Nuevas perspectivas para los bioestimulantes microbianos
Microorganismos y el cambio de paradigma
Los microorganismos aparecieron en la Tierra hace al menos 4.000 millones de años. Estos organismos se han adaptado y diversificado de todas las formas posibles, lo que explica su importancia capital en los principales ciclos biogeoquímicos como el ciclo del nitrógeno el ciclo del carbono o el ciclo del fósforo
Estudios recientes basados en las técnicas de secuenciación masiva han demostrado que todos los seres vivos pluricelulares forman en sí mismos un ecosistema de microorganismos, en su mayoría beneficiosos, que han evolucionado mediante una estrecha relación hospedador-huésped. Como resultado de estos estudios, se ha acuñado un nuevo término para este conjunto de microorganismos: el microbioma.
El término microbioma ha supuesto un cambio de paradigma, ya que no solo hace referencia a los microorganismos presentes, si no que también engloba su material genético.
¿Biofertilizantes o bioestimulantes?
Los bioestimulantes y biofertilizantes favorecen el crecimiento de las plantas y pueden estar basados en el uso de microorganismos. Estos dos términos son tan similares que llevan a confusión y en ocasiones su uso puede parecer intercambiable.
Los biofertilizantes se definen como formulaciones conformadas por células microbianas vivas que son capaces de favorecer el crecimiento vegetal y su producción al mejorar/facilitar la disponibilidad y adquisición de nutrientes (1). Su aplicación se centrará principalente en situaciones de estrés/déficit nutricional en la planta con el objeto de incrementar la cantidad de nitrógeno, fósforo, hierro, zinc o potasio, entre otros.
Por el contrario, los bioestimulantes no se circunscribe solamente al uso de microorganismos, incluyen en esta categoría a las sustancias húmicas, los extractos de algas/plantas, el quitosano o los hidrolizados de proteínas.
Figura 1:Algunas de las principales funciones PGP de los microorganismos en una planta (Imagen realizada con BioRender).
¿Hacia dónde va el diseño de nuevos bioestimulantes?
Tradicionalmente el desarrollo de bioestimulantes microbianos se ha centrado en la búsqueda de cepas microbianas que posean rasgos PGP con el objetivo de incrementar la producción vegetal. Esta búsqueda se realiza in vitro, con el objetivo de caracterizar las cepas más relevantes. El último paso en este desarrollo es probar estas cepas seleccionadas en un ambiente controlado.
El uso de estos productos basados en un solo microorganismo generalmente adolece de poca repetibilidad entre zonas y campañas de cultivo. Desde hace pocas décadas la principal estrategia de desarrollo ha sido el uso de consorcios microbianos. Estos consorcios pueden conformarse por microorganismos diferentes pero que mantengan una función similar (redundancia funcional) lo que confiere una mayor estabilidad al mecanismo de acción de estos productos e incrementa su reproducibilidad.
Actualmente esta es la estrategia mayoritaria seguida en la producción de gran parte de los bioestimulantes microbianos comercializados en España y Europa, y es por ello que productos como la gama Probital de TIMAC AGRO han apostado por el uso de cócteles de diferentes bacterias, redundando en una función y en un momento de aplicación concretos para una mejora del crecimiento efectivo del cultivo.
Por otro lado, estos consorcios microbianos pueden componerse también por varias cepas de un mismo microorganismo, reforzando su efectividad frente a los productos monocepa. Un buen ejemplo, es el consorcio con función bioprotectora Tusal, comercializado por Timac agro. Este producto combina dos cepas de Trichoderma que tienen comportamientos similares en condiciones diferentes.
Esta estrategia presenta resultados diversos cuando se amplía el espectro de uso de estos productos. Por ello, nace una nueva generación de productos personalizados para cada cultivo, momento,etc. basado en el concepto de microbioma.
¿Qué son las SynComs?
Estos productos basados en el conocimiento de los microbiomas son las llamadas comunidades sintéticas (“SynComs”) que tratan de imitar la estructura de las comunidades naturales. Las SynComs pueden estar conformados por más de 20 microorganismos diferentes.
La I+D de estos nuevos productos requiere de nuevas técnicas de estudio como el análisis del microbioma mediante secuenciación masiva y bioinformática, el cultivo masivo y altamente especializado de estos microorganismos y sobre todo mejoras en el proceso de enriquecimiento y selección de los microbiomas mejor adaptados a cada situación.
Por último, existen otros puntos a tener en cuenta para implementar el uso de los bioestimulantes microbianos como: la supervivencia de los microorganismos, el modo de liberación en campo, el almacenaje del producto o las posibles regulaciones a su uso.
Destacar, que una alternativa al uso de inóculos microbianos es la producción de bioestimulantes microbianos no basados en organismos vivos ya que parte del efecto bioestimulantes de los microorganismos es otorgado por biomoléculas efectoras que activan mecanismos fisiológicos, hormonales y enzimáticos en las plantas.
Por lo tanto, el uso de extractos microbianos en los que estén presentes este cóctel de biomoléculas estimulantes del crecimiento vegetal es una opción viable y capaz de sortear alguna de las principales limitaciones observadas en el uso de inóculos.
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Imagen 1: Mejora en el peso de 100 aceitunas tras el uso de un bioestimulante basado en consorcios bacterianos como PROBITAL de TIMAC AGRO.