viernes, 12 agosto 2022

Los fertilizantes biológicos que se elaboran con extractos de café y plátano

La utilización generalizada de abonos químicos a principios del siglo XX permitió incrementar la producción agrícola y abaratar los costes en el campo. Sin embargo, también acrecentó la degradación de los suelos y la contaminación del agua. Con el fin de mitigar su impacto medioambiental, tanto la UE como España buscan reducir su uso. Y para conseguirlo, a corto plazo resulta imprescindible trabajar en el desarrollo de insecticidas biológicos. Ese es el objetivo de Forinsec, un proyecto liderado por la Universidad Pública de Navarra en colaboración con la Universidad de Navarra. La iniciativa, coordinada por ADItech como agente coordinador del SINAI, cuenta con financiación del Gobierno foral.

Cristina Mogna
Pamplona - 1 junio, 2022

Hasta ahora, ya se han probado varios virus con 37 extractos vegetales diferentes. (Fotos: Ana Osés / Maite H. Mateo)

Recolectado en islas del Océano Pacífico, el guano (del quechua wánu o huanu) es el resultado de la acumulación de excrementos de aves marinas, murciélagos y focas. Su alto contenido en fósforo, nitrógeno y fosfato hicieron de esta sustancia, especialmente abundante en la costa peruana, el abono agrícola por excelencia durante el siglo XIX y principios del XX. Todo empezó a cambiar en 1913, cuando los científicos alemanes Fritz Haber y Carl Bosch patentaron un método para producir amoníaco a partir de la reacción de hidrógeno y nitrógeno.

Este descubrimiento, que hizo a Haber y a Bosch merecedores del Premio Nobel de Química, abrió las puertas a la fabricación de fertilizantes artificiales de forma masiva. El surgimiento de los abonos químicos para combatir plagas sería crucial para la posterior revolución verde, un período caracterizado por el aumento exponencial de la productividad en el campo que cambió para siempre la manera de entender la agricultura.

La adopción de estas sustancias en la industria ha permitido, hasta nuestros días, producir más alimentos por hectárea a un precio competitivo, pero a menudo lo ha hecho contribuyendo simultáneamente a la degradación de los suelos y a la contaminación del agua. En la actualidad, pormenoriza Oihane Simón, docente e investigadora en el Departamento de Agronomía, Biotecnología y Alimentación en la Universidad Pública de Navarra (UPNA), la dependencia actual de insecticidas químicos supone “una desventaja para la salud humana” y genera un círculo vicioso de difícil escapatoria.

Oihane Simón (UPNA): “El uso excesivo fertilizantes químicos ha dado lugar al desarrollo de resistencias por parte de los insectos. Y esto provoca que se empleen aún más insecticidas”.

“Su uso excesivo y casi sistemático ha dado lugar al desarrollo de resistencias por parte de los insectos, lo que provoca que se empleen aún más cantidad de fertilizantes”, detalla. Los insecticidas artificiales, siguiendo un mecanismo similar al de los antibióticos, no solo combaten a los animales no deseados en el entorno, sino que también se deshacen de aquellos que podrían tener efectos provechosos sobre los cultivos. “Hay parasitoides y depredadores que se alimentan de estos insectos y, con el uso de estas sustancias -explica Simón-, contribuimos a que haya un desequilibrio entre las poblaciones y aparezcan otro tipo de plagas”.

Ese impacto medioambiental negativo ha llevado a las autoridades a establecer medidas para frenar el empleo indiscriminado de estos productos fitosanitarios. Desde 2012, por ejemplo, los agricultores y agricultoras de España están obligados a realizar una gestión integrada de plagas. Con el tiempo, además, estas exigencias no han hecho sino aumentar. La Estrategia ‘De la granja a la mesa’, enmarcada en el Pacto Verde Europeo, reclama una reducción de al menos el 20 % en el uso de abonos químicos para 2030. A corto plazo, ese propósito conmina a buscar otras opciones amables con el entorno y que, al mismo tiempo, garanticen el rendimiento de los cultivos y la rentabilidad a los agricultores. En este sentido, los insecticidas microbianos se vislumbran a futuro como una alternativa factible para cumplir las exigencias de Bruselas.

Simón sostiene que la dependencia actual de insecticidas químicos supone "una desventaja para la salud humana".

