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Bacterias que mejoran los cultivos agrícolas

Desde Argentina

¿Qué cosa es la Biotecnología? es una pregunta más que habitual en la vida cotidiana de quienes la estudiamos y aplicamos sus herramientas. Nos topamos con biotecnología a diario, y su implicación en la mejora de la calidad de vida de millones de personas alrededor del mundo es indiscutible.

Como bien lo plantea el Consejo Argentino para la información y desarrollo de la Biotecnología (ArgenBio), con un futuro que nos adelanta que habrá cerca de 3.000 millones de personas más en el año 2050; que ese crecimiento duplicará la demanda de energía y de alimentos; que solo queda un 5% de tierra cultivable; y que el cambio climático afectará la agricultura, disminuyendo el rendimiento de los cultivos, se hace necesario buscar prontas soluciones. Es en este contexto que  la biotecnología agrícola ofrece herramientas para responder a estos desafíos. Contribuye a producir más en un marco de sostenibilidad, conservando los recursos y protegiendo el medio ambiente. En la actualidad, el hambre es un problema de magnitud mundial que conlleva al aumento y propagación de enfermedades en la población como consecuencia de la desnutrición, es por esta razón que la Organización de las Naciones Unidas (ONU) propuso ocho objetivos para el presente milenio, entre ellos erradicar la pobreza extrema y el hambre. Existe la necesidad sentida de cubrir la demanda de alimentos en el planeta mediante producción eficiente y limpia que permita una sostenibilidad en la oferta de vegetales a largo plazo.

Los agricultores recurren a fertilizantes químicos poco convenientes para el medio ambiente para suplir los requerimientos de la planta que no obtienen del suelo y lograr mayor productividad, este tipo de productos en general es utilizado sin conocer las condiciones óptimas para su aplicación, como las características del suelo y tipo de cultivo. Aunque parezca una cuota excesiva de altruismo, es importante resaltar que el uso de fertilizantes tiene como objetivo no sólo maximizar los beneficios en la producción agrícola, sino proteger el medio ambiente. De igual forma hay que considerar que el alto consumo de fertilizantes genera un gasto representativo para la economía, que en muchas ocasiones no es recuperado con la cosecha.

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Halos de solubilización de fosfatos en medio de cultivo NBRIP producidos por Pseudomonas chlororaphis. Fuente: Peralta JM, 2014. Cátedra de Microbiología Agrícola, Departamento de Ecología, FAZ- UNT.

Los avances de nuestra bendita biotecnología han permitido ir reemplazando estos fertilizantes de síntesis por la utilización de microorganismos. Si, por ese sin número de microbichos que la resolución de nuestros ojos no nos dejan ver a simple vista y entre los que se encuentran: bacterias, hongos y actinomicetos.

Surge de esta forma el concepto de biofertilizantes, definido como insumos formulados con uno o varios tipos de microorganismos, los cuales, de una forma u otra, proveen o mejoran la disponibilidad de nutrientes cuando se aplican a los cultivos. Esta alternativa ha tomado fuerza sobre todo en el uso de bacterias rizosféricas que tienen reconocida acción sobre el crecimiento y desarrollo vegetal (PGPR, por sus siglas en inglés). Estas bacterias son capaces de estimular el desarrollo de las plantas de manera directa e indirecta y poseen una serie de mecanismos complejos que interactúan entre sí para establecer relaciones benéficas, especialmente con las raíces de las plantas objetivo. Estos microorganismos son propios del suelo, es decir que en su aplicación, su hábitat natural no se modifica. El análisis de su crecimiento y el comportamiento de sus poblaciones, permiten optimizar las condiciones en las que estos organismos microscópicos expresan mayor capacidad de promoción del crecimiento vegetal.  El estudio y entendimiento de las PGPR han sido temas de gran importancia en muchas investigaciones a nivel mundial. Si nos inmiscuimos en la literatura científica sobre el tema, de acuerdo a varios autores,  los mecanismos directos de promoción del crecimiento vegetal, se relacionan con la producción de fitohormonas de tipo auxinas y giberelinas o la regulación de la producción de hormonas por parte de la planta. Así mismo pueden afectar la disponibilidad de nutrientes por la intervención directa de estos microbichos en los ciclos biogeoquímicos. Es el caso de la fijación biológica de nitrógeno y la solubilización de nutrientes tan importantes como el fósforo (P). Es en el estudio de este último caso,  con el que me encuentro trabajando en mi tesis de grado; la presencia de estas bacterias en el suelo aumentan la cantidad de diferentes iones, uno de éstos es el P que al ser hidrolizado a través de mecanismos como la producción de ácidos orgánicos, de enzimas fitasas y de fosfatasas, adquiere  movilidad  en el suelo y es transformado en un compuesto accesible para la planta.  Indirectamente las PGPR pueden contribuir mediante la inducción de la resistencia sistémica a fitopatógenos, el control biológico de enfermedades, la producción de antibióticos y de sideróforos.

Desde hace ya varios años, la producción agrícola en Argentina ha incorporado paulatinamente biotecnología. Existen en el país diversos centros de investigación que invierten parte de su presupuesto en el estudio de este área: CONICET, INTA, AGENCIA y un sin número de grupos de investigación en  laboratorios ubicados en Universidades Nacionales del país.

Como sucede con los cultivos transgénicos o genéticamente modificados (OGM)- otro gran aporte de la biotecnología agrícola- la falta de información o la negación de la evidencia científica existente en muchos casos, despierta controversia en el común de la sociedad. Sin embargo, de acuerdo a ISAAA, los cultivos genéticamente modificados  continúan creciendo alrededor del mundo con 6 millones de hectáreas más en 2014. Esperemos esto también se haga extensivo a otras tecnologías.

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Raíces tuberosas de batata [Ipomoea batatas L. (Lam)] cosechadas a los 120 días. Inoculada con Pseudomonas Fluorescens (Izquierda). Control sin inocular (Derecha). Fuente: Peralta JM, 2014. Cátedra de Microbiología Agrícola, Departamento de Ecología, FAZ- UNT.

Carl Sagan, un tipo genial quien es uno de mis referentes en ciencia, decía: “vivimos en una sociedad profundamente dependiente de la ciencia y la tecnología y en la que nadie sabe nada de estos temas. Ello constituye una fórmula segura para el desastre”.

Sucede que cualquier nueva tecnología tiene unos inicios bastante inciertos en los que despierta recelos y reticencias. A este aparente rechazo o precaución ayuda el hecho de que tiene un precio muy elevado que hace que solo sea accesible a un sector muy minoritario de la población. A medida que se va perfeccionando, los costos disminuyen y esta tecnología se torna cada vez más accesible.

En definitiva, la biotecnología nos ofrece soluciones, nos permite encontrar en la propia naturaleza las herramientas para resolver los problemas, que surgen como consecuencia de un mundo en constante crecimiento. Podemos tomarla o dejarla, yo les sugiero aplicarla.

@JuanMaPeral

Imagen destacada: Coloración Gram de Bacillus sp. Uno de los géneros bacterianos con muy buenas características promotoras del crecimiento vegetal. Fuente:  Mark Perkins 201, uploaded to Orange Coast College Biology Flicker.

 

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