Estudio liderado por Embrapa en sociedad con la empresa Revbio (Paulínia, SP) demostró que es posible modificar la microbiología de la rizósfera y de la porción aérea de las plantas cultivadas en suelos agrícolas degradados transfiriendo microorganismos de las plantas de un área biológicamente más equilibrada a otras áreas colapsadas.
La técnica tiene como objetivo potenciar las plantas cultivadas en áreas en desequilibrio biótico utilizando la comunidad microbiana presente en áreas que expresan alta productividad sin problemas fitosanitarios, lo que implica el uso de conceptos conocidos de ingeniería de microbiomas vegetales.
La tecnología también propone un nuevo enfoque para el uso de comunidades de microorganismos benéficos asociados a las raíces, haciendo que los sistemas de producción sean más sensibles y equilibrados.
El investigador de Embrapa Medio Ambiente André May, quien coordinó el estudio, explica que la técnica conocida como trasplante biológico, muy difundida en otros segmentos de la ciencia, fue desarrollada utilizando sistemas en equilibrio biótico, presentes en áreas de cultivo de excelencia, donde plantan y Los genomas microbianos plantean interacciones perfectas según la gestión ambiental. “Lo que hicimos fue llevar esta realidad a las condiciones controladas de la producción agrícola, manipulando el ambiente, buscando una óptima interacción entre los genomas, para que de este complejo proceso pudiéramos extraer una línea de productos conceptualmente simples, ya presentes en la naturaleza en su proceso de constante evolución”, informa.
Llevar microorganismos de áreas biológicamente sanas a suelos colapsados puede mejorar el rendimiento Foto: Ronaldo Rufino
El concepto fue probado en una amplia variedad de cultivos comerciales y la respuesta fue aumentos de productividad entre 10% y 30% en condiciones reales de cultivo, incluyendo una mejora en el desempeño de resistencia a plagas y enfermedades en algunas de las tierras de cultivo, con un uso reducido de plaguicidas en algunas situaciones. “La planta tratada muestra un comportamiento metabólico completamente diferente, el vigor de la planta se vuelve mayor, las hojas son más verdes, el área foliar aumenta, lo que se refleja en la productividad”, explica el investigador de Embrapa.
El estudio
Los investigadores seleccionaron plantaciones de alta productividad sin problemas fitosanitarios para ser donantes de suelo con carga microbiana positiva. Este suelo especial se agregó a sustratos preparados orgánicamente que se acondicionaron en bolsas para el cultivo de plantas sanas que crecieron hasta un punto ideal de reclutamiento microbiano: fuente de la comunidad microbiana, que luego se extrae y estabiliza a través de un proceso industrial.
Luego, los científicos probaron diferentes fuentes de comunidades microbianas completas presentes en plantas cultivadas que contendrían microorganismos endófitos, los que están presentes dentro de las plantas, y microorganismos rhisófilos, que viven en asociación con las raíces, con diferente frecuencia y diversidad.
Hicieron muchas pruebas en cultivos de soja en condiciones precomerciales, una de las cuales ocurrió en la periferia de São Gabriel do Oeste, MS, con y sin el uso de pesticidas, de acuerdo con los tratamientos estudiados. Las pruebas indicaron un incremento del 11% en la productividad, en comparación con la soja de control no tratada, y una mayor concentración de potasio en el tejido vegetal. Esto es importante ya que el mineral está relacionado con funciones cruciales en la productividad de las plantas.
La metodología también fue probada en otros cultivos, como el trigo, en el estado brasileño de São Paulo, donde se verificó un expresivo aumento de la productividad del 18% en el área tratada frente al área testigo; con maíz la productividad fue 25% mayor; en frijol la adición fue de 12.95% en comparación con las plantas no tratadas. En tanto, en pruebas con zanahorias, realizadas en Andradas, MG, la productividad fue un 30,3% superior.
 |
| Foto: André May |
Experimentos con patatas
Los productos que contenían toda la comunidad microbiana de las plantas cultivadas se probaron ampliamente en campos de cultivo de patatas, con los cultivares Ágata y Atlantic, a los que se inocularon los bioproductos.
Las dos variedades mostraron respuestas distintas en cuanto a la incidencia y efectividad de la enfermedad. El tizón tardío, considerada la principal enfermedad del mundo, fue la enfermedad que más afectó a las dos variedades. El cultivar Atlantic mostró una incidencia reducida de la importante enfermedad cuando las plantas fueron tratadas con la tecnología.
