• viernes 07 de octubre del 2022
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El empleo del nitrato para mitigar la toxicidad del amonio en la nutrición de plantas centra una proposición protegida en la UPNA

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PAMPLONA, 30 Jul.

El empleo de nitrato para mitigar la toxicidad que puede ocasionar el amonio usado en la nutrición de las plantas es el tema central de una proposición doctoral protegida por el biólogo Mikel Rivero Marcos en la Universidad Pública de Navarra (UPNA). El trabajo de investigación fué comandado por el catedrático Pedro Aparicio Tejo y la estudiosa Idoia Ariz Arnedo, los dos del Departamento de Ciencias de la UPNA, y por Jose Mª García-Mina Freire, catedrático de la Universidad de Navarra.

El nitrato, un complejo químico compuesto por nitrógeno y oxígeno, es un fertilizante que se usa para impulsar el desarrollo de las plantas. El inconveniente, según enseña el creador de la proposición, es que en el último siglo se ha abusado de él, generando la polución de suelos y aguas y, al fin y al cabo, formando un peligro para la salud humana. La opción alternativa a esta substancia es el amonio, pero su empleo como única fuente nitrogenada no genera un desarrollo igualmente satisfactorio en las plantas y, además de esto, distintos componentes han producido que logre aun ser amenazante para ellas.

La proposición de Mikel Rivero proporciona una contestación a este inconveniente, ya que radica "en comprender por qué razón el amonio puede ser tan tóxico para las plantas en sepa de nitrato". Para contestar a esa pregunta, su análisis se centró en la espinaca, una clase enormemente sensible al amonio, y concluyó que la utilización controlado de nitrato "no solo calmó relevantemente los efectos negativos del amonio sino, en un corto plazo, se consiguen plantas con un peso fresco afín a las de control, con el valor añadido desde el criterio comercial de que no amontonaron solamente nitrato ni oxalatos en hoja", apunta el creador de la proposición.

Mikel Rivero concluye en su investigación que el nitrato no es solo un considerable nutriente para las plantas, sino más bien un factor primordial para su desarrollo "al regular una plétora de genes, metabolitos y causantes de transcripción particularmente dependientes de él". "Centrar nuestra atención en esas claves es escencial para el manejo del nitrato como modulador de la sensibilidad de las plantas al amonio u otros estreses relacionados, como la acidificación y salinización progresiva de los suelos, y para llevar a cabo un empleo mucho más eficaz de los fertilizantes nitrogenados", considera.

El aire que se respira en la Tierra está compuesto, precisamente, por un 21% de oxígeno y un 79% de nitrógeno. A pesar de ser indispensable para la vida, ya que forma una parte del ADN y de todas y cada una de las proteínas de los organismos, este elemento no puede ser aprovechado de manera directa del aire, únicamente unas escasas bacterias y hongos microscópicos tienen la posibilidad de llevarlo a cabo. "A salvedad de las plantas leguminosas, con las que establecen fusión, el resto de ellas lo tienen que tomar del que hay mineralizado en el suelo, que paralelamente procede de la descomposición y deposición de otras plantas y animales. Por eso se abonaba el campo con restos fecales de las huertas", enseña Mikel Rivero.

"No obstante, la app de materia orgánica en el suelo, si bien buena a medio y largo período, no contribuye rápidamente a la planta lo que precisa, lo que es un enorme hándicap para el agricultor, gracias a las demandas de mercado de gigantes toneladas de grano y alimento en el menor tiempo", añade.

El estudioso apunta que "si en la actualidad somos prácticamente 8.000 miles de individuos es por el hecho de que, a fines del siglo XIX, los químicos Fritz Haber y Carl Bosch descubrieron el desarrollo industrial que dejaba conseguir, bajo gigantes presiones y temperaturas, amoníaco desde el nitrógeno atmosférico (en verdad, lleva por nombre desarrollo Haber-Bosch)".

Mikel Rivero enseña que "la relevancia que tiene este desarrollo es tal que se estima que mucho más del 8% del total del consumo de energía mundial se emplea en esta reacción química". "Es mucho más, el 75% de los átomos de nitrógeno de nuestro cuerpo pasó por este desarrollo", señala el creador de la proposición. El inconveniente es el abuso de estos fertilizantes, que terminan en acuíferos y ríos, donde generan la multiplicación incontrolada de fitoplancton y macroalgas y, por su parte, estos últimos, al fallecer, dejan ingente proporción de materia orgánica que atrae a los organismos descomponedores, que consumen el oxígeno, ahogando a otros seres vivos. "El ejemplo en este país mucho más sonado últimamente fue el desastre del Mar Menor, en Murcia", apunta el creador de la proposición.

Mikel Rivero es licenciado en Biología por la Universidad de Navarra y Máster Interuniversitario de Agrobiología Ambiental por la Universidad Pública de Navarra. Durante sus estudios de licenciatura, efectuó prácticas en el avance de herramientas de control y diagnóstico sobre nutrición para la detección precoz de la clorosis férrica en viñedo en la compañía Agrolab Analítica. Desarrolló su proposición con un contrato predoctoral en la UPNA, donde asimismo fue beneficiario de 2 becas de movilidad en todo el mundo. También consiguió una beca del Gobierno de Navarra para efectuar una pasantía en el Instituto Tecnológico de Costa Rica.

Para entender varios de los mecanismos moleculares clave en la contestación de la planta a la nutrición de amonio y nitrato, objeto de su proposición, Mikel Rivero dedicó un año de la proposición a una estancia predoctoral en el Instituto de Genética y también Investigación Vegetal de Leibniz (IPK de Gatersleben, Alemania), bajo la supervisión del instructor Nicolaus von Wirén. Se trata de un conjunto colaborador de prestigio en todo el mundo vanguardista en el estudio del transporte del nitrógeno y en especial de amonio donde el creador de la proposición tuvo la posibilidad de estudiar técnicas destacadas de secuenciación y transcriptómica molecular en la planta modelo Arabidopsis thaliana.

Mikel Rivero participó en tres proyectos de investigación del Ministerio de Economía y Competitividad y en una cuarta parte del Instituto Tecnológico de Costa Rica. Es creador de 4 publicaciones de todo el mundo y escribió el libro '21 segundos contemplando el cosmos', de la editorial Círculo Colorado.

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