Hongos micorrízicos y bacterias beneficiosas mejoran la nutrición y la tolerancia de los cultivos, pero una fertilización elevada puede alterar esas asociaciones subterráneas
Redactor: Camila Herrera R.
Editor: Luis Ortega
El uso excesivo de fertilizantes sintéticos puede reducir la diversidad y la actividad de microorganismos que ayudan a los cultivos a absorber nutrientes, resistir la sequía y defenderse de organismos perjudiciales. La advertencia adquiere relevancia en zonas productoras de Estados Unidos como Illinois, Iowa y Texas, donde los agricultores sostienen grandes volúmenes de alimentos, fibras y materias primas para combustibles.
La entomóloga Esther Ndumi Ngumbi, investigadora de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, sostiene que el aumento del costo de los fertilizantes ofrece una oportunidad para revisar las dosis y proteger la biología del suelo. Su planteamiento no propone abandonar estos insumos, sino equilibrar la nutrición mineral con prácticas que mantengan activas las comunidades microbianas.
Los fertilizantes han contribuido de manera decisiva al crecimiento de los rendimientos agrícolas. El problema aparece cuando la cantidad aplicada supera las necesidades del cultivo o la capacidad del suelo para retener y transformar los nutrientes. Además de elevar los costos y favorecer pérdidas hacia el agua o la atmósfera, esa sobreaplicación puede debilitar relaciones biológicas formadas durante millones de años.
Las raíces mantienen una alianza con hongos y bacterias
El suelo contiene miles de millones de bacterias, hongos y otros organismos microscópicos. Estas comunidades participan en la descomposición de residuos, el reciclaje de nutrientes, la formación de agregados y la supresión de determinados patógenos.
El conjunto de organismos, genes e interacciones que rodea a las raíces forma parte del microbioma del suelo. Su composición cambia según el cultivo, la humedad, la textura, la temperatura, el pH, la materia orgánica y las prácticas agrícolas utilizadas.
Entre los grupos beneficiosos destacan los hongos micorrízicos arbusculares y las rizobacterias promotoras del crecimiento. Los primeros extienden una red de filamentos más allá de la superficie explorada directamente por las raíces, mientras las bacterias pueden vivir alrededor de ellas, sobre los tejidos vegetales o en su interior.
La planta proporciona a estos microorganismos azúcares ricos en carbono producidos mediante la fotosíntesis. A cambio, los microbios facilitan el acceso al agua y a nutrientes de movilidad limitada. Esta asociación también puede influir en el desarrollo radicular, la tolerancia al estrés y la respuesta frente a enfermedades.
La complejidad de estas relaciones se explica en el análisis sobre el microbioma del suelo como red biológica de los cultivos, donde bacterias y hongos aparecen como componentes activos de la nutrición y la resiliencia vegetal.
Los microorganismos pueden elevar la absorción de nutrientes
Investigaciones revisadas por Ngumbi indican que la incorporación de microorganismos beneficiosos cerca de las raíces puede incrementar la biomasa vegetal cerca de 50 %. También se han observado aumentos de aproximadamente dos tercios en la absorción de nitrógeno y una duplicación de la captación de fósforo.
Estas cifras proceden de análisis experimentales y no deben interpretarse como una respuesta garantizada en cualquier parcela. La eficacia de una inoculación depende de la especie microbiana, el cultivo, las propiedades del suelo, el clima, la disponibilidad inicial de nutrientes y la capacidad del organismo introducido para establecerse frente a la comunidad existente.
El nitrógeno y el fósforo son esenciales para la producción. Sin embargo, una fracción del fertilizante puede quedar inmovilizada, transformarse en formas no aprovechables o salir del sistema. Los microorganismos ayudan a movilizar nutrientes y ampliar el volumen de suelo explorado, complementando la actividad de las raíces.
Las leguminosas ofrecen uno de los ejemplos más conocidos de cooperación. Ciertas bacterias convierten el nitrógeno atmosférico en formas utilizables por la planta. La investigación sobre la asociación entre plantas y bacterias fijadoras de nitrógeno muestra cómo una simbiosis eficiente puede disminuir la dependencia de fertilizantes externos.
La microbiota también ayuda frente a sequías y plagas
Una revisión citada en el análisis encontró que, bajo estrés hídrico, las plantas asociadas con microorganismos beneficiosos alcanzaron un crecimiento cercano a 50 % por encima de aquellas que no contaban con estos aliados en sus raíces o en el suelo circundante.
Los hongos micorrízicos pueden favorecer la captación de agua al extender el área explorada y modificar respuestas fisiológicas de la planta. Las bacterias también participan en procesos relacionados con el crecimiento radicular y el manejo del estrés.
Esta contribución es especialmente importante durante periodos prolongados sin lluvias. Un estudio sobre los efectos de seis años de sequía sobre el microbioma registró pérdidas de diversidad en bacterias, hongos y protistas, además de cambios persistentes en la composición de las comunidades.
Ngumbi también ha investigado cómo los hongos micorrízicos modifican los compuestos volátiles liberados por las plantas. Esas señales químicas pueden repeler insectos herbívoros, atraer polinizadores o enemigos naturales de las plagas y transmitir advertencias a plantas cercanas.
