Los microorganismos agrícolas, protagonistas de Investigadores por el Mundo
El Dr. Ernesto Zavala, director del Área de Microorganismos de Grupo Atlántica, participó recientemente en el programa de Radio Libertad presentado por Antonio G. Armas. Durante la entrevista abordó el papel de los microorganismos en la agricultura, el desarrollo de biofertilizantes y el futuro de la microbiología aplicada al sector agroalimentario.
Los microorganismos agrícolas son mucho más que una tendencia en el mundo de la agricultura. Han llegado a nuestros campos para quedarse y es muy interesante conocerlos un poco más en profundidad para comprender sus beneficios.
La paradoja de los microorganismos es que son ínfimamente pequeños, pero sumamente numerosos. Hasta 2 kg del peso de una persona adulta están conformados por los microorganismos que habitan en nuestro interior y sobre nuestra piel. No los vemos, pero notamos claramente el efecto de su presencia, no solamente en nuestro cuerpo, sino en cualquier parte del mundo que habitamos.
Los microorganismos son tan importantes como fascinantes, sobre todo para personas como el Dr. Ernesto Zavala: investigador en el campo de los microorganismos, director del Área de Microorganismos de Grupo Atlántica y protagonista de una interesantísima entrevista en el programa Investigadores por el Mundo, de Radio Libertad. Puedes escuchar la entrevista completa a continuación y, en este artículo, comentamos algunos de los puntos más importantes.
La palabra “microorganismo” resulta un término muy amplio y diverso que abarca aquellos seres vivos que solamente pueden verse con microscopio. Conviven en este grupo seres muy diferentes entre ellos, como son las bacterias, los hongos, las arqueas, los protistas o las microalgas. Estos seres microscópicos no solo comparten la característica del tamaño reducido. También tienden a destacar por su resistencia, adaptabilidad y capacidad de supervivencia. Podemos encontrarlos en prácticamente todos los ecosistemas del planeta, tanto acuáticos como terrestres, desde el frío polar, hasta el fondo de las dorsales oceánicas, donde las erupciones volcánicas son habituales, pasando por los ambientes más salinos o ácidos que harían que cualquier otro tipo de vida pereciera.
Uno de los secretos de su gran capacidad de colonización del planeta es que los microorganismos son los principales responsables de procesos esenciales en los ecosistemas, como la descomposición de la materia orgánica y la participación en los ciclos del carbono, el nitrógeno, el azufre y el fósforo. Estas participaciones por parte de los microorganismos son esenciales para que la materia orgánica y los nutrientes básicos de la vida vuelvan a estar disponibles para organismos superiores, como animales y plantas, que pueden continuar creciendo y desarrollándose. Sin esos microorganismos clave, los nutrientes seguirían bloqueados y no podrían volver a ser aprovechados. Por ello, la microbiología, la disciplina que estudia los microorganismos, resulta una parte fundamental del desarrollo del sector agrícola.
Cultivo de Trichoderma en placa de Petri.
Microorganismos y plantas: un amplio abanico de posibles relaciones
Cuando pensamos en microorganismos, de manera casi automática nuestra mente nos lleva al ámbito de la enfermedad, asociamos microorganismo con germen o patógeno. Sin embargo, solo una pequeña parte de los microorganismos son realmente causas de enfermedades y problemas de salud. Estos microorganismos son los que denominamos parásitos, pues desarrollan su existencia a costa del ser vivo al que colonizan. En el caso de las plantas, vemos hongos que penetran en los tejidos vegetales mediante enzimas degradativas e incluso puede haber producción de toxinas y uso de nutrientes celulares. Como consecuencia, el parásito provoca daño fisiológico, estructural o funcional, que puede derivar en enfermedad o incluso la muerte del organismo parasitado. Sabemos que este es un problema tristemente habitual en los campos de todo el mundo y que los agricultores necesitan soluciones eficaces contra los patógenos que provocan pérdida de cosechas y disminución en las propiedades organolépticas de productos finales.
