Control integrado del suelo para una agricultura sostenible: estrategia biológica

En la actualidad la agricultura se encuentra en un profundo cambio donde los productos basados en microorganismos son cada vez más relevantes. Gracias a ellos conseguimos incrementar la producción, la calidad y optimizar la rentabilidad de las cosechas, a la vez que reducimos los gastos y la contaminación de suelos y acuíferos. Los productos biológicos han resultado ser una estrategia crucial en el devenir del manejo de los cultivos. En términos de biofertilización, los microrganismos más comúnmente utilizados son los fijadores de nitrógeno y solubilizadores de fósforo y potasio, individualmente o en combinación con otros organismos. De hecho, esta última estrategia combinada despierta gran interés en el mercado agrícola, ya que consigue un efecto integral sobre el desarrollo de los cultivos. En definitiva, su uso puede jugar un papel fundamental en la productividad y sostenibilidad del suelo agrícola, y surge como una alternativa efectiva, rentable y respetuosa con el medio ambiente.

Introducción

La demanda global de productos agrícolas sigue creciendo de manera imparable, consecuencia directa del incremento de población mundial, por lo que incrementar la productividad y la rentabilidad de las cosechas tiene un papel fundamental en el desarrollo de la agricultura (Daniel et al., 2022). Uno de los factores que más limita el rendimiento de los cultivos es la infertilidad del suelo, lo que ha provocado que, tradicionalmente, se relacione una alta productividad con un alto aporte de insumos, tanto de productos fertilizantes como fitosanitarios.

Aunque resulta evidente que los cultivos necesitan aportes nutricionales, tanto macronutrientes (nitrógeno, fósforo o potasio) como microelementos, su uso excesivo resulta dañino para la salud humana y medioambiental (Kumar et al., 2018). Estos excesos acidifican el suelo, provocan debilidad en las raíces y aumentan la incidencia de enfermedades (Chun-Li et al., 2014), a la vez que contaminan por lixiviación los reservorios de agua subterránea, provocando la eutrofización de grandes masas de agua (Youssef y Elisa, 2014). El impacto que estos productos químicos tienen en la sociedad, junto a los elevados costes de las materias primas fertilizantes, han incrementado enormemente el interés por el uso de alternativas biosostenibles y eficaces a fertilizantes químicos o sintéticos, pesticidas e insecticidas.

Se conocen numerosos microorganismos que estimulan el crecimiento y la salud de la planta, así como los numerosos procesos biológicos en los que intervienen en el ecosistema del suelo (Daniel et al., 2022). Estos microorganismos colonizan la rizosfera y crean una simbiosis con la planta, fijando o movilizando nutrientes. Desde hace algunas décadas se ha promovido el uso de los productos que estimulan la diversidad microbiana propia del suelo, estimulando su actividad, para conseguir aumentar la disponibilidad de nutrientes, estimular su absorción y mejorar la fertilidad del suelo (Mazid et al., 2011). Actualmente, los avances de la tecnológicos y científicos han permitido identificar, aislar y reproducir microorganismos específicos que aporten importantes beneficios a los cultivos. Los biofertilizantes se refieren a los fertilizantes que contienen microorganismos para incrementar la disponibilidad y asimilación de nutrientes minerales por las plantas (Vessey 2003).

El papel de los microorganismos en la agricultura

Las plantas están expuestas a diversos microorganismos en su hábitat natural, incluyendo bacterias, hongos, y, en menor medida, algas y protozoos. Estos pueden vivir libres en el suelo o en asociación simbiótica con las raíces. Los microorganismos que promueven el crecimiento de las plantas están envueltos en una gran variedad de procesos bióticos del ecosistema del suelo, manteniéndolo dinámico y sostenible (Figura 1) (Daniel et al., 2022). Estos mecanismos incluyen la fijación de nitrógeno; la solubilización y movilización de macro y micronutrientes; la producción de fitohormonas, enzimas, sideróforos y antibióticos; la mineralización de materia orgánica o la degradación de contaminantes ambientales y metales pesados (Suhag et al., 2016).

