Una investigación británica comprobó que la exposición gradual a riego salino puede preparar el microbioma del suelo para soportar condiciones más extremas
Redactor: Santiago Duarte
Editor: Karem Díaz S.
Científicos de la Universidad de Lincoln, en el Reino Unido, identificaron una estrategia para ayudar a los cultivos a enfrentar el aumento de la salinidad del suelo asociado con el cambio climático. El procedimiento consiste en exponer gradualmente los terrenos a niveles moderados de riego salino para favorecer la adaptación de las comunidades microbianas que viven naturalmente en ellos.
El estudio, dirigido por el profesor Matthew Goddard y publicado en la revista Applied and Environmental Microbiology, aporta evidencias de que los microorganismos presentes en los suelos agrícolas pueden modificar su estructura y actividad frente a una presión salina controlada. Esa adaptación permitió que las comunidades microbianas funcionaran mejor cuando posteriormente fueron sometidas a concentraciones superiores de sal.
La salinización ya afecta alrededor del 30 % de los suelos agrícolas del planeta y podría alcanzar cerca del 50 % de las tierras de cultivo para 2050. El ascenso del nivel del mar, la penetración de agua salada en acuíferos y canales de drenaje, la reducción de las precipitaciones y el incremento de las temperaturas están intensificando este problema en numerosas regiones productivas.
La acumulación de sales dificulta que las plantas absorban agua, interfiere con la incorporación de nutrientes, reduce la germinación y puede deteriorar la estructura física del terreno. Un mapa de la salinidad del suelo europeo también ha mostrado que el riego, el drenaje deficiente, las sequías y la intrusión marina pueden acelerar este proceso.
Riego salino gradual para preparar el microbioma
Los investigadores evaluaron tres tipos de suelo agrícola —arenoso, limoso y arcilloso— procedentes de terrenos británicos sin antecedentes de exposición a la salinidad. El experimento utilizó 90 unidades de cultivo de 30 litros, sembradas con espinaca de la variedad Taliabu o con papa Maris Piper.
Los tratamientos incluyeron riego con agua dulce y agua con conductividades de 3 y 6 decisiemens por metro. Para obtener esas concentraciones, el equipo diluyó agua salina procedente de un canal agrícola costero con agua de lluvia. Todos los cultivos recibieron el mismo volumen total de agua durante el ensayo.
Además, los investigadores simularon las condiciones de precipitación previstas para el este de Inglaterra en 2050, con una reducción del 20 % en las lluvias. Al final de la temporada aplicaron durante 14 días un tratamiento de 9 decisiemens por metro, combinado con una sequía simulada, para determinar cómo respondían los suelos previamente preparados.
El análisis reveló que cuatro meses de exposición modificaron significativamente la composición de bacterias y hongos. El efecto fue especialmente consistente en las comunidades bacterianas, que cambiaron en los tres tipos de suelo conforme aumentaba la concentración salina empleada en el riego.
Esta capacidad de transformación se relaciona con la función que cumplen los microorganismos en la fertilidad del suelo, debido a que bacterias y hongos intervienen en el reciclaje de nutrientes, la descomposición de materia orgánica y distintas interacciones con las raíces de las plantas.
Comunidades microbianas más resistentes
Cuando los suelos fueron sometidos al tratamiento final de mayor salinidad, las comunidades que habían recibido previamente riego con concentraciones moderadas mostraron menos alteraciones que las mantenidas inicialmente con agua dulce. En los terrenos preparados con 6 decisiemens por metro, el cambio provocado por el tratamiento extremo fue aproximadamente una quinta parte menor.
Los científicos observaron un aumento de ciertos grupos bacterianos asociados con la rizosfera, entre ellos microorganismos del orden Rhizobiales. Algunos integrantes de este grupo pueden participar en la fijación de nitrógeno y favorecer el desarrollo vegetal, aunque el estudio no atribuye el mantenimiento de los cultivos a una sola especie microbiana.
En los suelos arenosos cultivados con papa también disminuyó la presencia de microorganismos relacionados con enfermedades como la marchitez, la pudrición seca y la mancha negra. Los autores consideran que la presión salina pudo seleccionar comunidades más tolerantes y modificar la abundancia de organismos potencialmente perjudiciales.
