Los suelos calcáreos, caracterizados por un pH alto y un contenido elevado de carbonato de calcio, suelen limitar la disponibilidad de nutrientes esenciales para cultivos como el arroz, lo que reduce el rendimiento y la calidad nutricional. Las plantas con deficiencia de nutrientes también son más susceptibles a plagas y enfermedades, lo que genera pérdidas económicas para los agricultores. Científicos españoles evaluaron los efectos de la levadura halotolerante Debaryomyces hansenii en el crecimiento, la absorción de nutrientes y los mecanismos de asimilación de fósforo de plantas de arroz cultivadas en suelo calcáreo en condiciones controladas de invernadero.
Las deficiencias de hierro (Fe) y fósforo (P) se encuentran entre los problemas agronómicos más graves para la producción agrícola mundial, especialmente en suelos calcáreos. Estos suelos, que ocupan alrededor del 30 % de la superficie agrícola mundial, son especialmente frecuentes en países como España, donde se ven afectadas extensas áreas en regiones como Aragón, Castilla-La Mancha, Andalucía y el País Vasco.
Los suelos calcáreos, caracterizados por un alto contenido de carbonato de calcio (CaCO3) y niveles de pH alcalino superiores a 7,5, limitan la biodisponibilidad de macro y micronutrientes esenciales, incluidos Fe, P, Zn y Cu.
En estos suelos, nutrientes como el Fe y el P se encuentran en formas prácticamente inaccesibles para las plantas. El fósforo tiende a precipitarse con Ca₂₄ o Mg₂₄ en formas insolubles o a adsorberse en partículas del suelo y óxidos de hierro, lo que reduce drásticamente su movilidad y disponibilidad para las raíces. De igual manera, el Fe, particularmente en su estado de hierro oxidado (Fe₃₄), precipita como hidróxidos a pH alto, lo que provoca clorosis e inhibición del crecimiento en cultivos susceptibles como el arroz.
Además, la disponibilidad de Zn y Cu también está severamente limitada en suelos calcáreos debido a los cambios de solubilidad inducidos por el pH y la competencia con otros cationes como el Ca 2+.
El arroz ( Oryza sativa L. ) es particularmente vulnerable a los desequilibrios de nutrientes en estas condiciones de suelo. Si bien el arroz es una gramínea y depende en parte de la Estrategia II para la adquisición de Fe, que implica la liberación de fitosideróforos para quelar y solubilizar el Fe(III) en la rizosfera, a diferencia de gramíneas como el maíz o la cebada, el arroz también presenta respuestas limitadas similares a las de la Estrategia I y produce niveles más bajos de fitosideróforos, lo que lo hace particularmente vulnerable a la deficiencia de Fe en suelos carbonatados.
Además, las condiciones de pH elevado del suelo agravan aún más el problema al reducir la eficiencia de la quelación y absorción de Fe3+.
En este contexto, el uso de levaduras promotoras del crecimiento vegetal (PGPY), como Debaryomyces hansenii , se ha convertido en una alternativa sostenible para abordar las deficiencias nutricionales. Se sabe que estos microorganismos mejoran la nutrición vegetal al aumentar la solubilidad de los elementos minerales, alterar el pH de la rizosfera y estimular las vías hormonales vegetales.
Durante el estudio, realizado por un equipo de la Universidad de Córdoba, se inocularon algunas plantas sumergiendo sus raíces desnudas en 1,5 litros de suspensión de levadura (107 células/ml en agua desionizada) con agitación constante durante 30 minutos antes del trasplante, lo que aseguró un contacto efectivo entre la levadura y la superficie de la raíz.
Otros se inocularon mediante riego. Con este método, las macetas se regaron con una suspensión de inóculo (10⁻¹ células/mL en agua desionizada) hasta alcanzar la capacidad de campo.
En este estudio, las plantas de arroz inoculadas con D. hansenii , particularmente mediante inmersión en las raíces, mostraron un índice de clorofila SPAD, una altura de la planta y un rendimiento de grano significativamente mayores en comparación con las muestras de control.
Las concentraciones de Fe, Zn y Mn en las hojas aumentaron significativamente en las plantas inoculadas con D. hansenii , lo que indica una mejor absorción de micronutrientes en estas condiciones específicas. Si bien los niveles de fósforo en las hojas no aumentaron significativamente, D. hansenii estimuló la actividad de la fosfatasa ácida, como se observó visualmente mediante tinción con BCIP, y sobreexpresó los genes implicados en la absorción de fósforo tanto en condiciones de fósforo bajo como alto.
A nivel molecular, D. hansenii activó la expresión de los genes de la fosfatasa ácida (OsPAP3, OsPAP9) y del gen transportador de fosfato (OsPTH1;6), confirmando su efecto sobre las respuestas fisiológicas relacionadas con el fósforo.
Estos resultados indican que D. hansenii funciona como una levadura que promueve el crecimiento de las plantas y puede servir como un biofertilizante prometedor para mejorar la productividad del arroz y la eficiencia del uso de nutrientes en suelos carbonatados, promoviendo prácticas agrícolas sustentables en suelos carbonatados y otros entornos con nutrientes limitados.
En conclusión, la levadura D. hansenii demostró una gran capacidad para promover el crecimiento de las plantas de arroz en suelos calcáreos, especialmente al aplicarse mediante inmersión radicular. Este tratamiento produjo mejoras significativas en parámetros fisiológicos como el contenido de clorofila (índice SPAD), la altura de la planta, la acumulación de materia seca y el rendimiento de grano. Si bien no se observaron diferencias significativas entre las plantas de control cultivadas en suelos esterilizados y no esterilizados, no se puede descartar la posibilidad de un efecto sinérgico entre D. hansenii y la microbiota autóctona del suelo, lo que podría requerir mayor investigación en campo.
Basado en un artículo de un grupo de autores (Jorge Nunez-Cano, Francisco J. Ruiz-Castilla, José Ramos, Francisco J. Romera, Carlos Lucena), publicado en la revista Agronomy 2025 en el portal www.mdpi.com.
