Los microorganismos, claves en la bionutrición y sanidad de la vid

En la actualidad, la viña es uno de los cultivos referentes en España, con gran impacto sobre la economía agraria en todo el país. En los últimos años, el cultivo de la vid ha sufrido una transformación evidente, una completa revolución marcada por la producción, la calidad, la tecnología y, más recientemente, la sostenibilidad ambiental (Garcia-Escudero y Zapater, 2022). Sobre este nuevo escenario de cuidado medioambiental, la viticultura requiere avanzar hacia una optimización de la fertilización y la reducción de tratamientos contra plagas y enfermedades, aminorando el impacto ambiental.

Una de las principales limitaciones del cultivo de la viña es la disminución de la producción debido al menor desarrollo de plantas provocado por estrés, tanto biótico y abiótico. Los microorganismos promotores del crecimiento de las plantas (PGPM, por sus siglas en inglés Plant Growth Promoting Microorganisms) tienen un papel clave en la agricultura sostenible (Santoyo et al., 2021). Diversos estudios concluyen que  la adición de consorcios microbianos, ya sea formados por microorganismos autóctonos o por bioinoculantes seleccionados, consiguen reestructurar y estimular los mecanismos que promueven el crecimiento de las plantas, tanto en condiciones propicias como afectadas por diferentes tipos de estrés biótico y abiótico. Los primeros productos comercializados estaban basados en un único microorganismo, consiguiendo beneficios específicos en el cultivo, desde la fijación de N o la solubilización nutrientes, facilitando el desarrollo de la planta (Bashan et al., 1998). Sin embargo, los productos o estrategias basadas en la aplicación de diferentes especies de PGPM con diversos mecanismos de acción están incrementando su presencia en el mercado, ya que son capaces de proporcionar un amplio espectro de beneficios para la planta, incluyendo la estimulación directa de su crecimiento y salud, así como aumentos en la producción. Además, se esperaría una disminución de enfermedades causadas por patógenos (Finnet et al., 2017 y Bradáčová et al., 2020). En este trabajo se recogen distintas estrategias para la viña basadas en asociaciones bacterio-fúngicas, utilizando distintas cepas de bacterias promotoras del crecimiento (PBGB) y de trichodermas.

Consorcios bacterianos para el cultivo de la viña

Tradicionalmente, la producción vitivinícola ha contado con numerosos aportes fertilizantes que aseguraban producciones de calidad. Sin embargo, la aplicación de bacterias promotoras del crecimiento de las plantas (PGPB) es una opción bien estudiada para mejorar el crecimiento de las plantas y la fertilidad del suelo, ya que poseen rasgos funcionales que regulan el crecimiento, el desarrollo y la productividad de los cultivos. Estos efectos promotores del crecimiento se deben a la mejora de la disponibilidad y la biosíntesis de varios macro y micronutrientes limitantes, así como a la protección de los cultivos contra condiciones ambientales estresantes.

PROBITAL es una gama de biofertilizantes microbianos que tiene un efecto simbio-mutual sobre las planta, basado en combinaciones de cepas activas de Arthtobacter sp., Bacillus sp. y Pseudomonas sp., que en conjunto con un Carrier orgánico específico, consigue estimular el desarrollo radicular y favorecer la absorción de nutrientes y agua. Además, las distintas combinaciones bacterianas consiguen estimular el desarrollo de brotes, mejorar la eficiencia nutricional o promover la traslocación de micronutrientes. En la gráfica 1 se recoge una experiencia con uva de la variedad macabeo, donde gracias a la acción de PROBITAL, se consiguieron incrementos en la producción y en la concentración de azúcares (ºBRIX).

Además, este ensayo demostró la capacidad de las bacterias para promover la respuesta antiestrés de la planta, evitando el desecamiento del racimo en situación de estrés hídrico y mejorando la traslocación de calcio, mejorando así la consistencia de la piel y reduciendo la aparición de roturas que puedan provocar la afecciones fúngicas (figura 1).  Analizando la respuesta antiestrés, se demostró que el aporte de estos consorcios microbianos promueven la actividad antioxidante, incrementando significativamente los niveles de ácido ascórbico y confirmando así la respuesta antiestrés hídrico. Además, el aporte de PROBITAL redujo los niveles de ácido glucónico, relacionado con afecciones de patógenos y clave para la consiguiente producción vinícola (gráfico 2).

