterias, sin embargo, significa que el cultivo utiliza más nitrógeno.
Las bacterias dentro de los nódulos de las raíces necesitan oxígeno para sobrevivir. Un color rosa o rojo dentro de un nódulo indica que el suministro de oxígeno es robusto y las bacterias están prosperando. Crédito:Mariangela Hungria.
Un menor uso de fertilizantes también tiene un impacto económico. Los costos de los fertilizantes nitrogenados pueden acumularse rápidamente, tanto para los agricultores como para los países. Brasil importa alrededor del 70% de los fertilizantes nitrogenados utilizados en el país.
Varias fincas en Brasil comenzaron a utilizar la estrategia del estudio en octubre de 2016 (la cosecha de verano en Brasil). Los resultados iniciales han sido prometedores, dice Hungría. Los mayores rendimientos de soja observados en el estudio se sostienen en estas escalas más grandes.
Hungría cree que estos resultados también se extenderán más allá de Brasil. "Pero hay que verificarlos porque el trasfondo genético de la soja es diferente en cada país, ", dice. Colaboraciones con Kansas State University, para verificar si los resultados se pueden extender a los EE. UU., acaban de empezar.
La investigación de las bacterias y la fijación de nitrógeno puede ser solo el comienzo. "Creo que los microorganismos pueden ser las 'estrellas' de una nueva era de la agricultura, en el que consideramos no solo la seguridad alimentaria sino también la sostenibilidad, " ella dice.
