Investigadores del Instituto de Ecología Aplicada de la Academia China de Ciencias han desarrollado un nuevo aditivo fertilizante ecológico que potencia significativamente los rendimientos de los cultivos y, al mismo tiempo, reduce las emisiones de gases nocivos. Este avance, publicado en la revista Soil & Tillage Research, representa un importante progreso en la agricultura sostenible y en la gestión del nitrógeno en el suelo.
El aditivo, denominado 2-ciclopenten-1-ona (CCO), es un compuesto de origen vegetal que actúa como un inhibidor de nitrógeno de doble acción. Su función principal consiste en ralentizar la transformación y pérdida de nitrógeno en el suelo, mejorando así la eficiencia en el uso de este nutriente. A diferencia de inhibidores convencionales como el NBPT (N-butiltiofosfórico triamida) y el DMPP (fosfato de 3,4-dimetilpirazol), que enfrentan retos persistentes como la degradación rápida, altos costos de producción y preocupaciones ecológicas, el CCO se presenta como una alternativa más verde y potencialmente más efectiva.
Efectividad y comparación con tratamientos tradicionales
Los inhibidores de fertilizantes son a menudo descritos como los «microchips» de los fertilizantes estabilizados, debido a su papel en la optimización de la eficiencia de nutrientes, similar a la función de los microchips en dispositivos electrónicos. Para evaluar la efectividad del CCO, el equipo de investigación llevó a cabo ensayos de campo y secuenciación metagenómica en la Estación Nacional de Observación Agroecológica en Shenyang, comparando el CCO con formulaciones tradicionales de inhibidores de nitrógeno (ND) que combinan NBPT y DMPP.
Los resultados mostraron que ambos tratamientos redujeron la pérdida de nitrógeno y las emisiones de gases de efecto invernadero, al tiempo que aumentaron los rendimientos de los cultivos. Específicamente, los tratamientos CCO y ND suprimieron la volatilización de amoníaco (NH₃), redujeron las emisiones de óxido nitroso (N₂O) y dióxido de carbono (CO₂), y mejoraron la capacidad de absorción de metano (CH₄) del suelo. Sin embargo, los dos tratamientos diferían significativamente en sus mecanismos moleculares subyacentes.
Mientras que el tratamiento ND moduló principalmente la expresión de genes relacionados con el ciclo del nitrógeno, como amoB, nirS y nisK, el tratamiento CCO mostró efectos regulatorios más fuertes sobre genes como norB y nirD, que están directamente involucrados en la desnitrificación. Además, el análisis metagenómico reveló que el CCO influenció de manera única a las comunidades microbianas del suelo y a las vías clave del metabolismo del nitrógeno. Los cambios notables incluyeron alteraciones en la abundancia de géneros microbianos como Nocardioides y Nitrospira, así como modificaciones en la expresión de vías de KEGG relacionadas con reductasas nitrato y nitrito.
Este avance no solo enriquece la cartera de materiales inhibidores ecológicos, sino que también representa un desarrollo significativo en la comprensión de los fundamentos microbiológicos de la eficacia de los fertilizantes. Los investigadores sostienen que este estudio refuerza la posición internacional de China en el ámbito de las tecnologías de fertilizantes ecológicos y sienta las bases para el futuro desarrollo de fertilizantes estabilizados y sostenibles. Ante la creciente presión que enfrenta la agricultura para reducir su huella de carbono, innovaciones como el CCO ofrecen herramientas vitales para una transición más verde.
