Sistema de fertilización selectiva para cultivos de algodón

Ante la necesidad de contar con alternativas al uso de herbicidas para el combate de malezas que afectan el crecimiento y desarrollo de los cultivos en el campo, investigadores del Laboratorio Nacional de Genómica para la Biodiversidad (Langebio) del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav), unidad Irapuato, del Instituto Politécnico Nacional (IPN), desarrollaron un sistema de fertilización selectiva a través de una modificación genética.

Este sistema, llamado ptxD/fosfito, permite además la reducción hasta en 50 por ciento en el uso de fertilizantes en los cultivos, además de que, por ser de alimentación selectiva de los cultivos, inhibe el desarrollo de las malezas sin utilizar herbicidas en terrenos agrícolas que afectan la salud tanto de las plantas cultivadas como de los agricultores.

En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, el investigador y director del Laboratorio Nacional de Genómica para la Biodiversidad, doctor Luis Herrera Estrella, explicó que este sistema se proyecta como una alternativa que aportará, de manera significativa, a resolver problemáticas biotecnológicas, agrícolas y ambientales que en este momento afectan los cultivos de todo el mundo.

Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿Cómo surge la iniciativa de desarrollar este sistema?

Luis Herrera Estrella (LHE): Este proyecto ptxD/fosfito surge por una investigación realizada por uno de mis estudiantes, Damar López Arredondo, aquí en el Langebio, quien desarrolló tecnología para un sistema de fertilización selectivo para los cultivos. La idea era relativamente sencilla: utilizar los fosfitos, un compuesto químico que contiene un elemento esencial, que es el fósforo (P), pero en una forma química que no puede ser utilizada por las plantas. Estas normalmente usan el fosfato como molécula para obtener el fósforo con el que sintetizan ácidos nucleicos y fosfolípidos para el funcionamiento de sus células. Nosotros modificamos genéticamente los cultivos metiéndoles un gen, llamado ptxD, que les permite convertir dentro de la planta el fosfito en fosfato, permitiéndoles que se autofertilicen.

Hemos hecho prueba en cultivos modelo; el nuevo trabajo que estamos reportando tiene dos elementos importantes: el primero es que demostramos que en algodón (Gossypium hirsutum), que es un cultivo muy importante en varios países del mundo, el sistema funciona muy bien para fertilizar y alimentar de manera selectiva la planta y evitar la competencia de la maleza. El siguiente punto es que el sistema es muy efectivo para controlar malezas resistentes a glifosato, que son el resultado del abuso de herbicidas debido al sistema que han implementado Monsanto y otras empresas transnacionales de usar cultivos genéticamente modificados resistentes a herbicidas.

AIC: ¿Qué tipos de herbicidas se están utilizando por la resistencia de estas malezas?

LHE: En los últimos tres años la producción de algodón en Estados Unidos, Argentina, Brasil y algunas partes de México se ha visto afectada por malezas resistentes al glifosato; este ya no funciona, lo que provoca que se apliquen dosis más altas en los cultivos y que además se usen otros herbicidas de los que ya se tiene documentado su nivel de toxicidad a la salud humana, como el 2,4 D: ácido 2,4-diclorofenoxiacético, el dicamba, la fosfinotricina, que tienen un efecto mucho más agresivo no solo para las plantas sino también para la salud humana y animal, además de que varios de ellos son volátiles, por lo que afectan los cultivos vecinos.

Lo que hemos demostrado con la colaboración entre la empresa StelaGenomics, Cinvestav y la Universidad de Texas A&M, es que con este sistema selectivo de fertilización de los cultivos es posible controlar esas malezas, además de reducir la cantidad de fertilizantes que se utiliza hasta en 50 por ciento. Estamos planteando una tecnología para resolver este problema que tienen actualmente todos los agricultores, que ya no pueden controlar las malezas con los herbicidas, por lo que generamos también un proyecto empresarial.

AIC: ¿Cuáles son los objetivos de esta empresa?

LHE: La empresa se llama StelaGenomics, se basa en el trabajo desarrollado aquí en el laboratorio donde diseñamos la tecnología, a nombre del Cinvestav, como está establecido en la norma para poder llevarla al mercado. Tenemos colaboraciones con varias instituciones, como la Universidad de Texas A&M y de Pensilvania, en los Estados Unidos, así como la Universidad de Verona, en Italia.

Buscamos llevar esta tecnología a otros cultivos, así como aplicarla para la producción de microalgas —que es otro proyecto en el que trabajamos—, con la idea de generar compuestos de alto valor como pigmentos, omega 3 y 6 o proteínas. El cultivo de microalgas tiene el mismo problema que la agricultura, hay algas maleza que contaminan los reactores de producción y, de igual manera, se utilizan químicos para controlarlas o eliminarlas. Con una modificación genética podemos alimentarlas también de manera selectiva y controlar el crecimiento de algas maleza.

Actualmente estamos asociados con una organización llamada Cotton Incorporated que es financiada por productores de algodón de los Estados Unidos, y se dedica a promover el desarrollo de tecnologías para el algodón. En conjunto, estamos trabajando para hacer toda la etapa final de pruebas de campo y los procesos de desregulación del producto para que entre al mercado en unos tres años. En el caso de las microalgas, en este momento estamos trabajando en la producción de aceites.

Fuente: CONACYT.