A pesar de que el arroz es el alimento básico de más de la mitad de la población mundial, su cultivo sigue siendo muy intensivo en recursos, requiriendo grandes cantidades de agua y fertilizantes químicos.
por el Instituto de Ciencia y Tecnología de Nara
A medida que aumentan las preocupaciones ambientales sobre la seguridad alimentaria mundial y el cambio climático, existe un creciente interés en encontrar formas más sostenibles de cultivar este cultivo esencial.
Se sabe que los microbios en las raíces de las plantas desempeñan un papel vital en su supervivencia. Se sabe que las plantas pueden sobrevivir en suelos pobres reclutando microbios beneficiosos y estableciendo relaciones simbióticas, pero no se comprende completamente cómo se forman y funcionan estas comunidades microbianas en el arrozal .
En un estudio publicado en Plant and Cell Physiology , investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología de Nara (NAIST) exploran cómo los microbios naturales de las raíces del arroz pueden favorecer el crecimiento de las plantas, reduciendo potencialmente la necesidad de fertilizantes sintéticos.
Para ello, los investigadores estudiaron el arroz (Oryza sativa ssp. japonica) cultivado en un campo experimental que ha producido cosechas sanas de arroz durante más de 70 años sin la adición de fertilizantes ni pesticidas. Compararon los microbiomas radiculares de este campo con los de un campo cercano fertilizado convencionalmente.
Utilizando la secuenciación del gen ARNr 16S, el equipo analizó el ADN microbiano en las raíces de tres cultivares de arroz japoneses (Nipponbare, Hinohikari y Kinmaze), recolectando muestras cada dos o tres semanas durante la temporada de crecimiento, durante un período de uno a cuatro años.
Su análisis reveló que la diversidad microbiana en las raíces del arroz aumentó a medida que las plantas maduraban. En suelos de cultivo de alto rendimiento sin fertilizar, las raíces del arroz se enriquecieron con bacterias fijadoras de nitrógeno capaces de convertir el nitrógeno atmosférico en una forma utilizable para las plantas, compensando eficazmente la ausencia de fertilizantes.
Además, las bacterias anaeróbicas fueron más dominantes durante la etapa vegetativa temprana, mientras que las bacterias aeróbicas y microaerófilas se volvieron más frecuentes durante las etapas reproductiva y de maduración, probablemente reflejando la práctica típica del cultivo del arroz de drenar el agua durante el tiempo de transición del desarrollo.
Estos hallazgos brindan información valiosa sobre cómo los microbios beneficiosos se agrupan y funcionan en las raíces del arroz cultivado en suelos pobres en nutrientes. Dichos microbios podrían aislarse y aprovecharse para promover el cultivo sostenible del arroz.
Al comentar las posibilidades que abre este estudio, el profesor Yusuke Saijo afirma: «De cara al futuro, aislar estas bacterias beneficiosas y utilizarlas en mezclas microbianas personalizadas podría allanar el camino para el cultivo sostenible del arroz».
El equipo de investigación estuvo dirigido por Saijo e incluyó a Asahi Adachi, John Jewish Dominguez, Masako Fuji, Yuniar Devi Utami, Sumire Kirita, Shunsuke Imai, Naoaki Ono y Shigehiko Kanaya de NAIST, Takehiro Kamiya y Toru Fujiwara de la Universidad de Tokio, Takumi Murakami y Yuichi Hongoh del Instituto de Tecnología de Tokio, Rina Shinjo de la Universidad de Nagoya y Kiwamu Minamisawa. de la Universidad de Tohoku, Japón.
Más información: Asahi Adachi et al., Dinámica de campo del ensamblaje del microbioma de la endosfera radicular en arrozales cultivados sin fertilizantes, Fisiología Vegetal y Celular (2025). DOI: 10.1093/pcp/pcaf045