Pero, tal y como hemos comentado, no todos los microorganismos son patógenos. También existen las relaciones conocidas como comensalismo. En estos casos, los microorganismos se benefician del hábitat físico y los nutrientes que la planta proporciona, pero no tienen ningún otro impacto, ni positivo ni negativo, sobre la planta que los aloja. No existe intercambio metabólico entre el vegetal y el hongo o bacteria concreto. Un ejemplo de esta relación son las bacterias Pseudomonas no patogénicas que viven en la superficie de las hojas de algunas plantas.
Pero en Grupo Atlántica, el tipo de relación entre microorganismo y planta que más interesante nos resulta es el mutualismo. Se trata de una relación simbiótica en la que ambos organismos obtienen beneficios fisiológicos, nutricionales o ecológicos. A menudo se trata de una relación altamente especializada y, en algunos casos, incluso obligatoria, como en el caso de las micorrizas. Estas interacciones son fundamentales para la nutrición vegetal, el crecimiento y el desarrollo de las plantas, así como su resistencia a estrés biótico y abiótico. Entre los principales tipos de mutualismo planta-microorganismo podemos destacar las micorrizas, las bacterias fijadoras de nitrógeno y los endófitos beneficiosos. Este tipo de microorganismos son los que estudiamos y testamos para formar parte de las formulaciones que los agricultores buscan para potenciar sus cultivos.
Colonización de una raíz por un microorganismo beneficioso observada mediante microscopía.
¿Por qué son tan importantes los microorganismos en la agricultura?
Lo cierto es que los microorganismos nos aportan una importante cantidad de beneficios que no podríamos obtener de otra manera. Un ejemplo muy importante es el de los microorganismos agrícolas: hongos y bacterias que viven en el suelo donde cultivamos las plantas que nos sirven como alimento, materia prima o medicina.
Es importante mencionar que, cuando hablamos de suelo, nos referimos a la parte físico-química que actúa como base y sostén de la vida vegetal. Dentro del suelo, además, debemos diferenciar la rizosfera, que se delimita como el área más inmediata a las raíces vivas de las plantas. Es esta rizosfera la parte más rica en microorganismos, pues la relación entre bacterias, hongos y plantas es muy estrecha.
Los hongos y bacterias que viven cerca, encima o dentro de las raíces de las plantas tienden a alimentarse de los exudados vegetales y que suelen ser ricos en azúcares y otras sustancias aprovechables, pero muchos de ellos también son capaces de captar sustancias del aire, el agua y el propio suelo y transformarlas en formas absorbibles por las raíces de las plantas. De este modo, la planta encuentra un suelo fértil, con abundantes nutrientes y condiciones adecuadas para crecer y producir más. La relación beneficia a ambos socios, de modo que se perpetua en el tiempo y los resultados visibles son cada vez mejores.
Los microorganismos más utilizados en el mundo de la agricultura son las bacterias Bacillus (solubilizan nutrientes), las bacterias Rhizobium y Azospirillum (fijan nitrógeno) o los hongos Trichoderma y Metarhizium (producen compuestos bioactivos o pueden inhibir patógenos). La presencia de estos hongos, rizobacterias y otros microorganismos beneficiosos incrementa la salud del suelo, lo cual impacta directamente en el correcto desarrollo y la productividad de las plantas que viven en ese suelo. Por ello algunos microorganismos se clasifican como biofertilizantes o biocontroladores de diferentes tipos de cultivos.
Los microorganismos, del campo al laboratorio y de vuelta al campo
Empresas como Atlántica Agrícola y las personas que las componen, como el Dr. Ernesto Zavala, trabajan cada día para desentrañar todos los secretos de estas relaciones de mutualismo anteriormente mencionadas y convertirlas en formulaciones eficaces y sencillas de usar por el agricultor.
