Del suelo y sus bacterias
María
Esther Sánchez González y Gustavo Yáñez Ocampo
La vastedad y aparente rigidez del suelo
nos puede hacer percibirlo como un elemento inalterable, pero no es así. Es un
espacio vigoroso y complejo donde diversos procesos que lo afectan coexisten
con fenómenos biológicos indispensables para la vida; esto último ocurre en
parte gracias a una enorme concentración de microorganismos que tienen ahí su
propio mundo.
Microorganismos benéficos
¿Cómo
podríamos definir al suelo, ese recurso natural que no se considera vivo por no
tener un corazón latiendo ni estomas para respirar? La palabra en sí proviene
del latín solum (suelo, tierra), y es el resultado de
la interacción entre el clima, la vegetación, los organismos, el material
geológico y el tiempo. Sin duda, es un espacio dinámico y complejo en donde se llevan
a cabo procesos biológicos esenciales para la naturaleza; en él ocurren
reacciones bioquímicas para la descomposición de la materia orgánica, el reciclado
del carbono, nitrógeno y fósforo, así como la nutrición de los cultivos. En
todo esto intervienen diversos organismos, desde bacterias, hongos y otros muy
pequeños (microbiota), hasta los de mayor tamaño, como lombrices y termitas
(macrofauna), pasando por colémbolos, ácaros y demás integrantes de la mesofauna.
Conservar
el suelo es de suma importancia para la vida humana, ya que es un sustrato
fundamental para producir alimentos, proporciona combustibles, materiales para
construcción y, gracias a su permeabilidad, actúa como una cisterna que
almacena agua dulce, entre otros aportes. Su conservación es más que vital y se
precisan alternativas que permitan aprovecharlo sin comprometer sus funciones a
largo plazo. El uso de microorganismos es una opción en este sentido, por lo
que explicaremos brevemente sus aportes.
El
suelo que rodea las raíces de las plantas se denomina rizósfera,
y es una zona de entre 5 y 7 milímetros caracterizada por su riqueza en
compuestos químicos y su intensa actividad microbiana. Ahí se forman microbiomas, que son un cúmulo de
microorganismos en interacción, mismos que difícilmente pueden considerarse como
entes independientes de su medio; en este caso brindan beneficios a las plantas.
Entre ellos
se encuentran las rizobacterias promotoras del
crecimiento vegetal, cuyos aportes son la solubilización de minerales, el intercambio
de nutrientes, la producción de fitohormonas, la fijación de nitrógeno y la antibiosis.
En otras palabras, protegen las raíces produciendo una barrera contra agentes
patógenos, sintetizan antibióticos para aniquilar microorganismos infecciosos y
disminuyen los efectos negativos del estrés en la vegetación, derivado de
condiciones adversas.
Por
permitir el uso eficiente de nutrientes, son protagonistas en los ciclos del
carbono, nitrógeno y fósforo, acelerando la degradación tanto de la materia
orgánica como de los contaminantes (hidrocarburos, plaguicidas, fertilizantes
químicos), hasta convertirlos en sustancias menos tóxicas. Por tanto, una alta
densidad poblacional de rizobacterias y otros
microorganismos conserva la calidad y fertilidad del suelo para mantener la
productividad de los cultivos agrícolas.
Rizobacterias y aprovechamiento de nutrientes
Para
sus funciones vitales, como el crecimiento y la reproducción, las plantas
requieren diversos elementos minerales en distintas cantidades. Los
micronutrientes se necesitan en proporciones menores (hierro, boro y cloro,
entre otros), mientras que los macronutrientes deben tener una mayor presencia.
Después
del nitrógeno, el fósforo es el principal macronutriente para los cultivos
agrícolas, ya que determina el desarrollo de raíces y semillas; sin embargo, su
disponibilidad está limitada, debido a que reacciona con los iones del suelo uniéndose
al calcio, hierro y aluminio para formar fosfatos; de ese modo no puede ser
absorbido por las raíces de las plantas y se reduce su disponibilidad. La
solución que ha encontrado la agricultura moderna es emplear fertilizantes
químicos; no obstante, parte de ese fósforo que incluyen se convierte a su
forma insoluble, con lo que no logra ser aprovechado, así que no resuelven
todos los problemas y se agrava la contaminación ambiental.
Cabe
mencionar que el fósforo está presente en el suelo de manera natural como parte
de las reservas minerales de apatitas o roca fosfórica; sin embargo, se
encuentra en su forma inorgánica insoluble y las plantas difícilmente pueden
absorberlo. Ante esto, las raíces liberan exudados, unos compuestos químicos
que atraen microorganismos, entre los que destacan las rizobacterias
con las que establecen relaciones simbióticas.
