Investigadores del Instituto de Ecología Aplicada de la Academia de Ciencias de China han desarrollado un nuevo aditivo fertilizante respetuoso con el medio ambiente que mejora significativamente el rendimiento de los cultivos y al mismo tiempo reduce las emisiones de gases nocivos.
por Zhang Nannan, Academia China de Ciencias
El estudio, publicado en Soil & Tillage Research , representa un avance importante en la agricultura sustentable y la gestión del nitrógeno del suelo.
El aditivo 2-ciclopenten-1-ona (CCO) es un compuesto de origen vegetal que actúa como inhibidor de nitrógeno de doble acción. Retarda la transformación y la pérdida de nitrógeno en el suelo, mejorando así la eficiencia de su utilización. En comparación con inhibidores convencionales como NBPT (triamida de N-butiltiofosfórico) y DMPP (fosfato de 3,4-dimetilpirazol), que se enfrentan a retos persistentes como la rápida degradación, los altos costos de producción y las preocupaciones ecológicas, el CCO ofrece una alternativa más ecológica y potencialmente más eficaz.
Los inhibidores de fertilizantes se describen a menudo como los “microchips” de los fertilizantes estabilizados debido a su función en la optimización de la eficiencia nutricional, de forma similar a como los microchips optimizan el rendimiento de los dispositivos electrónicos. Para evaluar la eficacia del CCO, el equipo de investigación realizó ensayos de campo y secuenciación metagenómica en la Estación Nacional de Observación de Agroecosistemas de 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, a la vez que aumentaron el rendimiento de los cultivos . Específicamente, los tratamientos con 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 del suelo para absorber metano (CH₄). Sin embargo, los dos tratamientos difirieron significativamente en sus mecanismos moleculares subyacentes.
Mientras que el tratamiento con ND moduló principalmente la expresión de genes implicados en el ciclo del nitrógeno, como amoB, nirS y nisK, el tratamiento con CCO exhibió efectos reguladores más fuertes en genes como norB y nirD, que están directamente involucrados en la desnitrificación.
Además, el análisis metagenómico reveló que el CCO influyó de forma única en las comunidades microbianas del suelo y en las vías clave del metabolismo del nitrógeno. Entre los cambios notables se incluyen cambios en la abundancia de géneros microbianos como Nocardioides y Nitrospira, así como alteraciones en la expresión de las vías KEGG, como la subunidad de transferencia de electrones de la nitrato reductasa asimiladora (K00360) y la subunidad pequeña de la nitrito reductasa dependiente de NADH (K00363).
Este avance no solo enriquece la cartera de materiales inhibidores verdes, sino que también representa un avance importante en la comprensión de las bases microbiológicas de la eficacia de los fertilizantes .
Según los investigadores, el estudio consolida la posición internacional de China en el ámbito de las tecnologías de fertilizantes ecológicos y sienta una base sólida para el desarrollo futuro de fertilizantes sostenibles y estabilizados. 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 ecológica.
Más información: Yaqun Li et al., Desentrañando los efectos de doble acción de la 2-ciclopenten-1-ona (CCO): Aumento del rendimiento y mitigación de emisiones gaseosas mediante la regulación microbiana, Soil and Tillage Research (2025). DOI: 10.1016/j.still.2025.106668
