El uso de fertilizantes nitrogenados ha sido fundamental para sostener la agricultura moderna, pero también representa uno de los mayores problemas ambientales del sector.
Su producción consume grandes cantidades de energía y su aplicación excesiva provoca contaminación de aguas y emisiones de gases de efecto invernadero. En este contexto, las leguminosas —frijoles, lentejas, guisantes, garbanzos— ofrecen una alternativa natural gracias a su capacidad de fijar nitrógeno del aire mediante simbiosis con bacterias del género Rhizobium.
Sin embargo, esta capacidad varía entre especies y no siempre es suficiente para satisfacer las necesidades de rendimiento agrícola. Por eso, equipos de investigación de todo el mundo exploran cómo la edición genética puede potenciar este proceso y convertir a las leguminosas en cultivos aún más sostenibles.
El papel del nitrógeno en la agricultura
El nitrógeno es esencial para el crecimiento de las plantas, ya que forma parte de proteínas y clorofila. La agricultura intensiva depende de su aporte externo en forma de fertilizantes químicos, responsables de más del 40 % de las emisiones agrícolas globales de óxido nitroso, un gas de efecto invernadero 300 veces más potente que el CO₂.
Optimizar la fijación biológica de nitrógeno (FBN) en las leguminosas permitiría reducir la necesidad de fertilizantes y al mismo tiempo mejorar los suelos donde se cultivan, beneficiando a los sistemas de rotación agrícola.
Avances recientes en edición genética
En 2024, un equipo de la Universidad de Aarhus (Dinamarca) logró identificar genes clave que regulan la formación de nódulos en raíces de guisantes. Mediante técnicas de CRISPR-Cas9, aumentaron la eficiencia del proceso en un 20 %, reduciendo la necesidad de fertilización externa.
La Universidad de California, Davis (EE. UU.) trabaja en modificar frijoles comunes para mejorar su asociación simbiótica con Rhizobium, incluso en suelos degradados. El objetivo es obtener variedades más productivas sin aumentar la dependencia de fertilizantes sintéticos.
En Brasil, investigadores de la Embrapa están probando ediciones genéticas en soya para mejorar tanto la fijación de nitrógeno como la tolerancia a sequías, un doble beneficio frente a los desafíos del cambio climático.
Beneficios potenciales
- Reducción del uso de fertilizantes químicos y de las emisiones de gases de efecto invernadero.
- Mejora de la fertilidad del suelo gracias a un ciclo de nitrógeno más equilibrado.
- Mayor rendimiento agrícola en sistemas de rotación donde participan leguminosas.
- Impacto económico positivo al reducir costos de producción para los agricultores.
Retos y consideraciones éticas
El desarrollo de leguminosas editadas genéticamente plantea debates:
- Aceptación pública de los alimentos editados genéticamente en Europa.
- Desafíos regulatorios, ya que no todos los países clasifican la edición genética de la misma manera que los transgénicos.
- Conservación de la biodiversidad agrícola, asegurando que las variedades mejoradas no desplacen a especies locales.
Una apuesta para la agricultura sostenible
La edición genética aplicada a leguminosas representa una de las estrategias más prometedoras para transformar la agricultura en un sistema más sostenible. Si logra reducir significativamente el uso de fertilizantes, este avance no solo mejorará la productividad, sino que también contribuirá a enfrentar la crisis climática y a proteger los ecosistemas.
En los próximos años, es probable que veamos surgir nuevas variedades de frijoles, lentejas o garbanzos “inteligentes” en el uso del nitrógeno, marcando un cambio profundo en la forma en que producimos alimentos.
Referencias
- Universidad de Aarhus (2024). Genetic editing of peas for improved nitrogen fixation.
- UC Davis (2024). CRISPR-based improvements in common beans symbiosis with Rhizobium.
- Embrapa (2023). Soybean genome editing for nitrogen fixation and drought tolerance.
- FAO (2024). Nitrogen management and sustainable agriculture.