Los resultados complementan otras líneas de investigación sobre el uso de bacterias adaptadas a ambientes salinos y su posible contribución al crecimiento de cultivos en terrenos degradados. La diferencia es que el nuevo método no depende de introducir microorganismos externos, sino de favorecer la adaptación de los que ya forman parte del suelo.
Mayor actividad y reciclaje de nutrientes
Los análisis de expresión genética mostraron cambios en genes vinculados con la protección osmótica, el transporte de sodio, la síntesis de proteínas y la gestión de energía. Estas respuestas indican que las comunidades sometidas previamente a la sal pudieron utilizar mejor sus recursos metabólicos bajo condiciones posteriores de mayor estrés.
En los suelos arenosos, los microbiomas expuestos al tratamiento de 6 decisiemens por metro registraron, en determinadas condiciones experimentales, el doble de actividad que las comunidades regadas inicialmente con agua dulce. Los científicos estimaron esta capacidad mediante la absorción de leucina, un indicador utilizado para evaluar el crecimiento microbiano y el reciclaje de nutrientes.
La investigación también confirmó que los efectos no fueron idénticos en todos los suelos. Las comunidades presentes en arena y limo mostraron respuestas especialmente claras, mientras que algunos resultados en suelo arcilloso fueron diferentes. Esto indica que una eventual aplicación agronómica tendría que considerar la textura, la composición y las condiciones particulares de cada terreno.
Efectos sobre la producción de papa y espinaca
La exposición salina afectó el establecimiento inicial de algunos cultivos, una limitación que los autores consideran importante. El procedimiento no evita que concentraciones elevadas de sal puedan perjudicar la germinación o las primeras etapas del desarrollo vegetal.
Sin embargo, una vez establecidas las plantas, la adaptación microbiana se relacionó con una mayor capacidad para sostener los rendimientos bajo condiciones salinas. En las papas, todos los ejemplares emergieron y desarrollaron crecimiento aéreo, aunque se detectó una reducción significativa en el número de tubérculos comerciales en el tratamiento de mayor salinidad aplicado al suelo arenoso.
Entre los tubérculos que alcanzaron tamaño comercial no se encontraron diferencias significativas en el tamaño medio, el peso fresco o el peso seco. Los resultados sugieren que el microbioma adaptado puede amortiguar parte del impacto sobre cultivos establecidos, pero no elimina todos los efectos negativos de la sal.
La estrategia podría complementar el desarrollo de variedades tolerantes, el manejo del agua, la mejora del drenaje y otras medidas utilizadas para enfrentar los efectos de la salinidad sobre las raíces. Los investigadores advierten que la técnica debe integrarse en un enfoque de gestión más amplio y no considerarse una solución aislada.
Una intervención basada en los organismos del propio suelo
Una ventaja potencial del método es que no requiere incorporar productos químicos ni microorganismos cultivados externamente. La intervención aprovecha la diversidad existente en el terreno y utiliza una presión ambiental gradual para seleccionar poblaciones capaces de soportar concentraciones crecientes de sal.
Goddard explicó que esta sería la primera demostración de que un microbioma agrícola natural puede ser preparado deliberadamente para apoyar la producción de alimentos bajo condiciones asociadas con el cambio climático. El sistema también podría disminuir la cantidad de agua dulce utilizada por la agricultura al permitir el empleo controlado de agua con cierto grado de salinidad.
Antes de trasladar el procedimiento a explotaciones comerciales será necesario establecer niveles de riego seguros para cada cultivo y tipo de suelo. Los propios resultados muestran que una exposición excesiva puede reducir el establecimiento de las plantas, por lo que la dosificación, la duración del tratamiento y el momento de aplicación serían factores decisivos.
La investigación plantea una estrategia preventiva: preparar el microbioma antes de que la salinidad alcance niveles críticos. Su posible utilidad dependerá de ensayos de campo que determinen si la adaptación observada se mantiene durante varias temporadas y si puede reproducirse en diferentes sistemas agrícolas sin comprometer la productividad inicial.
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