Simón sostiene que la dependencia actual de insecticidas químicos supone “una desventaja para la salud humana”.

¿El problema? Que estos productos biológicos “favorecen la agricultura sostenible y la producción de alimentos sin residuos”, pero tienen “una serie de desventajas” frente a los fertilizantes artificiales. “Los insecticidas químicos son de amplio espectro, por lo que se pueden utilizar para controlar una amplia gama de distintas plagas que coexistan en el mismo agroecosistema”, apunta Simón. Los microbianos, en cambio, “infectan a poquitas especies y, por lo tanto, solo pueden utilizarse contra una o dos plagas”. Todo esto, como es lógico, “dificulta el desarrollo comercial” de estos últimos.

Quienes deseen conocer más a fondo el proyecto pueden hacerlo a través de este enlace.

Con el fin de compensar estas carencias nació Forinsec. Un proyecto coordinado por ADItech -a su vez agente coordinador del Sistema Navarro de I+D+i (SINAI)– y liderado por Primitivo Caballero, doctor en Ingeniería Agrónoma y catedrático de Producción Vegetal en la UPNA, junto a Simón. La iniciativa, que cuenta con financiación del Ejecutivo foral en la convocatoria de ayudas a centros tecnológicos y organismos de investigación para la realización de proyectos colaborativos de I+D (convocatoria de 2020), se realiza en colaboración con Juan Manuel Irache, catedrático de Farmacia y Tecnología Farmacéutica en la Universidad de Navarra. Y pretende encontrar sustancias que mejoren la efectividad de los fertilizantes microbianos, prolonguen su actividad en el campo, los protejan contra los rayos ultravioleta que degradan los compuestos activos y les haga competitivos en precio frente a los plaguicidas químicos.

MICROENCAPSULACIÓN DE ACTIVOS

Para conseguirlo, los investigadores participantes en Forinsec están recurriendo a la microencapsulación de los activos biológicos. Un método que, como expone Irache, permite que los virus “se dispersen en agua, resistan mejor el almacenamiento y soporten condiciones ambientales como el sol, la lluvia o el arrastre”. Esta tecnología, por otra parte, facilita la fabricación de cápsulas que sean “lo suficientemente pequeñas” para que el insecto pueda ingerirlas. Así, “se contrarresta el efecto nefasto que, de lo contrario, estas sustancias tendrían sobre la calidad de la producción alimentaria”.

Los investigadores Juan Manuel Irache y Jonathan Calvopiña, en los laboratorios de Ciencias de la UN.

Los investigadores Juan Manuel Irache y Jonathan Calvopiña, en los laboratorios de Ciencias de la UN.

En línea con el propósito de mitigar el impacto medioambiental en los campos de cultivo, las cápsulas empleadas en el marco del proyecto están fabricadas a partir de derivados de proteínas biodegradables. “También estamos intentando que estas proteínas se recuperen a partir de subproductos, para así cerrar el círculo de la reutilización de productos que han terminado su vida útil”, apunta el catedrático de la Universidad de Navarra.

Juan Manuel Irache (UN): “La microencapsulación permite que los activos resistan mejor el almacenamiento y soporten distintas condiciones ambientales”.

Otra de las metas es introducir dentro de las píldoras sustancias con propiedades antioxidantes -de manera que se prolongue la vida útil del fertilizante biológico-, que al entrar en contacto con el activo “presenten actividad sinérgica y potencien la actividad del virus”. Todo esto, según detalla Simón, posibilitaría la opción de “usar menos cantidad de materia activa en las cápsulas y de abaratar, por consiguiente, los costes”.

Hasta ahora, la investigadora ha probado en laboratorio varios virus con 37 extractos vegetales diferentes, provenientes de restos de café o de plátano, por ejemplo. De todos ellos, posteriormente, ha seleccionado “unas tres o cuatro” sustancias con capacidad sinérgica, “que potencian la actividad del activo biológico en un orden de diez veces”. Aunque todavía es necesario esperar un año para extraer las conclusiones definitivas del proyecto, Simón se muestra optimista por los resultados obtenidos hasta ahora. “Incluso las larvitas más minúsculas son capaces de ingerir las cápsulas. Es muy interesante”, finaliza.

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