Una tesis leída en la UPNA estudia cómo reducir la pérdida de nitrógeno reactivo hacia el medio en los cultivos agrícola

A este reto global pretende dar respuesta la investigación realizada por la ingeniera química Janaina María Rodrigues Dos Santos, bajo el título 'Evaluación del efecto de los inhibidores de la nitrificación derivados de dimetilpirazol y la nutrición amoniacal sobre la fisiología de las plantas'. La tesis ha estado dirigida por los catedráticos Pedro Aparicio Tejo (UPNA) y Carmen González Murua (Universidad del País Vasco), así como por Berta Lasa Larrea (UPNA).

Para explicar el contenido de su tesis doctoral, la investigadora destaca en primer lugar que “la tendencia actual es la de desarrollar fertilizantes con inhibidores de nitrificación (IN), que pueden ser productos biológicos fabricados por las propias plantas o sustancias de síntesis química que se añaden a los fertilizantes y que, del mismo modo que las biológicas mencionadas en primer lugar, son capaces de inhibir el crecimiento de los microrganismos nitrificantes, promoviendo la reducción de pérdidas de nitrógeno en los cultivos”.

En este contexto, tal y como señala la autora de la tesis, los inhibidores procedentes de la síntesis química “se han venido utilizando desde hace décadas en la agricultura y han sido desarrollados para tratar de disminuir las pérdidas de nitrógeno de los agrosistemas (lixiviado de nitrato y emisiones de óxidos de nitrógeno), aumentando la eficiencia del uso del nitrógeno de los fertilizantes aplicados a los cultivos”.

“Actualmente, la diciandiamida (DCD) y el 3,4-dimetilpirazol fosfato (DMPP) son los IN comercializados más utilizados y estudiados. Un nuevo producto ha sido desarrollado recientemente, el ácido 2- (N-3,4-dimetil-1H-pirazol-1-il) succínico (DMPSA), que pertenece al mismo grupo de los dimetilpirazoles. Aunque su eficiencia es similar al DMPP, hasta la fecha hay pocos estudios sobre esta nueva molécula y su modo de acción no está del todo resuelto”, subraya la investigadora.

En concreto, en esta tesis doctoral, la autora ha estudiado el efecto de los IN derivados de dimetilpirazol y de la nutrición amoniacal sobre la fisiología de las plantas, dado que el empleo de los inhibidores modifica la presencia de las formas de nitrógeno disponibles en el suelo a favor de una mayor presencia de amonio.

NUEVO MÉTODO DE ANÁLISIS Y ESTUDIO EN GUISANTE Y ESPINACA

En la presente tesis se ha desarrollado un nuevo método de análisis en plantas para el nuevo inhibidor de nitrificación, DMPSA. “Aunque encontramos que ambos IN derivados de dimetilpirazol, DMPP y DMPSA, pueden ser absorbidos y translocados de la raíz hacia la parte aérea de la planta, únicamente se ha observado afectación de las plantas con el DMPP a dosis muy elevadas que son casi imposibles de encontrar en el campo”, indica la investigadora.

Tal y como explica, para intentar dilucidar el posible modo de acción del DMPP sobre los procesos fisiológicos y metabólicos de la planta, se realizó un estudio con las herramientas moleculares (transcriptómica y proteómica), apoyado con estudios fisiológicos, con el fin de conocer mejor los mecanismos y rutas fisiológicas de las plantas que pudieran estar afectadas por el inhibidor.

“Dado que los IN favorecen la presencia de amonio en el suelo durante mayor tiempo tras la aplicación de fertilizantes de base amoniacal, hemos realizado un estudio del efecto de diferentes ratios de NO3- y NH4+ en plantas de guisante y espinaca representativas de especies tolerantes y sensibles a la nutrición amoniacal”. “Hemos constatado que el mantenimiento del nivel de amonio en los tejidos es un factor importante en la respuesta a su tolerancia a esta fuente nitrogenada en las plantas”, concluye la investigadora.

CURRÍCULUM DE JANAINA RODRIGUES

Janaina Rodrigues es licenciada en Ingeniería Química por el Centro Educacional Luterano de Manaus (CEULM-ULBRA-Brasil), MBA en Proyectos por la Fundação Getúlio Vargas (FGV-Brasil) y, posteriormente, cursó el Máster en Ingeniería Química, Proceso y Producto en la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Oporto (FEUP-Portugal).

Durante la elaboración de su tesis doctoral, realizó parte de sus investigaciones en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Lisboa, por lo que su doctorado cuenta con la Mención Internacional. Actualmente, tiene con un contrato posdoctoral con el Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA-Brasil).