María Soledad Anzuay y Liliana Ludueña son microbiólogas, doctoras en Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional de Río Cuarto (UNRC) e investigadoras del Conicet. Desde su trabajo con bacterias, detectaron tres cepas nativas de Córdoba que optimizan las condiciones de los suelos para el cultivo y podrían reemplazar a los fertilizantes químicos.
El hallazgo ocurrió en el marco de un trabajo de investigación iniciado en 2005 y que actualmente implica la participación de cinco investigadores, dos becarios y estudiantes de diversas carreras cursando su trabajo final.
Las bacterias específicas que estudian son solubilizadoras de fosfato, es decir, toman de forma natural el fósforo presente en el suelo pero no disponible, y lo solubilizan para que las plantas puedan absorberlo. Su nombre forma parte de una clasificación establecida entre las bacterias conocidas como promotoras del crecimiento vegetal.
Aunque existen muchas bacterias con esta capacidad, las micriobiólogas de Río Cuarto se centraron en cepas propias del suelo cordobés, concretamente del área productora de maní y de maíz, dos cultivos importantes de esta provincia que son sensibles a la falta de fósforo.
“El 90% de la producción de maní es en Córdoba, y nuestros suelos son deficientes en fósforo, lo que le da mucha relevancia a nuestro estudio. También incorporamos el maíz que no se venía trabajando en el laboratorio, pero hace rotación con el maní y también tiene alta demanda de fosfato”, explica Anzuay a La Voz.
Aunque faltan ensayos para respaldarlo para soja, las cepas elegidas tienen el potencial de usarse también en ese y otros cultivos.
Líneas de investigación
El trabajo consistió en tomar una colección de bacterias del suelo productivo del maní y estudiar sus diferentes elementos a través de dos líneas de investigación, una básica y otra aplicada.
La primera se centra en el aspecto molecular de las bacterias e intenta explicar qué genes y proteínas están implicados en su capacidad de solubilizar fosfato: cómo lo hace, cómo es el diálogo entre planta y bacteria, y por qué la primera no toma a la segunda como patógeno, entre otros aspectos.
“Una vez que conocemos los mecanismos básicos del proceso, podemos intentar manipularlos y hacer, por ejemplo, que esa bacteria solubilice más fosfato de lo normal o crear un producto que logre aún mejores efectos en la planta”, indicó Liliana.
La segunda línea de investigación es aplicada y busca probar en campo lo que se detecta en el laboratorio. Así observan cómo la bacteria se comporta en el suelo, sobre todo cuando está en competencia con otros microorganismos.
“Hacemos ensayos de campo en diferentes zonas y con diferentes combinaciones de fertilizantes. Así vemos el comportamiento de la bacteria, cuánto fósforo aportan, cuánto aumentan los rindes del cultivo y en qué dosis siguen siendo eficientes”, detalla Ludueña.
El objetivo de las microbiólogas es reemplazar, al menos parcialmente, los fertilizantes químicos y lograr que estas bacterias se inserten en el sector agrícola como bioinoculantes.
“También queremos aportar fósforo a los suelos productivos de Córdoba que son deficientes de este nutriente, algo que afecta a los cultivos. Además era fundamental buscar alternativas más amigables con el ambiente que los agroquímicos”, suma la investigadora.
Hoy son tres las cepas de la bacteria que más utilizan y de las que tienen una caracterización completa de su genoma secuencial.
“Nuestro hallazgo fue advertir que estas cepas son tan efectivas como los fertilizantes químicos. Los resultados dieron muy bien porque incluso funcionan mucho mejor que las cepas usadas comercialmente y son más económicas, reduciendo los costos del productor hasta en un 10%”, subraya Anzuay.
Tipos de ensayos
Dentro de la línea de investigación aplicada, las científicas realizaron diversos tipos de ensayos con las bacterias consideradas más competitivas, es decir, con mayor capacidad solubilizadora y con otros mecanismos de promoción vegetal como el aporte de hierro o nitrógeno.
“Una vez elegido ese grupo de bacterias, les hicimos ensayos a campo de inoculación bacteriana. También las comparamos con otros inoculantes biológicos que están en el mercado y que son de otros países para ver el rendimiento y comparar resultados”, detalla Anzuay.
Los ensayos se realizaron durante años en varios ciclos de cultivos, en plantas de maní y de maíz, y en diferentes condiciones de suelo. Se probó en aquellos con deficiencia de fosfóro, de otros minerales y en períodos de estrés hídrico.
“El estrés hídrico es un problema grave por las sequías cíclicas que sufre Córdoba, pero las bacterias que usamos demostraron ser muy útiles porque son capaces de sobrevivir en estas condiciones. Además de aportar fósforo y otros nutrientes, están muy adaptadas a las condiciones adversas del suelo”, señala Anzuay.
“De hecho, también probamos ver cómo se comportan cuando tenemos dos tipos de estreses juntos. Por ejemplo, el estrés hídrico y la incidencia de patógenos fúngicos, un problema que se da mucho en nuestra provincia”, aporta Ludueña.
Según describe, ayudan a la planta a defenderse funcionando como una vacuna. Luego de estar en contacto con la bacteria, la respuesta de la planta es más rápida para defenderse contra el hongo.
El próximo paso es seguir haciendo estos ensayos en superficies más extensas de suelo y escalar el proyecto para que más productores sepan sobre esta alternativa de bioinoculantes. Para ello, apuestan a que se origine un vínculo con empresas a través de alguna colaboración o convenio con Conicet.
“En la universidad no contamos con biorreactores para hacer los ensayos más extensivos y llevarlos a un próximo nivel, pero una empresa podría escalarlo de forma industrial. Los ensayos en campo requieren de una maquinaria para sembrar y cosechar”, acota Ludueña.
Mientras tanto, las investigadoras hoy usan campos experimentales de la UNRC y los de algunos productores que acceden a cederlos para prueba. Para esto, su enlace con profesionales de agronomía es clave.
“Ellos tienen los contactos para que podamos probar estos inoculantes en áreas suficientemente grandes, con una cantidad suficiente de plantas por metro cuadrado, para que sea representativo y con una suficiente cantidad de repeticiones para que los ensayos estén respaldados y sean válidos”, remarca Anzuay.
Impacto en otras bacterias
Otro aspecto que se midió durante los ensayos fue el impacto que tenía inocular estas bacterias en el suelo, es decir, los efectos que tenía sobre las demás poblaciones de bacterias presentes.
“Hicimos estudios metagenómicos para comparar la inoculación bacteriana con nuestra cepas y la inoculación con las cepas de referencia que se usan, o sea, las que están en el mercado. También analizamos cómo la aplicación de fertilizantes químicos modificaban la estructura de la población bacteriana ya existente en el suelo”, detalla Anzuay.
Los resultados arrojaron que los inoculantes biológicos con cepas nativas fueron los que menos afectaron la estructura de las bacterias que se encuentran en el suelo, mientras que la aplicación de fertilizantes químicos modificó drásticamente la estructura de la población bacteriana.
“Esto trae consecuencias a largo plazo: disminuye la diversidad de bacterias, se rompe el equilibrio ecológico y se afecta la calidad nutricional del suelo. Cada bacteria asociada a los cultivos tiene un rol ecológico. El suelo es un ecosistema muy sensible a los agregados que hacemos con fines productivos y nuestra propuesta es una forma de respetarlo”, cierra Ludueña.
