Biofertilizantes: alternativa contra el cambio climático

Moctezuma-Pérez Itzel, Domínguez-Gutiérrez Mario, Jiménez-Fuentes Víctor, Martínez-Landa Edgar, Ortega Sánchez Carlos, Gaitán-Hernández Rigoberto*

Los biofertilizantes son alternativas sostenibles de fertilización vegetal, aportan materia orgánica y carbono al suelo, disminuyen las emisiones de GEIs, y los efectos negativos de los fertilizantes sintéticos en el ambiente.

Como ya habremos escuchado, estamos enfrentando una crisis climática que compromete los ciclos de carbono y agua como los conocemos, esto es derivado de las actividades de esta nueva era denominada el Antropoceno, que refiere a las repercusiones negativas sobre el clima, la biodiversidad y la biosfera en general, como la rápida acumulación de gases de efecto invernadero (GEIs), el consumo y agotamiento de los recursos naturales derivados de la actividad humana contemporánea, provocando directa o indirectamente el cambio climático, ya que actualmente emitimos más GEIs de lo que la naturaleza puede remover o capturar, lo que ha derivado en la crisis ambiental de nuestra era (IPCC, 2014; Issberner y Léna, 2018). Se suele pensar que el cambio climático sólo tiene que ver con lo que ocurre en la atmósfera; sin embargo, las plantas utilizan el carbono atmosférico (CO₂) para realizar la fotosíntesis, por lo que el carbono pasa a formar parte de los tejidos vegetales y una proporción de dicho carbono llega al suelo, aproximadamente en un 40% a través de la rizosfera y se puede estabilizar por periodos temporales milenarios. Esta rizosfera es la interacción entre microorganismos, raíz y suelo, sostenida por la materia orgánica, donde sucede la asimilación y almacenamiento del carbono orgánico del suelo. La asociación planta-microorganismos con la materia orgánica juega un papel pivotante en el secuestro de carbono en el suelo.

Fig 1. Efectos de la fertilización sintetíca en comparación con la fertilización con biofertilizantes

La agricultura en general contribuye al cambio climático y se ve afectada por él; sin embargo, tiene a su vez la capacidad de contribuir en las remociones de CO₂ en lo que se denomina permacultura o agroecología. Se estima que la producción de cultivos y ganado contribuyen directamente entre el 10 y 12% de las emisiones de GEIs a nivel mundial, sin considerar el cambio de uso de suelo para incrementar la frontera agrícola (Smith et al., 2008). Los efectos negativos del sistema de producción de la agricultura convencional son los derivados de un esquema en el que el suelo solo sirve como un mero sostén para la planta y es despojado de cualquier hierba, a través del uso de implementos para labrarlo por medio de maquinaria, mermando las poblaciones de microorganismos que en el suelo habitan y liberando el carbono orgánico del suelo a la atmósfera en forma de CO₂. Por otro lado, el uso de fertilizantes sintéticos, de los cuales los nitrogenados son los más utilizados y demandados por los productores, dado que el nitrógeno es uno de los nutrientes que determinan el crecimiento vegetal, son los que más GEIs emiten, ya que al momento de su fabricación produce CO₂_, y al momento de la aplicación, un gas llamado óxido nitroso (N₂O), que tiene un potencial de calentamiento 298 veces más alto que el CO₂. Además de la baja eficiencia en su aprovechamiento por parte de las plantas, ya que del 100% del fertilizante que se aplica en el cultivo, las plantas únicamente aprovechan del 10 al 30%; lo demás se pierde ya sea como gas en forma de N₂O o se percola en forma de nitratos, provocando contaminación del suelo y agua (Barbieri et al., 2008).

Estas prácticas convencionales promovidas desde la Revolución Verde (60's) afectan la diversidad y la dinámica del suelo y han provocado que hasta 50,000 km² de tierra productiva se pierda cada año a través de los procesos de erosión y degradación del suelo, así como el agotamiento de mantos freáticos. La degradación de los suelos amenaza más del 40% de la superficie terrestre y el cambio climático acelera este proceso, amenazando la productividad de los suelos y con ello la seguridad alimentaria (Giovannucci et al., 2012).

