Vacunación de campo: lo que es común entre los consultores agrícolas y los trabajadores médicos
Gord Leathers habla sobre hacia dónde se dirige la ciencia en la inoculación de plantas en un artículo publicado en el portal agrícola canadiense Manitoba Co-operator.
…A Barney Geddes, profesor asistente de microbiología en la Universidad Estatal de Dakota del Norte, le gusta contarles a sus colegas investigadores de la salud cuán importante fue el descubrimiento del fertilizante nitrogenado sintético. En su opinión, en términos de vidas humanas salvadas, esto ha tenido un impacto mayor que todas las innovaciones creadas por la ciencia médica juntas.
«Es bastante interesante, si comparas los números, porque, en verdad, la mitad del mundo está ‘comiendo’ fertilizantes sintéticos», dice.
Los fertilizantes sintéticos son una extensión de una relación biológica que se remonta al eón Arcaico (hace entre 4.000 y 2.500 millones de años), cuando los primeros microbios simples aprendieron a descomponer el nitrógeno atmosférico y unirlo al hidrógeno. Esta habilidad temprana les permitió producir proteínas e hizo posible toda la vida en la Tierra, y la humanidad revolucionó la agricultura cuando aprendió a fijar nitrógeno sintéticamente.
“Ahora el problema es que los fertilizantes nitrogenados sintéticos se están convirtiendo en un recurso muy costoso para los agricultores”, continúa Geddes. – Numerosos factores influyen en el costo del nitrógeno, desde los requisitos ambientales hasta la política mundial y las políticas gubernamentales nacionales en diferentes países. Por ejemplo, en Canadá, existe un plan del gobierno para reducir las emisiones de fertilizantes nitrogenados medidas en 2020 en un 30 por ciento para fines de la década. Los agricultores se ven obligados a encontrar nuevos enfoques para gestionar el nitrógeno mientras mantienen el rendimiento de los cultivos.
En el programa de investigación de Dakota del Norte, Geddes está trabajando con leguminosas, investigando su capacidad para convertir el nitrógeno atmosférico en nutrientes utilizables a través de nódulos de raíces. Más precisamente, se trata de las bacterias rizobios, que hacen posible la fijación de nitrógeno.
Geddes y su equipo están estudiando en detalle las bacterias rizobios de las leguminosas con la esperanza de que puedan aprender a usarlas de manera más efectiva. Por ejemplo, quieren introducir parámetros biológicos en las pruebas de suelo, ayudando a los agricultores y consultores a tomar decisiones más informadas basadas en el campo.
“Los resultados agronómicos de nuestros programas se centran en dos temas principales”, dice. – En primer lugar, ¿podemos decirles a los agricultores cuándo inocular, es decir, injertar sus campos, y cuándo pueden esperar beneficios del injerto? Segundo, ¿podemos mejorar las tecnologías existentes y maximizar los beneficios de la vacunación?
Hay que tener en cuenta aquí que cada cultura requiere un determinado tipo de rizobios. La soja, por ejemplo, está asociada con la bacteria Bradyrhizobium, mientras que los garbanzos requieren Mesorhizobium. Según Geddes, estas relaciones únicas merecen una consideración especial.
– Vayamos más allá. Entonces, un inoculante comercial proporciona el rizobio correcto para el cultivo correcto. Sin embargo, dado que este producto es un organismo vivo, uno debe comprender cuánto dura una población estable después de un cultivo de soja. ¿Es necesario volver a vacunar a los agricultores? Las mismas preguntas que en medicina. Algunas personas dirían que debe vacunarse regularmente. De la misma manera que la inoculación que estimula la inmunidad es más barata que el costo de tratar una enfermedad, la inoculación es un «seguro barato» para la salud del campo en comparación con el costo de los fertilizantes sintéticos.
La investigación realizada en el Centro de Extensión de Investigación de Carrington en el Valle del Río Rojo de Dakota del Norte indica que el injerto de campo puede demorar hasta cinco años. Y en este caso, una inoculación adicional más puede no dar un aumento en el rendimiento, porque ya hay una población residual de rizobios en el suelo. Por otro lado, los factores ambientales influyen en la duración de la vacunación de campo.
Los factores ambientales también juegan un papel.
– Eventos como la sequía o las inundaciones son duros para los rizobios y pueden conducir al agotamiento de su población. Las condiciones del suelo, como el pH ácido o la salinidad, dificultan el establecimiento de una simbiosis entre el huésped y el simbionte. La clorosis por deficiencia de hierro en la soja también interrumpe la simbiosis y puede ralentizar el crecimiento de los nódulos. La planta evitará quemar su propia energía para formar nódulos a menos que sea necesario, como cuando el nitrógeno en el suelo ya es alto. Por lo tanto, una prueba biológica para determinar las bacterias deseadas y su número en el campo sería útil para agroconsultores y agricultores.
¿Puede la industria pasar de las pruebas químicas básicas del suelo al análisis biológico? ¿Se puede usar una prueba de reacción en cadena de la polimerasa (PCR), similar a la utilizada para COVID-19, para amplificar y analizar una pequeña muestra genética?
“Nos estamos acercando al objetivo de desarrollar un ensayo que pueda cuantificar la cantidad de rizobios en una muestra de campo determinada”, dijo Geddes. – La prueba en realidad busca ADN de los rizobios objetivo y, en función de la cantidad de ADN, se puede determinar la población.
Geddes también está buscando un indicador de población suficiente. Los ensayos de invernadero mostraron que las plantas dejaron de responder a la aplicación del inoculante a una concentración de alrededor de 1000 rizobios por gramo de soja.
“Ahora estamos pasando a los ensayos de campo para tener una mejor idea de cuáles son los puntos de ruptura y dónde podemos esperar una reacción de la vacuna. La inoculación no será un reemplazo completo de los fertilizantes nitrogenados sintéticos, pero será una herramienta valiosa. Creo que es hora de reconocer que el uso de nitrógeno sintético puede verse limitado en el futuro. Pensamos en la agricultura de precisión y en el desarrollo de esta revolución de la agricultura de precisión. Se acerca una nueva ola: esta es la incorporación de información sobre la biología del suelo en la agricultura de precisión.
(Fuente: www.manitobacooperator.ca. Autor: Gord Leathers).
