Agricultura Europa Fertilización y Riego

Los hongos podrían reducir la dependencia de los fertilizantes

Los hongos podrían reducir la dependencia de los fertilizantes
Hongos en la raíz de una planta. Crédito: Universidad de Leeds

La introducción de hongos en el trigo aumentó su absorción de nutrientes clave y podría conducir a nuevas variedades de cultivos ‘climáticamente inteligentes’, según un nuevo estudio.


por la Universidad de Leeds


Investigadores de la Universidad de Leeds han demostrado una asociación entre el trigo y los hongos del suelo que podría utilizarse para desarrollar nuevos cultivos alimentarios y sistemas agrícolas que dependan menos de los fertilizantes, reduciendo su contribución a la escalada de la crisis climática.

Es la primera vez que se ha demostrado que los hongos, que forman asociaciones con las raíces de las plantas , proporcionan cantidades significativas de fósforo y nitrógeno a un cultivo de cereales. Los hongos continuaron proporcionando nutrientes bajo niveles más altos de dióxido de carbono (CO2) previstos para 2100, lo que tiene importantes implicaciones para la seguridad alimentaria futura.

La investigadora principal, la profesora Katie Field, de la Facultad de Biología y del Instituto Mundial de Alimentación y Medio Ambiente de la Universidad de Leeds, dijo: «Los hongos podrían ser una nueva herramienta valiosa para ayudar a garantizar la seguridad alimentaria futura frente a las crisis climática y ecológica.

«Estos hongos no son una solución milagrosa para mejorar la productividad de los cultivos alimentarios, pero tienen el potencial de ayudar a reducir nuestra actual dependencia excesiva de los fertilizantes agrícolas».

La agricultura es uno de los principales contribuyentes a las emisiones globales de carbono, en parte debido a insumos importantes como fertilizantes. Si bien la producción de carne contribuye mucho más al calentamiento global que el cultivo de cultivos, la reducción del uso de fertilizantes puede ayudar a reducir la contribución general de la agricultura al cambio climático.

Los hongos podrían reducir la dependencia de los fertilizantes
Esporas de hongos que germinan en el suelo. Crédito: Universidad de Leeds

Asociación antigua planta-hongos

La mayoría de las plantas forman asociaciones con hongos en sus sistemas de raíces, conocidas como micorrizas arbusculares, que les permiten extraer nutrientes del suelo de manera más eficiente. A cambio, las plantas aportan carbohidratos a los hongos como forma de pago, lo que se conoce como simbiosis.

Las plantas pueden dar del 10 al 20% del carbono que extraen del aire a sus socios fúngicos, a cambio de hasta el 80% de la ingesta de fósforo requerida. Estos hongos también pueden ayudar a las plantas a aumentar su crecimiento, niveles de nitrógeno, absorción de agua y defender la planta contra plagas y enfermedades.

Pero durante los últimos 10.000 años, las plantas de cultivo han sido domesticadas mediante el mejoramiento intensivo, lo que ha impedido inadvertidamente que algunas variedades tengan relaciones tan cercanas con hongos beneficiosos.

En todo el mundo, el trigo es un cultivo básico para miles de millones y el cultivo de trigo utiliza más tierra que cualquier otro cultivo alimentario (218 millones de hectáreas en 2017). A pesar de aumentar la aplicación de fertilizantes nitrogenados y fosforosos para aumentar los rendimientos, la cantidad de trigo que se puede producir en un área determinada se ha estabilizado en años recientes.

Si bien algunas variedades del trigo cultivado por los agricultores forman estas asociaciones con hongos beneficiosos, muchas no lo hacen. Por lo tanto, los investigadores de Leeds sugieren que existe la posibilidad de desarrollar nuevas variedades de trigo que sean menos dependientes de los fertilizantes.

Producción alimentaria sostenible

El coautor, el Dr. Tom Thirkell, de la Facultad de Biología de la Universidad de Leeds, dijo: «Durante miles de años, los agricultores han mejorado sus cultivos para aumentar la productividad y la resistencia a las enfermedades, pero esto se ha basado principalmente en lo que se puede ver anteriormente. suelo.

Los hongos podrían reducir la dependencia de los fertilizantes
Trigo en un campo. Crédito: Universidad de Leeds

«Estamos empezando a darnos cuenta de que algunos de los cultivos que hemos domesticado carecen de estas importantes conexiones con los hongos del suelo. Nuestros resultados sugieren que existe un potencial real para generar nuevas variedades de cultivos que recuperen esta relación perdida con los hongos beneficiosos y mejoren la sostenibilidad de futuros sistemas de producción de alimentos «.

Los científicos permitieron que los hongos colonizaran las raíces de tres variedades diferentes de trigo en el laboratorio y las cultivaron en una de dos cámaras, ya sea imitando las condiciones climáticas actuales o las proyectadas para 2100, cuando se predice que la concentración de CO2 en la atmósfera será el doble que la de hoy si no se reducen las emisiones. Querían saber qué beneficios podrían obtener las diferentes variedades de sus socios fúngicos y cómo las relaciones se verían afectadas por el aumento de CO2 atmosférico.

Al marcar químicamente el fósforo y el nitrógeno en el suelo y el CO2 en el aire, los investigadores pudieron demostrar que las diferentes variedades de trigo absorbían los nutrientes a través de sus socios fúngicos, en ambos escenarios climáticos.

Como era de esperar, las tres variedades de trigo experimentaron diferentes niveles de intercambio con los hongos, y algunas variedades obtuvieron mucho más de la relación que otras por un ‘costo’ de carbohidratos similar.

En particular, la variedad de trigo Skyfall absorbió mucho más fósforo de los hongos en comparación con las otras dos variedades, adquiriendo 570 veces más que la variedad Avalon y 225 veces más que la Cadenza.

No hubo diferencia en el intercambio de fósforo o nitrógeno de los hongos al trigo en el nivel más alto de CO2 para cualquiera de las tres variedades de cultivos. Por tanto, parece que los hongos pueden seguir transfiriendo nutrientes al cultivo incluso en condiciones climáticas futuras.

Los investigadores sugieren que podría ser posible producir nuevas variedades de trigo que se adapten mejor a una asociación fúngica. Esto podría permitir que los agricultores utilicen menos fertilizantes, ya que puede permitir que el trigo obtenga más de los nutrientes necesarios a través de los hongos.

Existe una discusión en curso sobre si los hongos son un resultado neto positivo o negativo para el crecimiento de los cultivos de cereales, ya que alguna evidencia sugiere que los hongos pueden actuar como parásitos para sus plantas hospedantes.

Anteriormente se había predicho que los niveles más altos de CO2 en la atmósfera llevarían a que los hongos tomaran más carbono de sus plantas hospedantes, pero este estudio encontró que no es el caso de estas tres variedades de trigo.

Los investigadores recomiendan que ahora se necesitan experimentos a escala de campo para comprender si los efectos beneficiosos de los hongos sobre el trigo demostrados en este estudio se replican en un entorno agrícola.



Leer más

Criando un mejor garbanzo

Los garbanzos maduran en la planta. Están maduros cuando se han vuelto de color amarillo. Crédito: ICRISAT por Kaine Korzekwa, Sociedad Estadounidense de Agronomía Los garbanzos son un…
Leer más