En Polonia, además del tratamiento de las semillas, decidieron rociar las habas con bacterias fijadoras de nitrógeno en las hojas. Para el tratamiento foliar, los científicos utilizaron cepas especiales que colonizan no las raíces, sino la parte aérea de la planta.
Las habas son una de las legumbres más populares cultivadas en Polonia. Las semillas son una fuente de proteína vegetal, utilizada con mayor frecuencia en la producción de piensos.
La Unión Europea (UE) lleva muchos años presionando a sus Estados miembros para que incrementen la superficie dedicada al cultivo de leguminosas. El objetivo principal de la promoción de las legumbres es diversificar las fuentes de proteínas tanto para el consumo como para la alimentación animal, que actualmente son mayoritariamente importadas. El alto contenido proteico de las legumbres es uno de los principales factores que determinan la importancia económica de estos cultivos. Entre todos los cultivos, las legumbres son las que contienen más proteínas, las cuales tienen un alto valor biológico. Dependiendo de la especie y las condiciones de cultivo, este valor varía entre el 20 y el 42%; A modo de comparación, en los cultivos de cereales el contenido no supera el 18%.
Las habas ( Vicia faba L. var. minor ), también conocidas como frijoles o habas de jardín, son resistentes al frío y crecen bien en regiones frescas y húmedas, lo que las convierte en un cultivo de leguminosas muy atractivo en climas fríos donde la soja no crece bien ni produce un buen rendimiento.
A nivel mundial, las habas se cultivan principalmente en China, Europa, el norte de África, Asia occidental y Australia. En 2023, su superficie de cultivo mundial fue de aproximadamente 2,8 millones de hectáreas y la producción de semillas secas superó los 6 millones de toneladas. La producción mundial de semillas de haba puede considerarse estable durante los últimos años.
Según Eurostat, en 2022 se cultivaban habas en la Unión Europea en 436.000 hectáreas, de las cuales 33.000 hectáreas estaban en Polonia. En 2019, el rendimiento medio en la Unión Europea fue de 2,90 toneladas por hectárea, mientras que en Polonia se cosecharon 2,30 toneladas de habas secas por hectárea.
Los datos sobre la producción de legumbres en la UE en el período 2014-2018 muestran que la producción de habas, con alrededor de 1,8 millones de toneladas, es el tercer cultivo de legumbres más grande después de la soja y los guisantes secos. En la Unión Europea, las semillas de haba se utilizan principalmente como pienso. Las exportaciones fuera de la UE se destinan principalmente a dos mercados: Egipto como alimento y Noruega como alimento para peces.
Una gran ventaja de las legumbres es su capacidad de formar simbiosis con bacterias que fijan el nitrógeno atmosférico. El descubrimiento de microorganismos fijadores de nitrógeno y una mejor comprensión del proceso de fijación biológica del nitrógeno (FBN) han llevado al desarrollo de numerosos productos biológicos en todo el mundo. Ya en 1895 se introdujo en el mercado de Estados Unidos un inóculo de semillas derivado de cepas de Rhizobium . Hoy en día se utilizan diversos biopreparados que contienen bacterias fijadoras de nitrógeno y que demuestran efectos beneficiosos en el aumento del rendimiento de los cultivos así como en la reducción de los costos de producción.
La BNF permite que las legumbres fijen cantidades significativas de nitrógeno atmosférico, lo que ayuda a minimizar el uso de fertilizantes nitrogenados sintéticos y a mejorar la salud del suelo y la biodiversidad. Se estima que entre 139 y 170 millones de toneladas de N ingresan anualmente al ciclo global del nitrógeno, y entre el 70 y el 80 % proviene de la fijación de nitrógeno por bacterias simbióticas.
Aunque las bacterias Rhizobium se encuentran comúnmente de forma natural en los suelos polacos, la inoculación de semillas antes de la siembra es una práctica habitual.
Cada especie de leguminosa coexiste con bacterias leguminosas estrictamente seleccionadas, mientras que las habas mantienen una simbiosis con la bacteria Rhizobium leguminosarum bv. viceae . El cultivo de habas puede añadir hasta 200 kg de N por hectárea al suelo durante una temporada de crecimiento.