Estrategia bacterio-fúngica para el desarrollo de la viña

Como parte del microbioma vegetal, Trichoderma sp. puede promover el crecimiento y desarrollo de las plantas mediante diversos mecanismos que han sido ampliamente estudiados y son de interés debido a su uso en la agricultura, no solo por su efecto bioestimulante, sino también como un agente de biocontrol eficaz (Harman et al., 2011). Las trichodermas tienen amplias capacidades antifúngicas frente a gran parte de los patógenos de suelo, además de inducir muy eficazmente los sistemas de defensa de la planta.

Por sí solos, Trichoderma spp. y bacterias PGPB pueden ser agentes de biocontrol eficaces y microorganismos promotores del crecimiento de las plantas. Sin embargo, se ha demostrado que las combinaciones de diferentes especies de PGPB con Trichoderma son más eficaces que un solo microorganismo (Santoyo et al., 2021). De esta manera, se desarrolló un producto biofungicida basado en dos cepas de trichoderma sp. que actúan de manera sinérgica y complementaria para el control de enfermedades en las plantas. En un ensayo reciente, la aplicación de esas trichodermas sp. junto a la aplicación de PROBITAL, no solo consiguió reducir la mortalidad de unas parras afectadas por rosellinia sp. y armillaria sp., si no que consiguió una reactivación de las plantas, provocando un rebrote notable en una parcela y recuperando rendimientos importantes en la parcela. De esta manera, la combinación de PGPB con agentes de biocontrol como las trichodermas, proporciona una estrategia integral que proporciona a la planta un aumento de la absorción de nutrientes, mayor producción, resistencia al estrés abiótico y logrando controlar los organismos fitopatógenos.

Conclusión

Se ha definido que, en cualquier sistema agrícola, el uso de microorganismos consigue mejorar la nutrición y sanidad, contribuyendo a tener producciones de calidad de manera sostenible y respetuosa con el medio ambiente. Es este trabajo, se ha demostrado que la aplicación de diferentes combinaciones de microorganismos, tanto bacterias como hongos, han demostrado ser efectivas sobre la fertilidad y sanidad de la viña. En diferentes ensayos se muestra como estos tratamientos han aumentado el rendimiento de la cosecha (en kg y ºBRIX) y, a la vez, han inducido la respuesta antiestrés y reducido la aparición de enfermedades. De esta manera, gracias al uso dirigido de consorcios microbianos, podremos acercarnos a una producción de cosechas de más sustentable que, eventualmente, no dependerá de agroquímicos.

Bibliografía

Bradáčová, K.; Kandeler, E.; Berger, N.; Ludewig, U.; Neumann, G. Microbial consortia inoculants stimulate early growth of maize depending on nitrogen and phosphorus supply. Plant Soil Environ. 2020, 66, 105–112.

Bashan, Y. Inoculants of plant growth-promoting bacteria for use in  agriculture. Biotechnol. Adv. 1998, 16, 729–770.

Finney, D.M.; Kaye, J.P. Functional diversity in cover crop polycultures increases multifunctionality of an agricultural system. J. Appl. Ecol. 2017, 54, 509–517.

García-Escudero, E., & Martínez-Zapater, J. M. Evolución del cultivo de la vid en España en los últimos cincuenta años. 2022. Tecnología Hortícola Mediterránea. Evolución y futuro Viveros, Frutales, Hortalizas y Ornamentales: Capítulo 3.10. 959-986

Harman, G.E. Multifunctional fungal plant symbionts: New tools to enhance plant growth and productivity. New Phytol. 2011, 189, 647–649

Santoyo G.; Guzmán-Guzmán,; Parra-Cota, F.I.; se los Santos-Villalobos, S.; Orozco-Mosqueda, Ma.C.;  Glick, B.R. Plant growth stimulation by microbial consortia. Agronomy. 2021, 11, 219.