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“El problema con los fertilizantes nitrogenados en el país es que los cultivadores aplican demasiado en sus cultivos de papa”, explica la ingeniera agrónoma Aura Natalia Jiménez Medrano, magíster en Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), quien ha estudiado de cerca este tema, especialmente en la papa criolla del tipo Phureja o “yema de huevo”, la variedad amarilla tradicional que suele acompañar el ajíaco o las picadas.
Según la experta, durante la cocción o fritura el exceso de nitrógeno en los tubérculos puede favorecer la formación de acrilamidas, compuestos que en altas concentraciones se han asociado con efectos carcinogénicos a largo plazo.
Además del impacto en la salud, el uso desmedido de fertilizantes también afecta los ecosistemas. Aunque en Colombia no se ha determinado con precisión cuánto nitrógeno termina en ríos, lagunas o embalses, sí se sabe que contribuye a la eutrofización, proceso en el que las algas proliferan excesivamente y consumen el oxígeno disponible afectando a los peces y otras especies. Muchos cultivos de papa están cerca de zonas de páramo, en donde ya se han documentado alteraciones por el exceso de este elemento, aunque aún faltan estudios detallados sobre su magnitud.
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Comparación entre papas con déficit de nitrógeno y aquellas que lo aprovecharon
de manera más eficiente.
Foto: Aura Natalia Jiménez Medrano, magíster en Ciencias Agrarias de la UNAL. |
En Europa existen regulaciones estrictas sobre el contenido de nitratos en la papa, sobre todo en las variedades tetraploides (con cuatro pares de cromosomas), similares a la pastusa o la sabanera cultivadas en Colombia. En el país no existe tal control y la papa criolla (diplode) ha estado rezagada respecto a esta problemática.
Consciente de la necesidad de reducir el uso de fertilizantes —que puede alcanzar hasta 250 kilogramos por hectárea en cada cultivo de papa criolla—, la magíster realizó un experimento con más de 100 tipos genéticos de la colección de la Facultad de Ciencias Agrarias de la UNAL, con ejemplares de distintos tamaños, colores y formas.
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La experimentación se realizó en los invernaderos de la UNAL.
Foto: Aura Natalia Jiménez Medrano, magíster en Ciencias Agrarias de la UNAL. |
El objetivo fue determinar cuáles aprovechan mejor el nitrógeno, pues hasta ahora se ha comprobado que las papas criollas solo absorben en promedio cerca del 50 % del nitrógeno aplicado al suelo, lo que pone en entredicho la práctica de usar más fertilizante para compensar las pérdidas.
Las variedades del futuro
Durante varios meses, la investigadora cultivó en macetas cientos de plantas de papa criolla en condiciones controladas, dentro de un invernadero. Allí recreó dos escenarios: uno con 0,56 gramos de nitrógeno (tratamiento bajo) por cada planta (bajo suministro) y otro con 1,78 gramos de nitrógeno aproximadamente (alto suministro); es como si pusiera a unas plantas a comer poco y a otras a comer mucho. El objetivo era observar cuáles seguían creciendo fuertes aun con menos fertilizante.
Cada planta se evaluó como si fuera un paciente en un chequeo médico: se midió el contenido de clorofila de las hojas, el tamaño, el número de tubérculos, el contenido de nitrógeno y carbono en sus tejidos, y los índices de la utilización del nitrógeno, variables que permitieron determinar qué tan “eficiente” era cada una en el uso del nutriente.
“Al aumentar el fertilizante los tubérculos no crecían más, el nitrógeno se desperdiciaba en exceso de follaje, confirmando que más no siempre es mejor. Sin embargo, 5 genotipos de papa criolla mantuvieron un desarrollo saludable de tubérculos y raíces, pese a la escasez de nitrógeno, señal de un uso más eficiente del nutriente”, explica la ingeniera.
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| Los cultivadores se beneficiarían sabiendo cuánto nitrógeno deben aplicar para tener mejores resultados. Foto: Proyecto Papas más Nutritivas, Facultad de Ciencias Agrarias de la UNAL. |
En total midió más de 10 características fisiológicas y químicas, entre ellas contenido de clorofila en las hojas, biomasa, número de tubérculos, y contenido de nitrógeno y carbono en tubérculos y hojas. Las plantas que usaban mejor el nitrógeno en su organismo tuvieron más clorofila y contenido de nitrógeno en tejidos, y la producción de tubérculos superó el promedio del resto de las plantas.
La respuesta está en el ADN
Para entender esta capacidad, en el Laboratorio de Biología Molecular la magíster extrajo el ADN de las hojas jóvenes y aplicó técnicas de amplificación por PCR (reacción en cadena de la polimerasa) y halló 3 genes esenciales: AMT1.1, que transporta el nitrógeno desde el suelo; 2-OGD, una enzima que lo convierte en aminoácidos y proteínas; y PPR, que regula el metabolismo y ayuda a la planta a responder al estrés por falta de nutrientes.
Estos genes, que presentaron marcadores moleculares asociados con el “uso eficiente del nitrógeno”, se convierten ahora en una herramienta para los programas de mejoramiento de papa en Colombia. En el futuro se podrían usar para seleccionar o cruzar variedades criollas más eficientes, capaces de crecer con menos fertilizante sin perder productividad.
Los datos se obtuvieron con un medidor SPAD-502, el cual registra la clorofila en las hojas, un analizador elemental por combustión (método Dumas) para medir carbono y nitrógeno en tubérculos, tallos y hojas, y calculó la biomasa total pesando las plantas tras secarlas a temperatura controlada.
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Aura Natalia Jiménez Medrano, magíster en Ciencias Agrarias de la UNAL.
Foto: María Fernanda Londoño, Unimedios. |
Más allá de los datos de laboratorio, el trabajo apunta a algo profundamente humano:
mejorar la vida tanto de quienes cultivan la papa como del consumidor final. Si las variedades criollas más eficientes llegan a los campos,
los agricultores reducirían el uso de fertilizantes hasta en un tercio, gastarían menos dinero y evitarían que los suelos y las fuentes de agua se sigan deteriorando.
Cada avance cuenta en un país que produce más de 2,5 millones de toneladas de papa al año, según datos de la Federación Colombiana de Productores de Papa. Los genotipos eficientes en el uso del nitrógeno transformarían los cultivos de Boyacá, Cundinamarca, Nariño y Antioquia, reduciendo el gasto en fertilizantes y el daño ambiental. Sembrar con ciencia también es sembrar futuro, porque detrás de cada papa criolla está la historia y el trabajo de miles de familias que hacen posible la alimentación diaria de los colombianos.
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