Los cereales como el arroz, el trigo y el maíz se usan para alimentar a la población mundial. De hecho, representan del 55 al 70% del total de calorías consumidas en algunos países de Asia, África, América Latina y el Caribe. La producción y calidad de estos cereales dependen en gran medida de la disponibilidad de nutrientes como el fósforo en el suelo, pero también del zinc.
En la Unidad de Edafología de la Unidad de Excelencia María de Maeztu – Departamento de Agronomía de la Universidad de Córdoba (DAUCO) llevan años estudiando la interacción en el suelo del fósforo y el zinc (este último un nutriente no muy tenido en cuenta a la hora de fertilizar) para la nutrición de los cereales. Una adecuada disponibilidad de ambos elementos es clave para que los cereales absorban nutrientes del suelo y, por tanto, produzcan más y mejor alimento.
En este caso, los investigadores de DAUCO Antonio R. Sánchez, Hasna Nechate-Drif, José Torrent y María del Carmen del Campillo han analizado la fertilización con fósforo y zinc en maíz. Para ello probaron varios tratamientos en maíz en macetas de 10L de volumen con diferentes suelos mediterráneos. En un tratamiento añadieron sólo fósforo, en otro sólo zinc y, en el tercero, una combinación de fósforo y zinc. Además, usaron un tratamiento control, sin adición de fósforo o zinc. La fertilidad de los suelos calcáreos utilizados era reducida, debido al pH elevado que limita la disponibilidad de estos nutrientes, como es típico en los suelos mediterráneos.
A pesar de que, normalmente, cuando se añade sólo fósforo en otros cereales la planta suele producir mayor rendimiento, en este caso “fue una sorpresa ver que cuando añadías solo fósforo también perjudicaba el crecimiento y el rendimiento” señala el investigador Antonio R. Sánchez.
La mejor opción en cuanto al crecimiento y rendimiento del maíz fue, por tanto, la combinación de fósforo y zinc. Sin embargo, el equipo de investigación quiso ir más allá, profundizando en la calidad del grano y, para ello, contó con María Dolores Rey, María Ángeles Castillejo y Jesús V. Jorrín, investigadores del grupo de Bioquímica, Proteómica y Biología de Sistemas Vegetal y Agroforestal de la UCO.
Este grupo, usó la proteómica (estudio a gran escala de las proteínas), debido a su experiencia en este campo y a la idoneidad para el análisis de la calidad del grano de maíz puesto que, en término nutricionales, los granos de maíz se componen principalmente de almidón (70%) y proteínas (10%), y su calidad depende en gran medida de su contenido y composición proteica.. “En el maíz, las proteínas mayoritarias son las prolaminas (también conocidas como "zeínas"), albúminas, globulinas y glutaminas. La fracción de las zeínas representa alrededor del 60% de todas las proteínas; sin embargo, son las que contiene menor valor nutricional para el ser humano debido a la ausencia de aminoácidos esenciales como la lisina y el triptófano. Uno de los principales objetivos en un programa de mejora del maíz es aumentar estos aminoácidos esenciales, lo cual puede conseguirse con un correcto suministro de nutrientes específicos, como se ha observado en el presente estudio” explica la investigadora María Dolores Rey.
Por tanto, tras el análisis de más de 1.700 proteínas se centraron en buscar en los granos maíz de los distintos tratamientos de fertilización aquellas proteínas descritas como “mejoradoras de la calidad” y comprobaron que el tratamiento en el que sólo se añadía zinc era el que otorgaba mayor contenido en proteínas de calidad del grano.
Sin embargo, el segundo tratamiento en cuanto a cantidad de proteínas y calidad del grano fue el que combinaba la fertilización de fósforo y zinc. De esta manera, tanto agronómicamente, en términos de producción y rendimiento del maíz, como a nivel de calidad del grano, la combinación de zinc y fósforo en maíz fue la mejor de las opciones probadas.
Según este estudio, la combinación de fósforo y zinc es la mejor opción de fertilización para el maíz en suelos mediterráneos a pesar de que, normalmente, el zinc es un nutriente olvidado en nuestro área.
La optimización del uso de fertilizantes y la aplicación de manera sostenible, pero con resultados positivos en términos de producción, rendimiento, crecimiento y calidad del grano es uno de los retos de la Unidad de Edafología de DAUCO en busca de una agricultura más sostenible.
Sánchez-Rodríguez, A.R., Rey, MD., Nechate-Drif, H. et al. Combining P and Zn fertilization to enhance yield and grain quality in maize grown on Mediterranean soils. Sci Rep 11, 7427 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-021-86766-2