Figura 1. Posibles mecanismos involucrados en la promoción del crecimiento de las plantas por los microorganismos del suelo. (Adaptado de Kumar et al., 2018)

Además, el papel de los microorganismos en el suelo es mucho más amplio. La estabilidad del suelo resulta de la combinación de características bióticas y abióticas, por lo que las comunidades de microorganismos son una medida cuantitativa de la salud del ecosistema (de Souza et al., 2015). El aporte de microorganismos contribuye de manera indirecta a mejorar su estructura, reducir la salinidad y controlar el pH, provocando un mejor desarrollo del sistema radicular y contribuyendo a una mayor biodiversidad. Además, los microorganismos juegan un papel fundamental en el control de enfermedades suelo, puesto que, al sintetizar numerosos tipos de antibióticos y metabolitos secundarios, contribuye eficazmente a limitar los organismos fitopatógenos (Daniel et al., 2022).

Biofertlizantes

Los biofertilizantes, mediante la incorporación de ciertos microorganismos seleccionados, mantienen el entorno del suelo rico en todo tipo de macro y micronutrientes a través de la fijación de nitrógeno, solubilización y movilización de elementos. Estos colonizan el espacio y se instalan en la rizosfera o el interior de la planta para promover su crecimiento. Existen numerosas especies de bacterias y hongos con potencial para actuar como biofertilizante, lo que permite seleccionar las cepas o conjuntos de cepas por su actividad biológica. Por lo general, estos se formulan en base a una especie concreta, aunque el modo de acción varía enormemente en función de si se usan solas o en combinación. Para facilitar su aplicación y mejorar su efectividad en campo, los biofertilizantes pueden ir formulados junto a un coadyuvante o Carrier, que además de tener un papel importante en su viabilidad de almacenamiento, pueden mejorar sus aptitudes biológicas (Bhattacharjee y Dey, 2014).

Algunos de los formulados comerciales usados como biofertilizantes combinan la acción de varios microorganismos como una estrategia integral sobre el cultivo, consiguiendo incrementos de rendimiento de hasta un 40% (Daniel et al., 2022). Diversos estudios demuestran que los mayores incrementos de parámetros como la producción, desarrollo y calidad de los cultivos se producen cuando se combinan bacterias fijadoras de nitrógeno, microorganismos solubilizadores de fósforo y potasio y bacterias promotoras del crecimiento de las plantas (Youssef y Elisa, 2014). Un estudio realizado en 2010 en un cultivo de garbanzo demostró que los mejores incrementos productivos y cualitativos se dieron cuando se combinaron bacterias solubilizadoras de fósforo junto con hongos del género Trichoderma, ya que se redujo la incidencia de enfermedad a la vez que se aumentó la productividad (Mohammadi y Sohrabi, 2012). En 2011, Yousefi y colaboradores también demostraron la efectividad de usar una combinación de bacterias promotoras del crecimiento junto a hongos formadores de micorrizas, siendo la mejor estrategia de biofertilización en cultivos extensivos. De hecho, el uso de diversos microorganismos en un mismo biofertilizante resulta una de las estrategias más prometedoras para el futuro de la agricultura, puesto que ofrece la solución más integral sobre el sistema del suelo y la planta.

Conclusión

La agricultura moderna se enfrenta a la necesidad de compensar el aumento de la demanda de productos agrícolas sin comprometer los ecosistemas naturales. Los biofertilizantes han mostrado su potencial como alternativas rentables, efectivas y medioambientalmente sostenibles a la fertilización convencional, ganando cada vez más importancia en la producción agrícola. Su uso cada vez más extendido supone un gran paso para una agricultura más razonable, que contribuirá a tener un planeta más sostenible y a mejorar el bienestar de las personas.

Bibliografía

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Yousefi, A. A., Khavazi, K., Moezi, A. A., Rejali, F. y Nadian, H. A. (2011). Phosphate solubilizing bacteria and arbuscular mycorrhizal fungi impacts on inorganic phosphorus fractions and wheat growth. World Appl. Sci. J. 2011; 15(9): 1310-1318.

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