La variedad atlántica también presentó un aumento en el número de tubérculos en los calibres comerciales más valorados por el mercado y un aumento en el rendimiento con el uso del producto. Por su parte el cultivar Ágata mostró una reducción acentuada en las deformidades de los tubérculos.
La productividad de esos campos de papa fue un 9,4% superior a la de los campos no tratados, en pruebas realizadas en el estado de Paraná, en condiciones climáticas extremas, con períodos de lluvias recurrentes.
Cómo funciona
El perfil bacteriano de las plantas inoculadas con el “pool” de microorganismos se enriqueció con grupos bacterianos promotores del crecimiento vegetal. Estos grupos se relacionan con funciones específicas de protección y nutrición, por ejemplo.
El científico explica que, a través de un proceso innovador, los microorganismos son extraídos de las plantas donantes, que los reclutan a partir de sustratos especialmente preparados. Luego los microorganismos se estabilizan en un polvo hidrosoluble que se puede aplicar de dos formas: tratamiento de semillas o aspersión foliar, según el cultivo.
Al ser un producto que puede cargar de afinidad a la comunidad microbiana por las células vivas originales de la planta cultivada, se produce un cambio en el microbioma de la planta tratada y el posterior enriquecimiento de importantes grupos funcionales. “Tratamos la soja con los microorganismos de la soja y la zanahoria con los microorganismos de la zanahoria, y así sucesivamente”, explica May.
El investigador destaca que existe una línea de producción específica para cada cultivo de interés. Así, se generan los productos para cada cultivo y etapa de interés, ya que varían dependiendo de la fenología del cultivo. “Los productos provienen de la parte aérea de las plantas y de las raíces de las plantas, con diferentes funciones y formas de aplicación”, afirma.
Mercado
La tecnología está licenciada para RevBio, que desarrolla el proceso productivo y prepara nuevas alianzas con el objetivo de hacer comercializable el producto, con fórmulas para tratamiento de semillas o pulverización foliar, y dosificación modificada para cada tipo de aplicación.
Pedro Carvalho, de Revbio, informa que la innovación de esta tecnología radica en que utiliza la inteligencia vegetal para determinar qué es lo mejor en términos orgánicos, microbiológicos y químicos para su propia especie.
Carvalho explica que todos los procesos para extraer dichos microorganismos y químicos orgánicos de plantas donantes cultivadas en un ambiente positivo fueron desarrollados desde cero. Explica que dado que la planta es el biorreactor natural del sistema, cada parte del proceso, desde la instalación del jardín clonal hasta la estabilización y obtención del producto, requiere un alto nivel de innovación y control. “El resultado ha demostrado ser consistente y prometedor. Nuestro producto funciona como el calostro materno, ya que es rico en prácticamente todo lo que la planta necesita para desarrollar su sistema inmunológico y convertirse en una planta adulta más saludable y productiva”, afirma.
“La única diferencia de este proceso con otros existentes en el mercado es que tratamos la vida con la vida misma, es decir, usamos la fuerza de la naturaleza en beneficio de la agricultura”, dice André May.
La propuesta, dice, es dejar que la evolución natural de los procesos entre los microorganismos y las plantas cultivadas ocurra espontáneamente, en un ambiente controlado, pero sin interferencias químicas, con el objetivo de enriquecer las tierras de cultivo empobrecidas y cansadas con material biológico de áreas de alto rendimiento. La técnica permite que las áreas cultivables que han sido agotadas por el manejo intensivo se beneficien del mejor potencial de las tierras de cultivo de alto rendimiento.
Datos de la investigación
La tecnología fue financiada por la Fundación de Apoyo a la Investigación del Estado de São Paulo (Fapesp) a través del programa PIPE.
Parte de los hallazgos de la investigación fueron publicados en el artículo El uso de la comunidad bacteriana indígena como inoculante para la promoción del crecimiento vegetal en el cultivo de soja , en la revista Archives of Agronomy and Soil Science, con la participación del equipo de investigación integrado por André May, Luciana Fontes Coelho, Alexandre Pedrinho, Bruna Durante Batista, Lucas William Mendes, Rodrigo Mendes, Marcelo Augusto Boechat Morandi, Gabriel Barth, Ronaldo Silva Viana y Elke Simoni Dias Vilela.
Fuente: Embrapa
