En una serie de documentos que se presentarán la próxima semana, un equipo de científico ofrece una nueva evidencia de que un potente mecanismo químico en funcionamiento en las raíces de una hierba tropical, la Brachiaria, que se utiliza para la alimentación del ganado tiene un enorme potencial a la hora de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. 

Conocida como «inhibición biológica de la nitrificación» o BNI, en sus siglas en inglés, el mecanismo reduce notablemente la conversión del nitrógeno aplicado al suelo como fertilizante en óxido nitroso, según los documentos preparados para el 22º Congreso Internacional de Pastizales. El óxido nitroso es uno de los gases de efecto invernaderos más poderosos y agresivos, con un potencial de calentamiento global de 300 veces el del dióxido de carbono.

«El óxido nitroso representa aproximadamente el 38 por ciento de todas las emisiones de gases de efecto invernadero en la agricultura, lo que supone casi un tercio del total de las emisiones en todo el mundo», subrayó Michael Peters, líder de la investigación en forrajes en el Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT, en sus siglas en inglés), con sede en Colombia. «BNI ofrece lo que podría ser la mejor apuesta de la agricultura para mantener el cambio climático dentro de límites manejables», aseguró.

Científicos del CIAT y el Centro de Investigación Internacional para las Ciencias Agrícolas (JIRCAS, en sus siglas en inglés), en Japón, han colaborado en la investigación del proceso BNI durante los últimos 15 años. «Este enfoque ofrece enormes posibilidades de reducir las emisiones de óxido nitroso y la lixiviación [extracción de un líquido a través de un sólido] de los nitratos contaminantes en el suministro de agua, mientras que también aumentan los rendimientos de los cultivos mediante un uso más eficiente de los fertilizantes de nitrógeno», dijo GV Subbarao, científico senior en JIRCAS .

Como resultado de los avances recientes, los científicos han desarrollado los medios para explotar el fenómeno BNI a gran escala. Los investigadores del CIAT han encontrado maneras de aumentar BNI mediante el fitomejoramiento en diferentes especies de pastos Brachiaria y, entre esas nuevas técnicas, están métodos para cuantificar rápidamente BNI en Brachiaria junto con marcadores moleculares, que reducen el tiempo necesario para las pruebas de campo.

Los investigadores también han reunido pruebas de que el cultivo de maíz plantado tras pastos de ‘Brachiaria humidicola’ dieron rendimientos aceptables con sólo la mitad de la cantidad de fertilizante de nitrógeno del utilizado normalmente, debido a que se mantuvo más de nitrógeno en el suelo, reduciendo así las emisiones de óxido nitroso y la lixiviación de nitratos. Los investigadores determinaron que BNI había aumentado la eficiencia del uso del nitrógeno por un factor de 3,8.

Además, los expertos han desarrollado híbridos de ‘Brachiaria humidicola’, que han entregado, con el apoyo del gobierno alemán, a los agricultores de Colombia y Nicaragua para probar su productividad y calidad. Estos híbridos de la hierba han aumentado la producción de leche y de carne en varios órdenes de magnitud en comparación con los pastos de sabana nativa, y, por lo menos un 30 por ciento frente a los cultivos de hierba comercial.

«La producción ganadera proporciona medios de vida a millones de personas pero también contribuye a la mitad de las emisiones de gases de efecto invernadero de la agricultura», alertó Peters, para quien BNI es una tecnología rara con una «triple victoria», ya que resulta positiva para los medios de vida rurales, el medio ambiente mundial y el clima.

«El problema es que los sistemas de cultivos y de ganado de hoy tienen muchas fugas –dijo Subbarao–. Alrededor del 70 por ciento de los 150 millones de toneladas de fertilizantes nitrogenados aplicados a nivel mundial se pierden por lixiviación de los nitratos y las emisiones de óxido nitroso, por lo que el fertilizante perdido tiene un valor anual estimado de 90.000 millones de dólares [67.731 millones de euros]».

Por ello, el científico del CIAT Idupulapati Rao afirmó que BNI tiene «enormes posibilidades» de reducir las fugas de nitrógeno. «Los pastos de las praderas son el mayor uso que se hace de las tierras agrícolas, con 3.200 millones de hectáreas de un total mundial de 4.900 millones.

Sólo en Brasil, 11 millones de hectáreas de pastizales se han dedicado a la producción de maíz y soja y entre 35 y 40 millones pueden ser destinados a la producción de cultivos en un futuro cercano. En lugar de más monocultivo, los países en desarrollo deben integrar pastos Brachiaria en los sistemas agropecuarios mixtos a gran escala para que sean más sostenibles», argumentó.

Brachiaria, Originaria del África Subsahariana 

Originarios del África subsahariana, los pastos Brachiaria llegaron a América del Sur hace siglos, posiblemente como ropa de cama en barcos de esclavos. Variedades mejoradas de la hierba son ampliamente cultivadas en tierras de pastoreo en Brasil, Colombia y otros países y, recientemente, se han llevado de vuelta a África para ayudar a aliviar la grave escasez de alimento para el ganado.

En un avance importante, los científicos de JIRCAS descubrieron hace varios años la sustancia química responsable de BNI y desarrollaron un método fiable para detectar el inhibidor de la nitrificación procedente de raíces de las plantas. A continuación, los científicos en el CIAT validaron el concepto BNI en el campo, lo que demuestra que la hierba Brachiaria suprime la nitrificación y emisiones de óxido nitroso, en comparación con la soja, que carece de esta capacidad.

Otras investigaciones han demostrado que los pastos de Brachiaria capturan grandes cantidades de carbono en la atmósfera, en una escala similar a la de los bosques tropicales, un plus adicional para la mitigación del cambio climático. «Nuestro trabajo en BNI comenzó con una observación de campo realizada por uno de nuestros científicos en la década de 1980, cuando no era más que un sueño –dijo Peters–. Pero ahora es un sueño con un plan de acción y logros científicos sólidos detrás de él».

La investigación sobre BNI forma parte de una iniciativa más amplia denominada LivestockPlu , que se propone obtener mayores beneficios para los pobres y el medio ambiente a través de investigación innovadora sobre gramíneas y leguminosas tropicales.

LivestockPlus tiene lugar dentro del marco global del Programa de Investigación del CGIAR sobre Ganadería y Pesca, dirigido por el Instituto Internacional de Investigación Pecuaria con sede en Kenia (ILRI) con el fin de aumentar la disponibilidad y asequibilidad de carne, leche y pescado para los consumidores pobres y aumentar los ingresos de los pequeños agricultores que producen estos productos.