El valor de los biofertilizantes en los microorganismos vivos

Las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR) se encuentran en la zona cercana a las raíces de las plantas (rizosfera). Existe una gran diversidad, dependiendo del suelo, la especie y los nutrientes disponibles.

Encontramos PGPR disponibles comercialmente, denominadas biofertilizantes. Estos son una alternativa a los fertilizantes químicos, promoviendo una agricultura sostenible.

Las rizobacterias pueden unirse a la superficie externa de la planta, viviendo en ella o formando nódulos. Estas aceleran el crecimiento vegetal mediante mecanismos directos e indirectos.

Los mecanismos directos pueden mejorar la disponibilidad de nutrientes, un ejemplo de ello es que consiguen aumentar el aporte de nutrientes como el fosfato, el nitrógeno y el potasio que mejoran la fertilidad , productividad y el crecimiento. También consiguen realizar un “secuestro de hierro”, que es indispensable para las plantas, gracias a los sideróforos, que son moléculas exclusivas de algunas bacterias. Por otro lado, se encuentran las fitohormonas que son sustancias producidas por las plantas para encargarse de regular procesos fisiológicos. Existen rizobacterias capaces de producir estas hormonas, aumentando la capacidad de absorción de nutrientes y agua e incrementando su crecimiento.

Los mecanismos indirectos consisten en actividades de biocontrol de patógenos mediante mecanismos de defensa y de competencia por espacio y nutrientes en la rizosfera.

• Antibiosis: las rizobacterias producen antibióticos, actuando como agentes de biocontrol de patógenos.
• Enzimas líticas: son proteínas producidas por las rizobacterias que rompen las sustancias en moléculas más pequeñas. Pueden atacar a hongos infecciosos.
• Competencia: compiten por la superficie y los nutrientes de las raíces contra microorganismos que pueden ser dañinos.
• Resistencia sistémica inducida: es un mecanismo de defensa de la planta. Es más rápido y fuerte gracias a las hormonas de señalización producidas por las rizobacterias.
• Secreción de exopolisacáridos: algunas rizobacterias se agrupan formando estructuras llamadas biofilms. Estos biofilms se adhieren a una superficie, protegidos por una sustancia con polisacáridos (moléculas complejas formadas por azúcares). Permiten a las PGPRs colonizar las raíces con más facilidad, aportando nutrientes y protección ante patógenos. Además, mejora la textura del suelo y aumenta la productividad agrícola.

Aplicación de PGPR bajo condiciones de estrés abiótico

Las condiciones del medio (como el pH, la salinidad o las condiciones de seguía) son muy relevantes para el crecimiento y productividad de los cultivos.

El aumento de salinidad es un aspecto negativo, provocando déficit de nutrientes y deshidratación. Por otro lado, la sequía tiene un gran impacto económico en los cultivos, disminuyendo su rentabilidad; además, se prevé que los impactos se incrementen un 50% en 2050.

El aumento del pH debido a la acumulación de sales causa daños a los cultivos provocando escasez de nutrientes y agua; además, bajo estas condiciones son incapaces de sobrevivir muchas de las PGPR.

Otro problema es la contaminación por acumulación de metales pesados que causa una disminución de absorción y distribución de nutrientes esenciales, afectando al crecimiento y desarrollo vegetal.

Por último, la deficiencia de nutrientes y el ataque de fitopatógenos provoca desequilibrios hormonales en los cultivos, haciéndolos vulnerables a enfermedades.

En conclusión, las PGPR aumentan la resistencia al estrés biótico y abiótico, por lo que emplearlas es una aproximación a una agricultura sostenible.