Fertilizantes orgánicos para aumentar la salud del suelo y la resiliencia de los cultivos contra el cambio climático
Los fertilizantes químicos son una de las principales fuentes de contaminación del aire, el suelo y el agua, lo que ha llevado a la Comisión Europea a establecer unos objetivos de reducción de hasta un 20 por cien de estos productos en 2030. Este impacto en el medio ambiente, junto con su elevado coste – que en 2022 se ha quintuplicado debido a los precios de la energía – aconsejan una rápida transición hacia el uso de fertilizantes más sostenibles y alejados de los combustibles fósiles.
La Universidad de Barcelona (UB) participa en un proyecto para desarrollar un fertilizante orgánico combinando dos innovadores bioproductos que permitirán estimular y aumentar la adaptación de los cultivos al impacto adverso del cambio climático, sin los efectos contaminantes de los productos químicos.
La participación de la UB en el proyecto – liderado por la empresa Fertinagro Biotech – está codirigida por los investigadores del grupo de Biotecnología Sostenible y Biorremediación (BSB) Joaquim Vila, Salvador Lladó y Magdalena Grifoll, todos ellos profesores del Departamento de Genética, Microbiología y Estadística de la Facultad de Biología. La empresa Fertinagro Organia también forma parte del consorcio.
Exudados de raíces para estimular los cultivos
Este nuevo fertilizante se basa en un concepto innovador asentado en la teoría agroecológica: “bioestimular las comunidades microbianas nativas del suelo, a la vez que se estimula directamente a la planta y se mejoran las condiciones generales del suelo”, explican los investigadores. Para ello, la idea es combinar dos bioproductos que también se desarrollarán durante los tres años de duración del proyecto.
En primer lugar, trabajarán en obtener un bioestimulante basado en componentes específicos de la exudación de las raíces de la planta. “Una de las formas más sostenibles de aumentar la eficiencia en la producción de cultivos es emulando las interacciones simbióticas entre plantas, suelos y microorganismos, que evolucionaron durante millones de años en la naturaleza. Los exudados de raíces derivados de plantas modulan las interacciones planta-microbioma, siendo utilizados por las plantas para atraer microorganismos beneficiosos”, destacan los investigadores.
Este tipo de moléculas han sido, según los investigadores, pasados por alto para el desarrollo biotecnológico de productos de fertilizantes de base biológica. Así, durante el proyecto se identificarán y seleccionarán componentes exudados por diferentes especies y/o variedades de plantas cuando se exponen a varios factores estresantes, como la sequía o el calor, con la finalidad de convertirse en futuros “bioestimulantes con capacidad de incrementar la resiliencia de los cultivos ante la misma tipología de estresores”, subrayan.
Biocarbón a partir de residuos orgánicos
El segundo de los componentes del futuro biofertilizante será un biocarbón, o biochar, un producto de carbono estructurado que permite incrementar la capacidad de retención de agua en el suelo, lo que lo sitúa como un material ideal para la mejora de la productividad agraria en suelos del entorno mediterráneo, que tienen un bajo contenido de materia orgánica y baja disponibilidad hídrica. Además, este biocarbón se obtiene a partir de residuos orgánicos como restos de poda o restos de producción vitivinícola u oleícola, entre otros, que habitualmente son difíciles de valorizar, por su alto contenido en polifenoles y compuestos aromáticos, fomentando así la economía circular.
La meta es conseguir un biocarbón enriquecido, que supere las limitaciones de este tipo de productos para su utilización en fertilizantes agrícolas. “El proceso de transformación de los residuos orgánicos en biocarbón conduce a la formación de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs), sustancias que quedan inmersas en el biocarbón y que son toxicas y persistentes, por lo que su presencia está sujeta a severas restricciones legales”, subrayan los investigadores. Durante el proyecto se seleccionarán e integrarán microorganismos especializados en la degradación de estos HAPs, para reducir la concentración de estos compuestos, lo que dará lugar a “un biochar enriquecido, de menor riesgo para uso agrícola que los productos actuales, adaptado a las restricciones legales y con actividad promotora del crecimiento vegetal”, añaden.
Un potenciador del suelo para agricultura convencional y orgánica
Finalmente, con la combinación de ambos prototipos (biochar enriquecido y bioestimulante radicular), se desarrollará y validará un prototipo de potenciador del suelo, combinando las propiedades estructurantes del biochar, con la capacidad de atraer y liberar todo el potencial del microbioma del suelo en beneficio de la sosteniblidad y la resiliencia, tanto de la agricultura convencional como de la orgánica o agroecológica. “Esta aproximación mixta es de especial relevancia en suelos como los mediterráneos, con una baja cantidad de materia orgánica y cada vez más expuestos a los efectos de la sequía, olas de calor y otros impactos del cambio climático y la degradación”, concluyen los investigadores, que tienen un papel fundamental en el proyecto gracias a su amplia experiencia en el campo de la bioremediación de HAPs y la ecología microbiana de suelos relacionada con los impactos del cambio climático sobre la productividad agrícola.
El proyecto, con referencia CPP2022-009699, ha obtenido una ayuda de 605.177,50 euros, de los cuales 269.847 euros han sido adjudicados como subvención a la UB, en el marco de la línea de Proyectos de Colaboración Público-Privada, convocatoria 2022, del Plan Estatal de Investigación Científica, Técnica y de Innovación 2021-2023, en el marco del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia.