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Agricultura

Microorganismos adaptados pueden mejorar la tolerancia del maíz a suelos salinos

Investigaciones realizadas por Embrapa, en colaboración con la Universidad de Brandeis en Estados Unidos, identificaron que las arqueas extremófilas (un grupo de microorganismos distintos de las bacterias y adaptados a condiciones extremas) son capaces de aumentar la tolerancia del maíz al exceso de sal en el suelo y permitir que las plantas crezcan vigorosamente incluso bajo condiciones de estrés salino. Los investigadores demostraron que estas arqueas colonizan la rizosfera, la región del suelo junto a las raíces, marcada por intensos intercambios químicos y biológicos. Los microorganismos fueron aislados de las raíces de la hierba salina (Atriplex nummularia), una planta naturalmente adaptada a la salinidad y utilizada en la fitorremediación de suelos salinos. Tras su cultivo en laboratorio, se evaluaron en plantas de maíz. El cultivo es estratégico para la producción alimentaria y muy sensible a la acumulación de sales en el suelo, lo que compromete el crecimiento de las plantas y reduce la productividad. El trabajo fue publicado en la revista Environmental Microbiome. En los experimentos realizados en un entorno controlado, los investigadores observaron que, bajo estrés salino, las arqueas reducían los efectos tóxicos de la sal, permitiendo que el maíz mantuviera un crecimiento más vigoroso y una mayor tolerancia fisiológica en comparación con plantas no tratadas con arqueas. El análisis qPCR (una técnica molecular utilizada para detectar la cantidad de microorganismos presentes en una muestra) del gen 16S rRNA específico para arqueas confirmó la colonización exitosa. La abundancia de estos microorganismos en la rizosfera del maíz aumentó proporcionalmente al avance de la salinidad en el suelo. La secuenciación del genoma completo identificó genes asociados con la producción de fitohormonas (hormonas vegetales), como las auxinas y los osmoprotectores, sustancias que ayudan al equilibrio hídrico celular en ambientes salinos. El hallazgo pone de manifiesto el potencial de las arqueas para interactuar con la planta y mitigar el estrés osmótico causado por la sal. En las pruebas, la presencia de estos microorganismos aumentó la biomasa y preservó los niveles de clorofila incluso bajo altas concentraciones de sal. El resultado refuerza el potencial de la tecnología para fortalecer la estabilidad de la producción de alimentos en las zonas afectadas por la salinización. A diferencia de las bacterias, que son organismos más conocidos, las arqueas pertenecen a un dominio de seres vivos y destacan por su alta resistencia a condiciones químicas severas. Según Itamar Melo, investigador de Embrapa Medio Ambiente que coordinó el estudio, los suelos salinizados acaban excluidos de la producción agrícola y se convierten en una importante responsabilidad ambiental, ya que existen pocas tecnologías efectivas para su recuperación. El investigador recuerda que los principales cultivos comerciales son sensibles al exceso de sal, lo que limita aún más el uso de estas áreas. Según él, la aplicación de microorganismos adaptados a ambientes salinos, que coevolucionaron con plantas halófitas (naturalmente tolerantes a la sal), surge como una alternativa para reducir el daño salino y hacer viable el cultivo en suelos antes considerados improductivos. «El problema no se limita a la región semiárida, donde aproximadamente el 30 % de las zonas irrigadas se ven afectadas por la salinización. Está presente en varias regiones de Brasil y del mundo». Melo señala que la situación empeora en lugares de alta evaporación y gestión inadecuada, como el riego con agua salobre. «En este contexto, los inoculantes microbianos basados en arqueas emergen como una innovación prometedora en el campo de los bioinsumos y pueden abrir un nuevo frente para la agricultura en zonas degradadas», concluyó. [Foto: Cultivo de maíz / Archivo / Productiva C&M]

Agricultura

Brasil prueba urea de liberación controlada que mejora la absorción de nitrógeno

Investigadores brasileños desarrollaron un recubrimiento a base de polímeros derivados de aceite de ricino y arcilla mineral capaz de liberar la urea de forma controlada, un fertilizante nitrogenado ampliamente utilizado en la agricultura. Los ensayos con pasto piatã mostraron que el fertilizante recubierto favoreció una mejor absorción de nitrógeno por parte de la planta y mayor producción de biomasa en comparación con la urea no recubierta, según informó el portal de Embrapa. El trabajo está siendo llevado a cabo por los investigadores de Embrapa y de la universidad de Ribeirão Preto (Unaerp), la Universidad Estatal de São Paulo (Unesp) y la Universidad de São Paulo (USP). La urea no recubierta liberó más del 85 % del nitrógeno en solo cuatro horas en las pruebas de liberación de agua, según el profesor de Unaerp Ricardo Bortoletto-Santos, supervisado en sus estudios postdoctorales por el investigador de Embrapa y coordinador del LNNA, Caue Ribeiro. «Cuando la urea se recubrió únicamente con poliuretano, un polímero derivado del aceite de ricino, esta liberación se retrasó, pero alcanzó alrededor del 70 % en nueve días. Por otro lado, la incorporación solo del 5 % del mineral nanoarcilla montmorillonita en la matriz polimérica redujo drásticamente esta tasa: solo el 22 % del nitrógeno se liberó en el mismo periodo, lo que evidencia el papel de la nanoestructura del recubrimiento en el control de la liberación del nutriente», encontró Bortoletto-Santos. Para la investigadora Caue Ribeiro, este efecto ocurre porque la nanoarcilla crea una especie de barrera inteligente dentro del recubrimiento. «Además de dificultar físicamente el paso del agua, interactúa químicamente con el nitrógeno liberado. Así, retiene el nutriente durante más tiempo y lo libera gradualmente, más cerca de la tasa de absorción de la planta», explica el especialista en nanotecnología. La urea es el fertilizante nitrogenado más utilizado en el mundo, principalmente debido a su alto contenido de nitrógeno (aproximadamente el 45 % en masa). Pero su alta solubilidad en el suelo supone un gran desafío agronómico, ya que puede provocar transformaciones en el suelo y diferentes procesos de emisión gaseosa. «En condiciones normales, el fertilizante se disuelve rápidamente, lo que provoca pérdidas ambientales significativas, como la volatilización del amoníaco y la emisión de óxido nitroso, un potente gas de efecto invernadero», observa Caue Ribeiro. La innovación desarrollada por los investigadores, por otro lado, resultó en la formación de una capa fina, plástica, continua y homogénea alrededor de los gránulos de urea. El rendimiento superior de la urea recubierta estuvo directamente asociado a la estructura nanocompuesta interna de la cubierta y a su comportamiento funcional. Durante el ensayo en el invernadero, la nutrición con fertilizante de liberación controlada tuvo un impacto significativo en la eficiencia agronómica. Hubo un efecto acumulativo evidente en los cuatro cortes secuenciales de gramínea al final de los 135 días de producción, lo que demostró la eficacia del nuevo recubrimiento. La fertilización se realizó 15 días después de la germinación de la semilla, en una disposición aleatoria en bloques con dos plantas cultivadas en cada una de las 35 macetas con cinco réplicas. Con el uso de fertilizantes recubiertos de nanoarcilla, ambas tasas de producción de materia seca fueron mayores durante el experimento; ya que la absorción total de nitrógeno fue significativamente mayor, alcanzando el doble de tasa de absorción en comparación con la fertilización de control con urea no recubierta. «Por tanto, los resultados ponen de manifiesto el papel crucial de la nanoestructura del recubrimiento en el aumento de la eficiencia del uso de nutrientes minimizando las pérdidas ambientales. El enfoque es prometedor porque permite el uso de recubrimientos más finos, sin comprometer el rendimiento, lo que ofrece una alternativa sostenible para la próxima generación de fertilizantes de liberación controlada», afirma Bortoletto-Santos. [Foto: Revestimiento de urea en granos / Gentileza Embrapa]

Agricultura

En Brasil, la canola gana espacio como insumo clave para combustibles de aviación

El desarrollo de combustibles sostenibles empieza a ganar terreno en la agenda global y abre una ventana de oportunidad para el agro. Un estudio realizado en Brasil indica que el uso de canola como materia prima para producir combustible de aviación sostenible (SAF) podría reducir hasta un 55 % las emisiones de gases de efecto invernadero en comparación con el queroseno tradicional. El análisis fue elaborado por Embrapa y se basa en una evaluación integral del proceso productivo, conocida como análisis de ciclo de vida. Esta metodología considera todas las etapas, desde el cultivo de la materia prima hasta el uso final del combustible en aeronaves, permitiendo medir el impacto ambiental completo de la cadena. Según explicó la analista Priscila Sabaini, el escenario de reducción máxima responde a condiciones ideales aún no alcanzables en la práctica. Si bien el potencial existe, actualmente enfrenta limitaciones técnicas y regulatorias que condicionan su implementación a gran escala. Uno de los principales obstáculos es el límite en la mezcla del SAF con el combustible convencional. En el caso del biocombustible tipo HEFA (producido a partir de aceites y grasas), la normativa vigente permite una sustitución de hasta el 50 % del queroseno tradicional. Esto implica que, incluso con mayor adopción, la aviación aún dependerá parcialmente de combustibles fósiles. En ese sentido, los resultados del estudio deben leerse como una proyección de potencial más que como un resultado inmediato. El avance dependerá de variables clave como el desarrollo tecnológico, la escala de producción y los ajustes regulatorios en la industria aeronáutica. El trabajo fue desarrollado en conjunto con el Laboratorio de Energía y Ambiente de la Universidad de Brasilia y equipos técnicos de Embrapa, y se enmarca dentro de un debate global cada vez más relevante: cómo descarbonizar sectores intensivos en energía, donde el agro aparece como proveedor estratégico de materia prima. Más allá del caso brasileño, el estudio deja una señal para la región. La integración entre agricultura y energía podría convertirse en un nuevo eje de negocio, especialmente en cultivos como la canola, que empiezan a posicionarse no solo por su valor alimentario, sino también por su potencial energético. [Foto: Cultivo de canola / Archivo / Productiva C&M]

