Una revisión publicada en Science propone aprovechar las relaciones entre raíces, microorganismos y prácticas agronómicas para conservar el rendimiento con menos presión ambiental
Redactor: Santiago Duarte
Editor: Karem Díaz S.
Un equipo internacional de investigadores plantea que la agricultura puede mejorar su productividad y reducir parte de su dependencia de fertilizantes y plaguicidas si aprende a dirigir las interacciones que se producen entre las plantas, el suelo y los microorganismos. La propuesta fue presentada en una revisión científica publicada el 24 de julio de 2025 en la revista Science.
Guangzhou Wang, Wim H. van der Putten, John Klironomos, Fusuo Zhang y Junling Zhang analizaron conocimientos ecológicos, moleculares y agronómicos sobre la denominada retroalimentación planta-suelo. Este proceso ocurre cuando un cultivo modifica las propiedades físicas, químicas y biológicas del terreno y esos cambios, a su vez, influyen en el crecimiento de la misma planta o de las que se establecerán posteriormente.
La revisión no describe un único experimento ni presenta una solución universal. Su aportación consiste en integrar resultados obtenidos en diferentes líneas de investigación para explicar cómo pueden reducirse las retroalimentaciones perjudiciales y favorecerse aquellas que ayudan a suministrar nutrientes, contener patógenos y fortalecer la resiliencia de los cultivos.
El cultivo también transforma el terreno que lo sostiene
Las plantas no se limitan a extraer agua y minerales. A través de las raíces liberan azúcares, aminoácidos, ácidos orgánicos y otras sustancias que alteran el entorno inmediato conocido como rizosfera. Esos compuestos pueden alimentar microorganismos beneficiosos, intervenir en la disponibilidad de nutrientes o actuar como señales químicas.
Algunos metabolitos vegetales, entre ellos flavonoides, quercetina, estrigolactonas y cumarinas, pueden favorecer el crecimiento o la actividad de determinados microorganismos. Otros compuestos defensivos funcionan como antimicrobianos y ayudan a limitar organismos potencialmente dañinos.
Este intercambio crea consecuencias que pueden persistir en el suelo. Cuando se acumulan patógenos, organismos perjudiciales o desequilibrios nutricionales, la retroalimentación puede reducir el desempeño de los cultivos siguientes. Por el contrario, el establecimiento de asociaciones simbióticas y comunidades microbianas favorables puede mejorar la fertilidad, la nutrición vegetal y el control biológico.
La complejidad de estas relaciones también explica por qué una planta no puede estudiarse completamente aislada de su entorno. Investigaciones recientes muestran que las especies vegetales vecinas modifican las comunidades microbianas del suelo, por lo que la diversidad presente en una parcela puede cambiar tanto la microbiota como sus efectos sobre la producción.
Rotaciones y cultivos de cobertura recuperan protagonismo
Los autores destacan que los avances moleculares deben combinarse con prácticas agronómicas conocidas. La rotación, los cultivos intercalados, las coberturas vegetales y la labranza mínima pueden sostener distintos servicios ecosistémicos sin que ello implique necesariamente renunciar al rendimiento.
La diversificación rompe la continuidad que permite acumular ciertos patógenos asociados a un mismo hospedador. También incorpora raíces con características y exudados diferentes, amplía los recursos disponibles para los organismos del suelo y puede favorecer redes biológicas más equilibradas.
Las coberturas mantienen raíces vivas durante una parte mayor del año y protegen la superficie contra erosión y pérdida de humedad. La reducción de la labranza, cuando resulta apropiada para las condiciones productivas, evita alteraciones reiteradas del hábitat subterráneo. El resultado dependerá, sin embargo, del suelo, el clima, la secuencia de cultivos y el manejo de cada explotación.
Esta perspectiva coincide con el conocimiento acumulado sobre los microorganismos que intervienen en la fertilidad y la estructura de los suelos. Bacterias, hongos y otros organismos participan en la descomposición de materia orgánica, el reciclaje de nutrientes y la formación de agregados que influyen en la aireación y la retención de agua.