El desarrollo industrial de estos productos comienza con la identificación de una necesidad en un determinado cultivo y zona geográfica, así como la observación de relaciones simbióticas planta-microorganismo que prosperan y producen a un ritmo deseable. Se toman muestras de suelo de muchas partes diferentes del globo y se aíslan e identifican los microorganismos que ahí viven. Posteriormente, se seleccionan las especies y cepas prometedoras y se realizan pruebas de eficacia. Una vez llegado a este punto, se trabaja en el conocimiento del crecimiento del microorganismo (tiempos, requerimientos y rendimiento). Todo esto forma parte del proceso previo a la producción a escala industrial, donde se optimizan la fermentación y la estabilidad del producto.
Ensayos en condiciones controladas para evaluar el comportamiento de las cepas.
Uno de los grandes retos es que una cepa que funciona bien en condiciones controladas no siempre mantiene la misma eficacia en campo, debido a que los factores ambientales pueden generar desviaciones en su comportamiento. Por ello, la consistencia en la formulación y la calidad del producto son esenciales para su adopción comercial. El viaje de los microorganismos comienza en el campo, pasa por el laboratorio y la fábrica, pero siempre vuelve al campo para poder comprobar su eficacia y para afinar la composición, entrega o proceso de fabricación que garantice los resultados esperados por el agricultor. De nada sirve la investigación de un producto, si no se prueba en condiciones reales y demuestra su eficacia cuando los retos son verdaderos y hay mucho en juego.
¿Hacia dónde se dirige el futuro del uso de microorganismos en el sector agro?
La tendencia actual apunta al uso de consorcios microbianos, es decir, mezclas de varias cepas que se complementen entre sí y puedan ofrecer resultados más estables y eficaces en distintos cultivos y ambientes. Se trata de un caso en el que la unión hace la fuerza o, en este caso, la productividad. Diferentes bacterias y hongos tienen diferentes funciones en la rizosfera en la que viven, de modo que una misma planta obtiene diferentes beneficios, a la vez que sirve como sustento para esos mismos microorganismos que la benefician.
Formular consorcios de microorganismos es un proceso muy complejo. En ocasiones, las especies más beneficiosas para un cultivo no tienden a convivir bien en la misma rizosfera. Por ello, la tecnología punta y un equipo de investigadores altamente cualificado resultan esenciales para seleccionar cepas funcionales, o incluso desarrollarlas y modificarlas, para asegurarse de que cumplen su función en su totalidad. Es el caso de Atlántica Agrícola, que cuenta con cepas propias exclusivas que resultan idóneas para uso agrario, recuperación de suelos e incremento de la productividad de los cultivos.
El impacto de los microorganismos es muy importante, porque ayudan a avanzar hacia una agricultura más sostenible y eficiente. En el mundo de la fertilización hemos pasado muchos años añadiendo compuestos al suelo, buscando rendimiento. Ahora es necesario un cambio de enfoque. Debemos cuidar el suelo para potenciar la actividad del mismo, que a su vez ayudará al desarrollo vegetal óptimo. Los microorganismos son parte fundamental de los ecosistemas y, como tal, resultan la base sobre la que fundamentamos el resto de elementos del ecosistema, si queremos que se comporten de una manera ideal.
En este punto es donde tienen cabida los biofertilizantes basados en microorganismos, ya que pueden reducir el uso de fertilizantes sintéticos y mejorar la estructura y la fertilidad del suelo sin dejar residuos químicos. Esto convierte a este tipo de productos en una herramienta especialmente valiosa en sistemas productivos que buscan un equilibrio entre rendimiento, rentabilidad y cuidado ambiental.
Los hongos beneficiosos para las plantas son un recurso cada vez más utilizado precisamente porque continúa demostrando su papel fundamental en el rendimiento vegetal. Por ejemplo, soluciones como Atlanticell, desarrolladas por Atlántica Agrícola, han demostrado mejoras en el rendimiento radicular, mayor eficiencia en la absorción de nutrientes y, en muchos casos, incrementos productivos y mejora de la calidad de la cosecha en distintos cultivos y regiones geográficas.
Las soluciones basadas en microorganismos completan su recorrido donde todo comenzó: el campo.
