Al utilizar biofertilizantes en el 80 % de su área plantada, los productores brasileños de soja disfrutan de los beneficios ambientales y económicos de emplear el microbioma en lugar de fertilizantes químicos.
por María Fernanda Ziegler, FAPESP
El microbioma es la comunidad de hongos, bacterias y otros microorganismos en un ambiente dado. En agricultura, proporciona los nutrientes requeridos por los cultivos y aumenta los rendimientos. Su uso tiene muchos beneficios económicos y ambientales.
El caso de la soja brasileña es uno de los 14 casos de éxito discutidos en un artículo de revisión sobre el impacto de la investigación del microbioma en sectores como la agricultura, los productos fermentados y la salud humana. Publicado en Frontiers in Microbiology , se llevó a cabo como parte de MicrobiomeSupport, un proyecto para mapear la investigación global de microbiomas, centrándose en la innovación en el sistema alimentario.
El proyecto involucra a científicos y empresas de 28 países, incluido el Centro de Investigación de Genómica para el Cambio Climático (GCCRC), uno de los Centros de Investigación en Ingeniería (ERC) apoyados por la FAPESP. GCCRC es una asociación con la Empresa Brasileña de Investigación Agropecuaria (EMBRAPA).
«Brasil es uno de los pocos países del mundo que utiliza con éxito biofertilizantes en el cultivo de soja . Es el mayor productor y exportador de la materia prima. Se aplican microorganismos para fijar nitrógeno en el 80 % del área plantada con soja en Brasil. El impacto ambiental positivo es muy significativo. Las emisiones de carbono a la atmósfera son unas 430 millones de toneladas de CO 2 equivalente menos gracias a las bacterias fijadoras de nitrógeno . Esto también protege los manantiales y otras fuentes de agua dulce porque el nitrógeno químico contamina los ríos «, dijo Rafael de Souza, coautor del artículo. Es investigador de GCCRC y fundador de Symbiomics, una startup brasileña de biotecnología que desarrolla productos biológicos de última generación.
La aplicación de microorganismos al suelo también tiene un impacto económico importante. «La guerra en Ucrania ha demostrado cuánto dependemos de los fertilizantes químicos importados», dijo Souza. «Brasil importa alrededor del 77% del nitrógeno que se utiliza para fertilizar sus cultivos agrícolas. La soja es la única excepción. No dependen de estas importaciones precisamente por los fijadores biológicos de nitrógeno que utilizan los productores, ahorrando unos USD 10 000 millones en fertilizantes nitrogenados sintéticos». .»
Los biofertilizantes ahorran a los agricultores enormes cantidades de dinero. Según Solon Cordeiro de Araujo, consultor de la Asociación Nacional de Productores e Importadores de Inoculantes (ANPII) y coautor del artículo, los fertilizantes químicos cuestan alrededor de R$ 1.000 por hectárea, mientras que los inoculantes biofertilizantes cuestan menos de R$ 50 por hectárea.
“El trabajo que se realiza en el caso de la soja consiste en seleccionar determinadas bacterias, aislarlas y aplicarlas al cultivo para aumentar la cantidad de estos microorganismos beneficiosos en el suelo. Las bacterias sustituyen a los fertilizantes nitrogenados sintéticos. En lugar de productos químicos, los agricultores utilizan inoculantes biofertilizantes, que toman nitrógeno del aire y lo alimentan directamente a la planta», explicó Araujo.
El impacto es particularmente importante porque Brasil es el principal productor y exportador mundial de soja, con más de 36 millones de hectáreas de superficie plantada. Los autores del artículo destacan los beneficios económicos y ambientales de la investigación del microbioma en Brasil para mostrar a los productores de otros cultivos las ventajas de los biofertilizantes y alentar a los científicos a investigar más sobre la sustitución de fertilizantes químicos por microorganismos.
Todos los cultivos requieren nitrógeno, fósforo y potasio. En el caso de la soja, el biofertilizante aporta únicamente nitrógeno. Los otros dos nutrientes son suministrados por productos químicos. En otros casos, como el maíz, los frijoles y el arroz, por ejemplo, los tres nutrientes son suministrados por productos químicos.
El biofertilizante de nitrógeno se ha desarrollado en Brasil desde la introducción de la soja en la década de 1960. «Brasil optó por el desarrollo y refinamiento de estas bacterias y productos bacterianos como sustitutos del nitrógeno químico», dijo Araujo.
Según los autores, la sustitución del nitrógeno químico por productos de microbioma en la soja ha sido posible gracias a los esfuerzos de colaboración en tres áreas. «Este es el resultado del trabajo realizado en la academia, la regulación y la industria. Los científicos de las universidades y de EMBRAPA trajeron la tecnología requerida a Brasil. Los legisladores aprobaron el marco regulatorio necesario. Y la industria también jugó su papel en términos de implementación y comercialización». dijo Sousa.
La investigación sobre microorganismos ha estado en curso desde que comenzó el cultivo de soja en Brasil, pero la cantidad de artículos y productos ha aumentado en los últimos diez años a medida que las herramientas de secuenciación genética se han vuelto más accesibles. «El caso de la soja brasileña también es importante porque allanó el camino para que otros productos ganaran cuota de mercado y para que otros cultivos usaran biofertilizantes», agregó.
Modelo para otros cultivos
Se espera que el desarrollo de tecnologías basadas en microbiomas se expanda en Brasil. Además de los avances en la investigación que conducen a una mejor selección de microorganismos y producción de inoculantes más potentes, los investigadores señalaron otra serie de factores que contribuirán al uso de biofertilizantes por parte de los productores de diferentes cultivos.
«Se habla de una tormenta perfecta que impulsa el uso de biofertilizantes en Brasil», dijo Souza. «Ahora tenemos una gran cantidad de nuevas empresas y centros de investigación interesados en desarrollar nuevos productos de microbioma para diferentes cultivos. Las cifras económicas y de protección ambiental son impresionantes. También está claro que debemos depender menos de los fertilizantes químicos, la mayoría de los cuales son importados Por lo tanto, el caso de la soja brasileña podría ser una fuerza impulsora para nuevos avances en el uso de biofertilizantes aquí».
Más información: Rocío Olmo et al, La investigación del microbioma como impulsor eficaz de las historias de éxito en los sistemas agroalimentarios: una selección de estudios de casos,
Fronteras en microbiología (2022). DOI: 10.3389/fmicb.2022.834622