Fig 2. Resultados del rendimiento del cultivo de jitomate por la aplicación de biofertilizantes

Por estos motivos, en el Instituto de Ecología A.C. de Xalapa se buscan alternativas basadas en la naturaleza y se desarrollan biotecnologías desde el laboratorio para que puedan ser implementadas en el campo y que los productores puedan seguir obteniendo buenos rendimientos en sus cultivos, pero de una manera menos intensiva con el ambiente. Una de estas alternativas se basa en hacer una gestión adecuada de los residuos orgánicos que se generan en la producción de alimentos. Estos residuos, si se desalojan al campo sin ningún manejo, emiten un GEI llamado metano (CH₄) y también N₂O, pero si se gestionan y estabilizan a través del lombricompostaje, pueden ser una alternativa altamente eficaz para el desarrollo vegetal (Domínguez-Gutiérrez et al., 2022).

Las lombrices de tierra, en especial las epigeas, viven en el horizonte más superficial del suelo, asimilan la materia orgánica de los residuos orgánicos y a través de su digestión y con la ayuda de microorganismos los transforman en biofertilizantes. Estos representan una alternativa ante el cambio climático, ya que no sólo aportan los nutrientes necesarios a las plantas, disminuyendo el uso de fertilizantes sintéticos, también aportan sustancias reguladoras del crecimiento vegetal que fortalecen a las plantas y las hacen más resistentes a plagas y enfermedades. A su vez, pueden mejorar la estructura física y química del suelo, mejorando la retención del agua, incrementando los reservorios de materia orgánica y consorcios microbianos que ayudan a la dinámica del suelo y a la captura del carbono (Fig. 1).

Aquí en Veracruz, se ha fomentado una fertilización sinérgica en la producción de jitomate en el municipio de Mesa de Guadalupe, mediante la validación del biofertilizante, en donde la dosis de 10 toneladas por hectárea aumentó los rendimientos en un 36% en comparación con la fertilización sintética (Fig. 2) y en un 10% el peso de los frutos, destacando un aumento en el contenido de materia orgánica por lo que el suelo de cultivo tiene mayores reservas de carbono. De esta manera, si se fomenta en los suelos agrícolas el uso de biofertilizantes se podría en mayor o menor proporción coadyuvar a los conspicuos esfuerzos para disminuir el cambio climático. Así, se buscan prácticas que, en lugar de emitir, ayuden a capturar el carbono, proporcionando a su vez las condiciones ideales para que las plantas puedan tener rendimientos adecuados, pero sin comprometer la salud del suelo.

Referencias

Barbieri, P. A., Echeverría, H. E. and Saínz Rozas, H. R. 2018. Pérdidas por volatilización y eficiencia de uso de nitrógeno en maíz en función de la fuente, dosis y momento de aplicación. Revista de la Facultad de Agronomía, La Plata. 117(1):111-116.
Domínguez-Gutiérrez, M., Gaitán-Hernández, R., Moctezuma-Pérez, I., Barois, I., Domínguez, J. 2022. Composting and vermicomposting of spent mushroom substrate to produce organic fertilizer. Emirates Journal of Food and Agriculture. 34 (3): 220-228.
Giovannucci, D.; Scherr, S.; Nierenberg, D.; Hebebrand, C.; Shapiro, J.; Milder J.; Wheeler, K. 2012. Food and Agriculture: the future of sustainability. A strategic input to the Sustainable Development in the 21st Century (SD21) project. New York: United Nations Department of Economic and Social Affairs, Division for Sustainable Development.
IPCC. 2014. Climate Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Core Writing Team, R.K. Pachauri and L.A. Meyer (eds.)]. IPCC, Geneva, Switzerland,151 pp.
Issberne, L., Léna, P. 2018. Antropoceno: la problemática vital de un debate científico. Correo de la UNESCO.
Smith, P., Martino, D., Cai, Z., Gwary, D., Janzen, H., Kumar, P., McCarl, B., Ogle, S., O'Mara, F., Rice, C., Scholes, B., Sirotenko, O., Howden, M., McAllister, T., Pan, G., Romanenkov, V., Schneider, U., Towprayoon, S., Wattenbach, M., Smith, J. 2008. Greenhouse gas mitigation in agriculture. Phil. Trans. Biol. Sci. 363 (1492): 789-813.

*Red de Manejo Biotecnológico de Recursos. E-mail: Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo.