Los experimentos llevados a cabo por científicos de la Universidad Queen Mary de Londres y el Real Jardín Botánico muestran que se desperdician enormes cantidades de fósforo en la producción de trigo en todo el mundo.
Aunque la intensificación agrícola mediante el uso de cantidades cada vez mayores de fertilizantes generalmente ha dado lugar a mayores rendimientos por hectárea para muchos cultivos (por ejemplo, trigo, arroz, maíz y soja) en todo el mundo, en los últimos años los rendimientos se han desacelerado, estancado o incluso disminuido. para algunos cultivos en los últimos años dependiendo de dónde se cultivan. Estas observaciones quizás sean sorprendentes dado que el uso de fertilizantes se ha cuadruplicado desde 1965, con 109 millones de toneladas métricas de nitrógeno (N) y 48 millones de toneladas métricas de fósforo (P) utilizadas en todo el mundo en 2021 (Asociación Internacional de Fabricantes de Fertilizantes, 2023).
Además, es notable que la proporción de masa típica en la que se aplican los nutrientes esenciales nitrógeno (N) y fósforo (P) también haya aumentado de una proporción de masa N:P de ~1:2 en 1965 a ~2:3 en 2021. (International Fertilizer Association, 2023), aunque ambas proporciones son muy ricas en P con respecto al tejido vegetal.
Dado que los fertilizantes de nitrógeno y fósforo son un costo importante y creciente para los agricultores y consumidores, contribuyen a la generación de gases de efecto invernadero (tanto en su producción como en el agotamiento del carbono del suelo) y dan como resultado escorrentías que dañan los ecosistemas, es fundamental que sean aplicado al nivel y relación N:P apropiados. Esto optimizará su impacto en el rendimiento de los cultivos y garantizará la seguridad alimentaria, al tiempo que minimizará su impacto negativo en el medio ambiente.
El trigo es uno de los cultivos agrícolas más importantes, utilizado tanto para consumo humano como para alimentación del ganado. Se ha logrado una enorme producción mundial de trigo mediante el uso de fertilizantes, de modo que la producción de trigo por sí sola consume el 18,2% del suministro mundial de N. Hasta ahora, la mayoría de las investigaciones destinadas a mejorar la eficiencia del uso de nutrientes de N y P se han centrado, por ejemplo, en aumentar la densidad de la raíz. proporción de brotes, ajustar el tipo y método de fertilización, o mejorar la absorción de N o P, por ejemplo aumentando la expresión de transportadores de fosfato.
Un equipo de investigadores de la Universidad Queen Mary de Londres y el Real Jardín Botánico, en su trabajo publicado en la revista Food and Energy Security, se centró en cómo la proporción de nitrógeno y fósforo afecta la eficiencia de la biomasa y la producción de semillas.
“Al estudiar las plantas de trigo cultivadas en macetas, encontramos que el trigo utiliza fertilizantes de nitrógeno y fósforo en una proporción de 21 átomos de nitrógeno por un átomo de fósforo, es decir, una proporción de nitrógeno a fósforo de 21:1, y cualquier nitrógeno o fósforo fuera de esta proporción se desperdicia, ya que no aumenta el rendimiento del trigo. Este patrón probablemente se aplica a todas las culturas. Actualmente, el uso mundial de fertilizantes tiene proporciones N:P entre 2,1:1 y 4,3:1, muy por encima de los niveles óptimos. Estos desechos se acumulan en suelos y cursos de agua, dañando el medio ambiente y aumentando los costos para los agricultores y consumidores. Además, a diferencia del nitrógeno, el fósforo es un recurso finito. Si estos hallazgos son válidos para la agricultura, una reducción drástica del consumo de fósforo podría beneficiar a los agricultores, el medio ambiente y la sociedad sin comprometer el rendimiento de los cultivos”, afirma el profesor Andrew Leitch de la Universidad Queen Mary de Londres.
El profesor Mark Trimmer, de la Universidad Queen Mary de Londres, añadió: “La escorrentía de fertilizantes está devastando nuestro medio ambiente. Reducir las emisiones de fósforo puede mejorar significativamente la biodiversidad y la salud de los ecosistemas sin afectar la producción de cultivos”.
El Dr. Ilya Leitch del Real Jardín Botánico de Kew, comentó: “El cuarenta y cinco por ciento de las especies de plantas con flores están amenazadas. El exceso de fertilizante es un factor importante. Nuestra investigación podría ayudar a los agricultores a reducir el uso de fertilizantes, ahorrar dinero y proteger el medio ambiente».
Los fertilizantes compuestos modernos generalmente se suministran con contenidos de P mucho más altos que la proporción 21N:1P, lo que potencialmente resulta en enormes pérdidas globales de P, un recurso finito, con todos los costos asociados para el agricultor, el consumidor y el medio ambiente, concluyeron los investigadores.
Fuentes: Queen Mary, Universidad de Londres.