Estos efectos no convierten al microbioma en un sustituto universal de insecticidas, riego o fertilización. Su valor reside en reforzar procesos naturales que, combinados con otras medidas de manejo, pueden disminuir la vulnerabilidad del cultivo.
Demasiados nutrientes reducen el intercambio subterráneo
Una de las explicaciones sobre el deterioro de la simbiosis parte del carbono. Cuando el suelo recibe cantidades elevadas de nutrientes fácilmente disponibles, la planta puede reducir los azúcares que envía hacia las raíces y los microorganismos asociados.
Con menos carbono disponible, algunas especies de hongos pierden capacidad para establecerse o reproducirse. Al mismo tiempo, pueden aumentar microorganismos que consumen recursos, pero aportan pocos beneficios a la planta.
La relación entre raíces y microbios funciona como un intercambio. La planta entrega compuestos generados por la fotosíntesis y recibe nutrientes que los microorganismos capturan o transforman. Si el nitrógeno y el fósforo resultan abundantes por la fertilización, mantener esa cooperación puede dejar de ser ventajoso para el cultivo.
La reducción de la asociación no produce necesariamente un daño inmediato en una campaña con disponibilidad elevada de nutrientes. El costo puede aparecer cuando llega una sequía, disminuye el fertilizante aplicado o aumenta la presión de enfermedades y la planta dispone de una comunidad microbiana menos diversa.
El efecto tampoco es idéntico para todos los organismos. La investigación sobre la respuesta de los nematodos del suelo al nitrógeno y al fósforo encontró cambios diferenciados y una interacción entre ambos nutrientes, lo que confirma que la fertilización reorganiza varias partes de la red biológica.
La acidificación puede limitar a los hongos micorrízicos
La aplicación reiterada de algunos fertilizantes nitrogenados puede reducir el pH del suelo. Un ambiente más ácido modifica la disponibilidad de elementos minerales y puede dificultar el desarrollo del micelio de determinados hongos micorrízicos.
El pH no debe corregirse mediante decisiones generales basadas únicamente en el tipo de fertilizante. Es necesario analizar el suelo, conocer su capacidad amortiguadora y considerar el cultivo, la textura, la materia orgánica y el historial de manejo.
Los efectos descritos en la literatura no son uniformes. Algunos ensayos encuentran pérdidas claras de diversidad microbiana, mientras otros registran respuestas menores o distintas. La labranza, las coberturas, la rotación, la humedad y la historia genética del cultivo pueden modificar el resultado.
Por esa variabilidad, el mensaje principal no es que todo fertilizante sintético dañe automáticamente el suelo. La advertencia se dirige a la aplicación excesiva o desequilibrada y a los sistemas que dependen de dosis elevadas sin comprobar las necesidades reales.
Reducir fertilizante exige medir antes de decidir
Una menor dosis puede reducir costos y preservar asociaciones biológicas, pero un recorte sin diagnóstico también puede provocar deficiencias y pérdidas de rendimiento. La decisión debe apoyarse en análisis de suelo, objetivos productivos, extracción prevista del cultivo y aportes procedentes de residuos, estiércol, cultivos anteriores o mineralización de materia orgánica.
La agricultura de precisión permite variar las cantidades dentro de una parcela cuando existen diferencias comprobadas de fertilidad. El fraccionamiento de las aplicaciones también puede sincronizar la disponibilidad con las etapas de mayor demanda y disminuir las pérdidas.
Las rotaciones, cultivos de cobertura y reducción de la alteración física del suelo pueden favorecer la materia orgánica y crear hábitats más estables para los microorganismos. Estas prácticas necesitan adaptarse al clima, al sistema productivo y a las condiciones económicas de cada explotación.
Los inoculantes microbianos constituyen otra herramienta posible, pero no todos funcionan de la misma forma. Analizar los desafíos de modificar el microbioma agrícola revela que identificar especies clave y conseguir que se establezcan en campos diferentes continúa siendo una dificultad científica y comercial.
La eficiencia protege el rendimiento y el presupuesto
Los agricultores norteamericanos afrontan decisiones de fertilización dentro de un mercado expuesto a costos energéticos, restricciones logísticas y tensiones internacionales. En ese escenario, aplicar más nutrientes como medida preventiva puede resultar económicamente difícil y agronómicamente ineficiente.
Proteger la biología del suelo no significa reemplazar de inmediato la fertilización mineral. Implica reconocer que la productividad depende de una combinación de nutrientes, raíces, agua, estructura física y actividad microbiana.
Una estrategia equilibrada busca aportar la cantidad necesaria en el momento y lugar adecuados, mantener niveles apropiados de materia orgánica y evitar cambios de pH que reduzcan la actividad biológica. También debe comprobar si las prácticas utilizadas sostienen el rendimiento durante varias campañas y no solamente en una cosecha.
Los microorganismos no aparecen normalmente en los cálculos convencionales del costo de producción, pero intervienen en procesos que determinan cuánto nutriente llega a la planta y cómo responde el cultivo ante el estrés. Conservar esas funciones puede convertirse en una ventaja productiva y económica cuando el agua, los fertilizantes y el financiamiento son limitados.
Fuente referencial:
Phys.org