Entre
dichas bacterias, son las solubilizadoras de fósforo,
como su nombre lo dice, las que de forma especial logran que la planta reciba el
elemento de manera soluble;[1]
a la par, esta les brinda los azúcares necesarios para crecer y llevar a cabo
sus actividades metabólicas. La simbiosis también evita que la vegetación sea
menos susceptible al estrés y al ataque de bacterias y hongos dañinos. Este es
solo uno de los procesos en los que las rizobacterias
participan para aportar fósforo al suelo, y lo explicamos para ejemplificar el
sustantivo papel de los microorganismos en relación con los nutrientes.
Microorganismos al rescate
La agricultura actual enfrenta el desgaste, alteración y
contaminación del suelo; también encara los efectos del cambio climático y del crecimiento
poblacional desmedido. Ante tal panorama y como alternativa al uso de productos
químicos, se ha incorporado el uso de microorganismos edáficos:
bacterias, hongos y otros seres microscópicos que
descomponen la materia orgánica vegetal y favorecen el aprovechamiento de sus
componentes; su aplicación intencional pretende mejorar el rendimiento y calidad
de los cultivos, así como reparar las afectaciones del sustrato, provocadas en
parte por la propia actividad agrícola.
Actualmente, la agricultura orgánica (caracterizada por evitar fertilizantes
y plaguicidas sintéticos) es el ámbito de aplicación de biofertilizantes: sustancias
que contienen microorganismos vivos que al adicionarse a los cultivos colonizan
las raíces y favorecen el crecimiento de las plantas, con el fin de incrementar
el contenido de nutrientes en el suelo y al mismo tiempo evitar agentes
perjudiciales. Así, centros de investigación del sector público y privado
trabajan en la creación y mejora de estos insumos, cuya demanda aumenta
gradualmente. No obstante, no es tarea fácil, ya que
los microorganismos deben cumplir ciertos requerimientos, por ejemplo, tienen
que ser capaces de adaptarse al ambiente y mantener su población para cumplir
con la función deseada, y su producción no debe ser costosa.
Las rizobacterias
promotoras del crecimiento vegetal han servido como
biofertilizantes eficaces. De igual modo, fungen como agentes fitoestimuladores, debido a que son capaces de incrementar
la concentración de fitohormonas, por ejemplo las auxinas
y las giberelinas, unos compuestos que promueven el crecimiento vegetal. Como ya mencionamos, otro beneficio es que generan
antibióticos que inhiben el desarrollo de organismos patógenos, condición que da
la pauta para su uso como agentes de biocontrol.
Los productos basados en este tipo de rizobacterias
pueden ser inoculados (adicionados) en semillas, suelo, plántulas e incluso
frutos. Suelen ser líquidos que se aplican directamente a la tierra como si
fuera un riego, o bien, a las múltiples estructuras de las plantas en sus
distintas etapas de crecimiento. Contienen ya sea una o diversas cepas, es
decir, diferentes especies de bacterias, ya que la diversidad asegura su
eficiencia para realizar determinada función, además de que potencian la
actividad del resto de los microorganismos. Hasta el momento no se han
encontrado efectos negativos para el ambiente ni para la salud humana; al
contrario, cada vez se tienen más razones para promoverlos en lugar de fertilizantes
y plaguicidas.
Con todo lo expuesto se puede apreciar
que las rizobacterias
promotoras del crecimiento vegetal en cultivos agrícolas ayudan a la conservación del suelo, y por lo tanto, de todo nuestro entorno; conocerlas es
importante como parte de las estrategias que nos permitan aprovechar tan
valioso recurso mientras favorecemos su
protección.
María
Esther Sánchez González es estudiante de la Maestría en Ciencias Agropecuarias
y Recursos Naturales de la Universidad Autónoma del Estado de México (esthersango1215@gmail.com);
Gustavo Yáñez Ocampo es profesor-investigador del Laboratorio de Edafología y
Ambiente de la Facultad de Ciencias de la misma institución (gyanezo@uaemex.mx).
Ecofronteras,
2021, vol. 25, núm. 71, pp. 2-4, ISSN 2007-4549 (revista impresa), E-ISSN
2448-8577 (revista digital). Licencia CC (no comercial, no obras derivadas);
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[1] Las bacterias separan al fósforo de los iones porque pueden sintetizar ácidos orgánicos; estos tienen carga negativa y entonces se fusionan con el hierro, aluminio o calcio, que son de carga positiva; la unión rompe la estructura y libera el fósforo.