Agricultura

Brasil desarrolla su primer cultivar de Brachiaria decumbens

Embrapa y la Asociación para el Fomento de la Investigación para el Mejoramiento de Forrajes (Unipasto) desarrollaron el BRS Carinás, el primer cultivar brasileño de Brachiaria decumbens. Se destaca por su bajo requerimiento de fertilidad del suelo, ya que tolera suelos ácidos y pobres en fósforo, y por su alta producción forrajera, además de su adaptación a sistemas integrados. Este nuevo material es recomendado para el bioma Cerrado. La nueva variedad alcanza hasta 16 toneladas de materia seca por hectárea, con alta productividad foliar, según informó el portal web de la institución. Entre sus diferenciales, destaca el bajo requerimiento de fertilidad del suelo: tolera suelos ácidos y pobre fósforo, la mayor capacidad de carga (número de ganado en una determinada zona de pasto) y el mayor aumento en peso vivo por superficie (más kilos de carne producidos), en comparación con otro cultivar. «Es una excelente alternativa para diversificar las áreas actualmente ocupadas por el cultivar Basilisco, también conocido como ‘brachiarinha’. Carinás se adapta bien al periodo seco del año y puede usarse estratégicamente, como en la planificación de ser cercado a finales de verano y reservado para uso en la estación seca», destaca el investigador de Embrapa Beef Cattle (MS) Sanzio Barrios, responsable del desarrollo del nuevo cultivar. Otra ventaja es su uso en sistemas Integrados de Cultivo y Ganado (ICL), ya que la alta producción de paja y forraje puede emplearse para el pastoreo fuera de temporada. Además, el cultivar no interfiere con la productividad de los cultivos anuales. Hasta ahora, el Basilisk era el único cultivar de la especie Brachiaria decumbens (renombrada Urochloa decumbens) disponible en el mercado brasileño. Registrado en Australia, fue llevado a Brasil en la década de 1960. «Su extensa plantación en el Cerrado brasileño durante los años 70 y la baja resistencia a las cigarritas de pastizal limitaron su uso a zonas con baja presencia de estos insectos», dice Barrios. Sin embargo, el Basilisk sigue siendo uno de los cinco cultivares de brachiaria con mayor multiplicación de semillas, según datos del Ministerio de Agricultura y Ganadería (MAPA). «Creemos que el nuevo cultivar desarrollado por Embrapa y Unipasto satisfará la creciente demanda de una producción agrícola más sostenible y eficiente, ya que es capaz de aumentar la productividad animal y diversificar pastos en zonas de suelos débiles y ácidos en Brasil», añade el mejorador. El investigador también señala que BRS Carinás cumple las condiciones para recomendarlo en otros biomas brasileños y países latinoamericanos donde existen sistemas pastoriles basados en Brachiaria decumbens. En comparación con Basilisk, BRS Carinás produce un 18 % más de forraje en la estación de lluvias, con énfasis en una mayor producción de hojas foliares, un componente con mayor valor nutricional para la planta. «Cuando se sella para su uso en la estación seca, BRS Carinás ofrece un 40 % más de masa forrajera en comparación con el cultivar Basilisco, de la cual la mayor parte (53 %) es material vivo (hojas y tallos)», detalla el investigador de Embrapa Cerrados (DF), Allan Kardec Ramos. Las pruebas de rendimiento con ganado bovino realizadas en Embrapa Cerrados mostraron que el nuevo cultivar permite aumentar el número de animales en el pasto, incrementando el aumento de peso por hectárea, aproximadamente un 12% superior al obtenido con otra Brachiaria bajo la misma gestión, según el investigador de Embrapa Cerrados, Gustavo Braga. [Foto: Brachiaria decumbens / Gentileza Embrapa]

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