Bacterias y aserrín para fertilizar cultivos

Bacterias y aserrín para fertilizar cultivos

Cientos de troncos, plantados en fila india hacia el Caribe colombiano, en el departamento de Atlántico, crecen lento. Son macizos, unos más robustos que otros, pero ricos en sí mismos, pues, además de asombrar por su resistencia ante incendios forestales, la teca (Tectona grandis), árbol proveniente de la India, es fuente de una de las maderas más costosas y apetecidas en el mercado mundial. Se usa en embarcaciones navales, escaleras y mobiliarios, entre otros productos.

Por eso, para optimizar su cultivo, reducir su tiempo de crecimiento y aprovechar al máximo residuos como el aserrín, en 2005 la Corporación Nacional de Investigación y Fomento Forestal (Conif) y la empresa Reforestadora de la Costa (Refocosta) contactaron a la Unidad de Biotecnología Vegetal de la Pontificia Universidad Javeriana, de la que en ese entonces hacía parte Lucía Ana Díaz, microbióloga y magíster en Biología, para trabajar en un proyecto cofinanciado por el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Sostenible. ¿Su misión? Encontrar en el árbol de teca microorganismos benéficos capaces de estimular el crecimiento de esta especie forestal, y en el aserrín, una alternativa ‘reciclable’ para fortalecer la estrategia del cultivo.

Innumerables pruebas

Fueron cerca de cuatro años de trabajo entre 2005 y 2009, de visitas en campo en el bajo Magdalena, jornadas completas quemando aserrín, para luego mezclarlo con microorganismos en busca de la combinación ideal, una que le permitiera a la investigadora obtener una estrategia biotecnológica para fijar nitrógeno y solubilizar fósforo en los suelos al momento de cultivar, pues, a diferencia de los fertilizantes químicos, este desarrollo debía tener en cuenta la conservación y el balance de los nutrientes en la tierra.

Díaz trabajó con estudiantes de la Facultad de Ciencias de la Javeriana en la búsqueda de bacterias que promovieran el crecimiento de la teca; analizaron aproximadamente 400 microorganismos, cada uno seleccionado según su función y tiempo de vida en laboratorio, hasta que finalmente dieron con los indicados: Enterobacter sp. y Stenotrophomonas sp., unas bacterias que debían ser probadas en los viveros para evaluar sus resultados.

En 2008, Díaz y su grupo de investigación ya habían experimentado con alginato como portador de estos microorganismos para su aplicación en campo, se trataba de pequeñas perlas de un material similar a la gelatina, pensado para encapsular las bacterias. Sin embargo, este método no dio el resultado esperado, porque, a diferencia del aserrín de teca carbonizado, las plantas tratadas con alginato crecieron menos que las plantas tratadas con el aserrín con bacterias.

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No obstante, en 2009, ¡eureka! En compañía de Lina María Morales y Sebastián Beltrán, la investigadora Díaz encontró la fórmula acertada, un novedoso portador: el aserrín de teca quemado a 300 grados centígrados, un biochar en el que podían crecer diferentes cepas de bacterias. Así obtuvieron el inoculante. Este producto, junto con una dosis adecuada de carboximetilcelulosa para disolverlo ―un pegante natural, viscoso como el ‘melao’, apto para fijar el compuesto en las semillas o en las raíces de teca―, hace que las plantas crezcan más vigorosas y con mayor biomasa y longitud.

El biochar es un carbón de origen biológico, obtenido de la quema de desechos biológicos como la madera, usado para mejorar las propiedades del suelo y aportar nutrientes a los cultivos vegetales y agrícolas.

El proyecto finalizó, pero no las ganas de seguir con la investigación. Díaz, quien ahora es líder del Grupo de Investigación en Agricultura Biológica de la Universidad Javeriana, se dedicó a evaluar otros aserrines en los que podría funcionar este modelo. Probó en cascarilla de arroz y aserrín de pino, pero su experimento no funcionó, ya que los procesos de inmunización de la madera y sus compuestos químicos anularon el éxito del ejercicio.

Sin embargo, su persistencia no quedó allí, pues en 2013 la microbióloga presentó, con el apoyo de la Dirección de Innovación de la Universidad, la solicitud para patentar este producto en Colombia, Brasil y Estados Unidos; petición que fue respondida satisfactoriamente el 8 octubre de 2015, cuando la Superintendencia de Industria y Comercio la concedió en Colombia bajo el expediente n.º 13-94384.

Como si fuera poco, el pasado 6 de agosto de 2019, 14 años después del momento en que la profesora Díaz puso sus ojos sobre el microscopio para analizar por primera vez la teca, la Oficina de Patentes y Marcas de Estados Unidos (USPTO, por su sigla en inglés) le concedió la patente de invención n.º US 10.368.548 B2 a la docente javeriana, por haber diseñado un biofertilizante capaz de mejorar los sistemas de producción y obtener plantas con mejores características en menor tiempo.

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¿En qué va el proyecto?

Con cerca de 35 años de carrera profesional y una consolidada experiencia en el uso de bioinoculantes en especies forestales como la teca, esta microbióloga trabaja actualmente en la segunda versión del biofertilizante, una en presentación líquida a la que bautizó Promofort, y que ha sido ensayada positivamente en pino, clavel, maíz, granadilla, tomate y la rosa yellow baby.

De acuerdo con la Dirección de Innovación, responsable de apoyar a la investigadora javeriana en el proceso de transferencia de su tecnología, la ventaja con esta novedosa patente es que el producto es biológico y no requiere cadena de frío para su conservación, por la naturaleza de sus microorganismos. Con ello la Universidad abre un camino para la comercialización de bioinsumos amigables con el medio ambiente.

Esta cualidad responde a uno de los indicadores de la Política para la Gestión Sostenible del Suelo, expedida por el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible en 2016, el cual señala que la acumulación de metales pesados y el aumento del pH por sales en la tierra ―debido al uso excesivo de fertilizantes, al riego inadecuado y al mal drenaje― producen efectos nocivos en la biodiversidad del suelo. No en vano, durante los últimos años se ha intensificado en el país el uso de fertilizantes naturales, que, además de ser ecológicamente amigables con el ambiente y de bajo costo, promueven el crecimiento y desarrollo biológico de las plantas.

Para leer más:

  • Díaz, L. A., Morales-Palencia, L. M.; Beltrán-Acosta, J. S. 2016 Patente. Biological inoculant for promotion of growth in forest species and method for obtaining the same. United States Trademark and Patent Office. Fecha de sometimiento: 10 de abril de 2014. Fecha de publicación: 10 de marzo de 2016.

TÍTULO DEL PROYECTO DE CREACIÓN: Estudio de propagación de microorganismos benéficos de Tectona grandis: bacterias promotoras de crecimiento vegetal y hongos de micorrizas vegetales
TÍTULO DE LA PATENTE CONCEDIDA: Inoculante biológico para promover el crecimiento de especies forestales y método para su obtención
CREADORA PRINCIPAL: Lucía Ana Díaz Ariza
COCREADORES: Lina Marcela Morales Palencia y Juan Sebastián P. Beltrán Acosta
PERIODO DE LA INVESTIGACIÓN: 2005-2019