Desafortunadamente, la cantidad de nitrógeno fijado depende en gran medida de las condiciones ambientales en el campo. Una práctica agronómica popular para mejorar la eficiencia del proceso BNF es cubrir completamente las semillas con bacterias. Un método menos conocido es rociar las hojas de las plantas con bacterias endofíticas. Independientemente del método de aplicación de las bacterias fijadoras de nitrógeno, el proceso BNF permite una reducción en el uso de fertilizantes nitrogenados, reduciendo así los costos de producción y la contaminación ambiental.
Las biopreparaciones basadas en cepas de la bacteria Methylobacterium symbioticum pueden convertirse en una nueva estrategia. Estas bacterias, a diferencia de otros fijadores de nitrógeno atmosférico, no colonizan la zona de las raíces, sino la parte aérea de las plantas. La acción del fármaco se basa en su penetración a través de los estomas en los tejidos vegetales, cerca de los tejidos fotosintéticos. Proporciona a la planta un aporte de nitrógeno en cada etapa de crecimiento. Se ha demostrado actividad simbiótica no sólo para las legumbres sino para una amplia gama de especies. Los estudios iniciales se realizaron en maíz y arroz, así como en vides. También se ha demostrado la simbiosis con cultivos de cereales, colza, patatas y remolacha azucarera, así como con muchos cultivos de hortalizas y frutas.
Debido a la baja popularidad del cultivo de leguminosas en Polonia, no hay muchas bacterias Rhizobium en el suelo , especialmente cuando la leguminosa no está presente regularmente en la rotación de cultivos.
Por lo tanto, es importante inocular las semillas o, como se presenta en un estudio del Instituto de Agroecología y Ciencias de los Cultivos de la Universidad de Ciencias Ambientales y de la Vida de Wroclaw, buscar otras cepas de bacterias fijadoras de nitrógeno, como las que se aplican mediante pulverización foliar. Se están realizando esfuerzos para encontrar los mejores métodos de aplicación de bacterias para que el rendimiento de semillas de las legumbres locales polacas, representadas en este estudio por las habas, sea estable y satisfactorio no solo en cantidad sino también en calidad. Esto se convirtió en el requisito previo inmediato para el trabajo científico sobre este tema.
El objetivo principal de este estudio fue determinar los efectos del tratamiento con una variedad de bacterias fijadoras de nitrógeno sobre el rendimiento de las semillas de haba y el contenido de proteínas.
Los investigadores realizaron experimentos de campo y análisis de semillas de laboratorio en 2022 y 2023 para evaluar los efectos de la aplicación de bacterias fijadoras de nitrógeno en el rendimiento y la calidad de las semillas de una variedad de haba con bajo contenido de taninos.
El factor se probó en cuatro niveles: control, inoculación de semillas con Rhizobium leguminosarum bv. viceae , pulverización foliar con Methylobacterium symbioticum e inoculación y pulverización de semillas (doble aplicación).
El uso de bacterias fijadoras de nitrógeno tuvo un efecto positivo general en el rendimiento del frijol. En 2022, las plantas respondieron más eficazmente a la doble aplicación, aumentando el rendimiento de semillas en un 25,4%, mientras que en 2023, el mayor rendimiento de semillas se obtuvo después de la inoculación (aumento del 12,3%). Aunque una sola aplicación de bacterias resultó en una disminución en el contenido de proteína de las semillas, una aplicación doble (inoculación y pulverización) aumentó significativamente el contenido de proteína de las semillas.
El rendimiento de las semillas aumentó en un promedio de 41,7% en 2022 y 14,9% en 2023 en comparación con las parcelas de control donde no se aplicaron bacterias fijadoras de nitrógeno. Este trabajo demuestra que es posible utilizar diferentes cepas de bacterias fijadoras de nitrógeno en la producción de habas y que esto puede aumentar significativamente los rendimientos al tiempo que reduce la necesidad de fertilizantes nitrogenados sintéticos, apoyando así la producción sostenible.
Basado en un artículo de un grupo de autores (Magdalena Serafin-Andrzejewska, Agnieszka Falkiewicz, Wiesław Wojciechowski, Marcin Kozak), publicado en la revista Agriculture 2025 en el portal www.mdpi.com.
