La capacidad de los guisantes de ojo negro para atraer bacterias beneficiosas no se ve disminuida por las prácticas agrícolas modernas, según muestra una nueva investigación de UC Riverside.
por Jules Bernstein, Universidad de California – Riverside
Plantarlo en rotación con otros cultivos podría ayudar a los productores a evitar la necesidad de fertilizantes costosos y perjudiciales para el medio ambiente.
Sin suficiente nitrógeno, las plantas no crecerán. La familia de plantas a la que pertenecen los guisantes de ojo negro, las legumbres, son únicas en su capacidad para obtener cantidades sustanciales al atraer y proteger a las bacterias fijadoras de nitrógeno.
“La capacidad de las leguminosas para hacer esto les causó un inmenso éxito como la tercera familia de plantas más grande del planeta”, dijo Joel Sachs, profesor de evolución y ecología de la UCR.
Muchas veces, cuando las personas cultivan, se centran en características superficiales como la resistencia a las enfermedades, el rendimiento y el contenido de proteínas. Sólo recientemente los productores han comenzado a prestar más atención a las características subterráneas, como la capacidad de las plantas para atraer microbios que mejoran el suelo.
El fitopatólogo de la UCR Gabriel Ortiz quería entender si los guisantes de ojo negro, un alimento muy popular en muchas partes del mundo, mantienen su capacidad de atraer bacterias buenas incluso después de haber sido sometidos a prácticas agrícolas modernas. En muchos casos, las plantas fuertemente impactadas por los humanos no se benefician tanto de las relaciones con las bacterias en comparación con sus parientes silvestres.
Sin embargo, Ortiz y su equipo descubrieron que los guisantes mantenían su capacidad natural para formar relaciones beneficiosas con las bacterias fijadoras de nitrógeno. “De hecho, algunas de las cepas del experimento parecen haber obtenido más beneficios de las bacterias que sus ancestros salvajes”, dijo Sachs.
Los resultados de esta investigación acaban de publicarse en la revista Evolution . Los experimentos involucraron 20 tipos diferentes de guisantes de ojo negro y apuntan hacia una base genética para sus habilidades simbióticas.
“Podemos utilizar esta información en el futuro para diseñar plantas con mejor rendimiento”, dijo Ortiz. Él y su equipo se centraron en los guisantes de ojo negro porque también son tolerantes a la sequía, otra característica importante para los productores del sur de California.
Para atraer las bacterias que fijan el nitrógeno, los rizobios, los guisantes de ojo negro emiten sustancias químicas a través de sus raíces. Con el tiempo, las raíces forman nódulos parecidos a tumores que protegen los rizobios y les suministran carbono. A cambio, los guisantes de ojos negros reciben una forma fija y útil de nitrógeno.
“Cuando la planta siente que va a morir, libera las bacterias en el suelo, reponiéndolo”, explicó Ortiz. “Los productores podrían alternar temporadas de leguminosas con otros cultivos, dejando el suelo lleno de bacterias fijadoras de nitrógeno que reducen la necesidad de fertilizantes“.
Cuando el fertilizante nitrogenado se aplica más rápido de lo que las plantas pueden usarlo, el exceso puede terminar en la atmósfera como gas de efecto invernadero o arrastrarse a lagos, ríos y océanos. En los cursos de agua, el nitrógeno alimenta la proliferación de algas nocivas que consumen todo el oxígeno y matan a los peces.
“Para hacer que la agricultura sea más sostenible, una de las cosas que debemos hacer es centrarnos en la capacidad de la planta para obtener servicios de los microbios que ya están en el suelo, en lugar de tratar de obtener esos servicios arrojando productos químicos”, dijo Sachs.
Más información: Gabriel S. Ortiz‐Barbosa et al, Sin interrupción de la simbiosis rizobiana durante las primeras etapas de la domesticación del caupí, Evolution (2022). DOI: 10.1111/evo.14424
