“El control biológico tiene una constante evolución, de la que los productores pueden acompañarse como herramienta, no solo para la prevención, sino para facilitar procesos de acción en los cultivos”.
Por: José David Flores-Félix, Eustoquio Martínez-Molina,
Luis. R. Silva, Encarna Velázquez, Raúl Rivas.
El empleo de biofertilizantes formulados en base a microorganismos seguros, es una opción a considerar principalmente cuando son aplicados en cultivos de consumo en fresco, como por ejemplo la fresa, un cultivo de importancia estratégica en España por las características del mismo (un mercado con valor de más de 450 millones de euros).
La agricultura actual, se encuentra inmersa en un proceso de cambio y modernización de importantes dimensiones, debido a la incorporación de nuevos insumos que permitan realizar un aprovechamiento más completo de los recursos edáficos por parte de los cultivos, reduciendo la huella ecológica de la agricultura, permitiéndoles su integración de una manera más sostenible en el ecosistema. En la actualidad, es común la aplicación no sólo de fertilización química supliendo las necesidades teóricas del cultivo, sino también una suplementación orgánica como fitohormonas, aminoácidos y otras formas complejas de nutrientes con el objetivo de maximizar la biología del cultivo, para obtener de esta manera un mayor rendimiento productivo.
El manejo de bioestimulantes bacterianos formulados en base a bacterias, es una alternativa segura y eficaz con la cual conseguir una mejora del cultivo. Estos productos, han sido utilizados con frecuencia en cultivos de leguminosas y otros cultivos extensivos, donde los fijadores de nitrógeno en simbiosis y vida libre respectivamente, han mostrado ser eficaces en la mejora de la productividad vegetal. Sin embargo, en las últimas décadas del siglo XX, el aumento del conocimiento de la biología de las plantas, mostró que los microorganismos eran una parte esencial de los ambientes agrícolas, siendo fundamentales para el correcto desarrollo de las plantas, redundando en una mejora de la capacidad de las bacterias para interactuar con los vegetales, consiguiendo obtener un conocimiento más pormenorizado de los mecanismos que permiten a algunas bacterias incrementar el desarrollo de los cultivos.
Bacterias y mecanismos promotores del crecimiento vegetal
Aquellas bacterias que presentan la capacidad de mejorar el desarrollo de las plantas se denominan “bacterias promotoras del crecimiento vegetal” y presentan diferentes aspectos de su metabolismo o biología, que les hacen interesantes desde el punto de vista agrícola. Estos son los llamados mecanismos de promoción del crecimiento vegetal, que pueden dividirse en directos o indirectos, en función de cómo la bacteria ejerza su efecto sobre la planta.
Los mecanismos directos, realizan su acción mediante el aporte de nutrientes o la síntesis de un compuesto determinado, con acción directa sobre la planta o sobre la adquisición de un recurso. Entre ellos tenemos: la fijación de nitrógeno atmosférico, la solubilización de fosfato o potasio, la producción de sideróforos o la producción de fitohormonas, siendo la más común, la producción de auxinas, aunque también de citoquininas y de giberelinas. De ellos, la fijación de nitrógeno y la solubilización de fosfato o potasio, permiten incrementar la cantidad disponible de estos elementos para el cultivo, reduciendo la cantidad de fertilizante a emplear y aprovechando los recursos disponibles en el suelo. Los sideróforos son moléculas capaces de secuestrar el hierro insoluble del suelo y la captación del complejo formado, depende de receptores específicos presentes tanto en bacterias como en plantas, por lo que estas últimas son capaces de valerse de la producción de estas moléculas para conseguir hierro del suelo de una manera eficiente. La producción de fitohormonas consiste en un efecto fitoestimulador, aportando cantidades equilibradas de estas moléculas, por ejemplo, auxinas, siendo este un mecanismo extendido entre los microorganismos de la rizosfera, que induce en la planta un mayor desarrollo radicular y una elongación del sistema aéreo. La producción de giberelinas y citoquininas, también ha sido detectada en algunas bacterias aisladas a partir de entornos vegetales, permitiendo incrementar el desarrollo de la planta con un efecto directo sobre el desarrollo de la parte aérea.
Sin embargo, el sistema planta-microorganismo presenta una elevada complejidad y se han descrito una serie de mecanismos indirectos, ejercidos por las bacterias con los cuales pueden mejorar el desarrollo de los cultivos. Estos mecanismos permiten a la planta mejorar la adaptación y superación de estreses como la síntesis de la enzima ACC-desaminasa, que actúa hidrolizando el ácido 1-aminociclopropano-1-carboxílico (ACC), precursor del etileno, una fitohormona sintetizada en condiciones de estrés por la planta y que inicia los procesos celulares de marchitez. También es considerado un mecanismo indirecto de promoción del crecimiento vegetal, la producción de biofilms o biopelículas con las que las bacterias compiten por el espacio y los nutrientes en la rizosfera con otros microorganismos, entre ellos microorganismos patógenos, a su vez, en la producción de estos biofilms, las bacterias sintetizan exopolisacáridos que han demostrado tener un efecto positivo sobre la estructura del suelo. De esta misma manera, ciertas bacterias han demostrado ser capaces de producir compuestos volátiles como el benzotiazol o el 2,3-butanediol con efecto antifúngico o inductor de resistencia sistémica en la planta, un estado de alerta o vacunación frente a patógenos permitiendo a la planta mantener un nivel óptimo de salud y una respuesta optimizada frente a estreses bióticos.
Estos mecanismos no son comunes a todas las bacterias que habitan en el suelo o la rizosfera (el volumen de suelo más cercano a la raíz), sino que sólo algunas de ellas presentan estos mecanismos y no es común que estén presentes en una sola cepa. También debemos tener en cuenta que la selección de bacterias útiles en agricultura debe estar supeditada a la utilización de microorganismos seguros que cumplan con los niveles más estrictos de bioseguridad, asegurando su inocuidad para humanos, plantas y animales.
