Nueva tecnología de edición genética mejora la fijación de nitrógeno en los cultivos

Investigadores de la Universidad de Purdue y la Universidad de Wisconsin-Madison en colaboración con la empresa emergente Pivot Bio demostraron cómo el uso de microbios editados genéticamente podría proporcionar suficiente suministro de nitrógeno para cultivos como el maíz con una probable reducción de 40 libras en el uso de fertilizantes nitrogenados sintéticos, logrando al mismo tiempo el mismo nivel de rendimiento del cultivo.

Según Bruno Basso, profesor de ciencias ambientales de la Universidad Estatal de Michigan, históricamente la gestión del nitrógeno ha sido difícil, porque el sistema suelo-planta-atmósfera está fuertemente interrelacionado. Y ahora los fertilizantes nitrogenados enfrentan una serie de desafíos: cómo retener mejor el nitrógeno en el suelo, la imprevisibilidad del clima e incluso cómo se absorben los nutrientes. Esta nueva tecnología busca superar estos problemas y aumentar tanto la productividad como la sostenibilidad ambiental.

El verdadero avance radica en el uso de “diazótrofos”, bacterias especiales que podrían convertir de forma natural el nitrógeno atmosférico en amonio. Este proceso, conocido como fijación biológica del nitrógeno (FBN), había sido la principal fuente de nitrógeno para los cultivos antes de la llegada de los fertilizantes sintéticos. Sin embargo, los diazótrofos, cuyas formas nativas comprenden la mayoría de los diazótrofos, reducen su actividad de fijación de nitrógeno si se exponen a altos niveles de nitrógeno durante períodos prolongados. Los investigadores de Pivot Bio han diseñado diazótrofos modificados genéticamente que continúan realizando la FBN incluso con altos niveles de nitrógeno, maximizando la entrega directa de nitrógeno a los cultivos.

En el núcleo de esta tecnología, Pivot Bio ofrece PROVEN® 40, un producto de segunda generación que utiliza microbios modificados genéticamente para fijar de manera eficiente el nitrógeno atmosférico incluso en suelos fertilizados sintéticamente. Las pruebas realizadas tanto en laboratorio como en el campo rastrearon el nitrógeno atmosférico hasta la clorofila de las hojas del maíz y demostraron que, de hecho, los microbios aportaban este nitrógeno desde el aire. Esta innovación tiene profundas implicaciones, ya que las plantas tratadas con PROVEN 40 tenían niveles más altos de nitrógeno al principio de la temporada y necesitaban menos fertilizante sintético.

En 2017, Pivot Bio amplió el uso de sus productos a más de 13 millones de acres en los EE. UU., lo que demuestra el cambio creciente hacia soluciones de nitrógeno respetuosas con el medio ambiente. Según el Dr. Basso, esta tecnología puede reducir significativamente la contaminación agrícola y, por lo tanto, beneficia no solo a los agricultores, sino también a los ecosistemas y la seguridad alimentaria del mundo.