¿Cómo influyen las cáscaras de naranja en el crecimiento de la soja?


La soja es uno de los cultivos más importantes del mundo y es la principal leguminosa de grano cultivada en Estados Unidos. 


POR ALIMENTOS SOSTENIBLES


Se valora porque tiene un alto contenido en proteínas, alrededor del 38%. Y ese alto contenido de proteínas hace que la soja sea importante para la nutrición humana y animal. Nuestro equipo de investigación en Auburn está buscando formas de usar cáscaras de naranja para mejorar el crecimiento y el rendimiento de la soja.

¿Por qué más soja?

La población mundial está creciendo rápidamente y se espera que alcance los 9,7 mil millones de personas en 2050. Para alimentar a todas estas personas, necesitamos aumentar nuestra producción de cultivos en todo el mundo. La forma más factible de hacerlo es aumentar el rendimiento, es decir, aumentar la cantidad de grano producido por área cultivada. También debemos hacer esto de una manera sostenible que permita la producción de alimentos y proteja el medio ambiente.

Hembra de pie en el campo de soja evaluando el crecimiento de la planta de soja
María Leticia evaluando plantas de soja en campoCrédito: Dylan Warner

Hábitos de crecimiento de la soja

Además de tener un alto contenido de proteínas, la soja es un cultivo valioso porque pertenece a la familia de las leguminosas. Las plantas pueden extraer nitrógeno del aire al suelo y utilizarlo en el proceso de cultivo y producción de soja. Pero no hacen esto solos, lo hacen a través de una asociación con bacterias particulares.

La soja se asocia con un tipo de bacteria llamada rizobacteria para convertir el nitrógeno en el aire en un nutriente utilizable para la planta. Las raíces de la soja tienen nódulos que albergan rizobacterias. La bacteria metaboliza el nitrógeno en una forma que la soja puede usar y, a cambio, la planta de soja proporciona ese hogar y algunos azúcares que ayudan al crecimiento de las bacterias. Otros tipos de rizobacterias pueden ayudar a las plantas a absorber algunos nutrientes y otros pueden proteger a la planta contra patógenos que causan enfermedades.

Investigaciones anteriores mostraron que las semillas de soja inoculadas con rizobacterias antes de plantar crecen mejor que las semillas no inoculadas. Los estudios de invernadero tienen mejores resultados que los estudios de campo. Esto puede deberse a que las rizobacterias no pueden sobrevivir muy bien en suelos agrícolas y son superadas por las muy numerosas y diversas bacterias que ya están presentes en ese suelo.

dos sistemas de raíces de soja colocados uno al lado del otro.  Uno fue tratado con rizobacterias y piel de naranja y tiene más raíces.
Las extensas raíces de soja de la derecha se trataron con rizobacterias más piel de naranja. Las raíces de soja de la izquierda no recibieron tratamiento. Las raíces apoyan el crecimiento de las plantas y proporcionan nutrientes para buenos rendimientos. Crédito: Maria Leticia

¿Pueden las cáscaras de naranja influir en el crecimiento de la soja?

Las rizobacterias necesitan “alimento” para crecer y colonizar las raíces de la soja con el fin de estimular el crecimiento de las plantas. Un tipo de fuente de alimento para algunas cepas de rizobacterias es un carbohidrato llamado pectina. La pectina se encuentra en frutas y verduras, y es posible que la reconozca como ingrediente en mermeladas y jaleas.

Nuestro laboratorio de investigación analizó la reutilización de un subproducto de la industria del jugo de naranja que contiene pectina para determinar si ayudó a que la soja creciera: las cáscaras de naranja. Tienen un alto contenido en pectina. Debido a que las cáscaras son un subproducto de la producción de jugo de naranja, son económicas. Este nuevo uso de las cáscaras de naranja es un posible material sostenible que puede aumentar el rendimiento de los cultivos.

dos plantas de soja en macetas que muestran una comparación de tamaño de una tratada con PGPR y otra sin
Comparando el crecimiento de la soja con (derecha) y sin (izquierda) tratamiento con rizobacterias más piel de naranja. Crédito: Maria Leticia

Estamos buscando específicamente cepas de rizobacterias que puedan sobrevivir y crecer utilizando la pectina de la cáscara de naranja y mejorar el rendimiento de la soja en el campo. Los resultados obtenidos en un experimento de invernadero muestran que algunas semillas de soja son muy sensibles a este nuevo tratamiento.

Durante nuestra investigación también notamos que el tratamiento con rizobacterias más cáscara de naranja también podría aumentar el tamaño de las raíces de las plantas y el tamaño y número de nódulos. Creemos que esto puede tener una influencia positiva en la cantidad de nitrógeno que la soja puede fijar de la atmósfera, aumentando el crecimiento y rendimiento de las plantas sin necesidad de fertilizantes nitrogenados, mejorando la sostenibilidad de los sistemas agrícolas.

Respondido por Maria Leticia Pacheco da Silva, Universidad de Auburn