Los fertilizantes deben manejarse como parte del sistema
La revisión no propone eliminar automáticamente los insumos agrícolas. Recomienda optimizar la fuente, la dosis, el momento y el lugar de aplicación de los fertilizantes para fortalecer las funciones biológicas del terreno y evitar aportes externos innecesarios.
Una nutrición mal ajustada puede modificar la relación entre raíces y microorganismos, además de generar pérdidas económicas y ambientales. En cambio, el manejo basado en análisis del suelo, necesidades reales del cultivo y distribución precisa de nutrientes puede complementar los procesos naturales sin sustituirlos por completo.
Los científicos señalan que el objetivo debería superar la búsqueda exclusiva del máximo rendimiento inmediato. La productividad debe evaluarse junto con la conservación de la fertilidad, la supresión de enfermedades, la estabilidad del suelo y la capacidad del sistema para responder a sequías, temperaturas extremas u otras presiones ambientales.
La microbiota beneficiosa no funciona igual en todos los campos
Una de las principales dificultades consiste en trasladar al terreno los resultados obtenidos bajo condiciones controladas. Un microorganismo que beneficia a una planta en el laboratorio o el invernadero puede encontrar en una parcela comunidades residentes, características químicas y condiciones climáticas que dificulten su establecimiento.
Esta variabilidad ayuda a entender los resultados desiguales de algunos inoculantes. El efecto no depende únicamente de la cepa incorporada, sino también de su capacidad para competir, persistir e interactuar con la microbiota local. Por ello, el conocimiento del microbioma específico de cada suelo agrícola será decisivo para convertir los avances científicos en soluciones consistentes.
Las asociaciones naturales ofrecen pistas importantes. Determinados hongos beneficiosos pueden colonizar las raíces sin desencadenar una respuesta defensiva intensa y facilitar el intercambio de nutrientes. Comprender cómo las plantas distinguen a estos aliados de los patógenos permitiría manejar con mayor precisión las relaciones biológicas de la rizosfera.
Mejoramiento vegetal conectado con raíces y microbiomas
El equipo considera que el mejoramiento de cultivos podría incorporar características relacionadas con la capacidad de una planta para atraer, sostener y aprovechar microorganismos favorables. Durante décadas, la selección se ha concentrado principalmente en rendimiento, calidad, resistencia y adaptación; la nueva propuesta añade el funcionamiento conjunto de la raíz y su microbioma.
La combinación de genómica vegetal, análisis de rasgos radiculares y métodos multiómicos puede ayudar a identificar genes, compuestos y mecanismos vinculados con las retroalimentaciones positivas. A largo plazo, estos conocimientos podrían contribuir al desarrollo de variedades capaces de obtener nutrientes con mayor eficiencia o de cooperar mejor con organismos que limitan patógenos.
Los investigadores advierten que esas respuestas son dependientes del contexto. El comportamiento de una variedad puede cambiar según la textura y el pH del suelo, la disponibilidad de agua, la comunidad microbiana, las prácticas de manejo y las condiciones ambientales. El cambio climático añade otra capa de variabilidad que deberá comprobarse mediante ensayos de campo prolongados y realizados en distintas regiones.
Una estrategia ecológica que exige verificación local
La revisión sitúa al suelo como un sistema vivo cuya capacidad productiva no procede únicamente de los nutrientes que contiene. También depende de las interacciones entre raíces, microorganismos, organismos antagonistas, patógenos y decisiones agronómicas acumuladas durante varias campañas.
Dirigir estas relaciones podría ayudar a producir con mayor eficiencia, restaurar funciones degradadas y disminuir algunas aplicaciones externas. No obstante, la aplicación práctica requiere diagnósticos locales, seguimiento de resultados y comparación con indicadores productivos. Ninguna rotación, inoculante o estrategia de labranza puede asumirse como beneficiosa en todos los ambientes sin comprobar su desempeño agronómico.
La principal orientación para el campo es integrar herramientas modernas con prácticas de manejo ya disponibles. La biología molecular puede identificar mecanismos y organismos prometedores, mientras la rotación, la diversidad de cultivos, las coberturas, el manejo preciso de nutrientes y la protección de la estructura del suelo crean las condiciones necesarias para que esas relaciones funcionen.
Fuentes referenciales:
Science
PubMed
Wageningen University & Research
