Microorganismos, los aliados de la agricultura sostenible

raices-tomate-sin-contol-1539947782Para una agricultura cada vez más rentable y sostenible es necesaria una buena salud del suelo. La producción agrícola actual requiere de estrategias que reduzcan los insumos de agua, fertilizantes y pesticidas, para asegurar el rendimiento vegetal a un costo relativamente bajo sin deterioro de la fertilidad del suelo. Los microorganismos son imprescindibles para mantener la fertilidad y salud de los suelos agrícolas para desarrollar cultivos sanos y vigorosos, lo que determina alimentos más saludables libres de residuos para la alimentación humana y animal, además de un menor impacto ambiental.

Los microorganismos asociados a las raíces de las plantas mejoran, estimulan y facilitan el sano desarrollo de la planta a dosis inferiores de fertilizante nitrogenado, fosforado u otros necesarios para un rendimiento rentable. Estos microorganismos son mayoritariamente de naturaleza bacteriana y mediante su correcta aplicación permiten mejorar la absorción de fertilizantes, además de proteger a las raíces del ataque de fitopatógenos. La agricultura actual demanda el uso reducido de plaguicidas de síntesis químico y la utilización cada vez mayor de agentes biológico para el control de plagas y enfermedades, haciendo los sistemas más sostenibles.

Durante varios años la aplicación de nematicidas químicos fue una tendencia generalizada en muchos países para disminuir los daños ocasionados por nematodos, aunque su uso se ha visto limitado por el incremento de sus costos y provocar selección de microflora en el suelo, degradante de las sustancias activas, destrucción de enemigos naturales, un rápido resurgimiento de las poblaciones tratadas, aparición de especies secundarias, así como peligros directos e indirectos para el hombre y el medio ambiente. Esto ha dado lugar a la búsqueda de alternativas biológicas como parte de los programas de manejo integrado de plagas. Para el control de nematodos fitoparásitos se está presentando como alternativa usar hongos y bacterias como una opción biológica muy importante. Para realizar un manejo biológico de nematodos fitoparásitos es necesario investigar en la utilización de hongos y bacterias que puedan desarrollarse en los suelos agrícolas y puedan utilizarse con uso comercial.

En ocasiones, tras la cosecha de algunos cultivos, se puede observar la presencia de nódulos o engrosamientos de secciones de raíces que tienen la apariencia de cuentas de collares; este daño es producido por nematodos y aunque muchas veces pasan desapercibidos porque no ocasionan la muerte del cultivo, van a afectar a su rendimiento. Dentro de las plagas de nematodos, el nematodo formador de agallas (Meloidogyne spp), es la especie más dañina en cultivos causando serios problemas como retraso en el crecimiento radicular y vegetativo, así como disminución en la producción. Dentro del género Meloidogyne, lasespecies que mayor incidencia presentan en el territorio nacional son Meloidogyne javanica y Meloidongyne incógnita.

Los nematodos son plagas difíciles de combatir por varias causas; su hábitat (el suelo) y la existencia de fases resistentes obligan a emplear métodos en muchos casos de carácter altamente biocida. El problema del uso de nematicidas químicos es que afecta a la microbiología del suelo produciendo desequilibrios de la biología y del suelo, generando riesgos de recolonización por otros organismos no deseados como Pythium, Fusarium ó Phytophthora, y causando por consiguiente problemas en los cultivos.

Es sabido que ciertas bacterias de la rizosfera, conocidas como rizobacterias, además de ser promotoras del crecimiento vegetativo se han utilizado como agentes de biocontrol en diversos cultivos y tienen gran potencial para el control de nematodos, especialmente de los géneros Pseudomonas spp. y Bacillus spp. La utilización de bionematicidas de origen natural y bacteriano pretende evitar el efecto de los nematodos sobre los cultivos sin causar un perjuicio en el resto de la microbiología del suelo.

Desde 2016 la Fundación Cajamar colabora en un proyecto I+D titulado “Desarrollo de principios activos innovadores con base biológica para la aplicación en agricultura”, BIOPRIM 16, (DI-20160112 financiado por el CDTI) liderado por LIDA Plant Research y en el que colabora también el centro tecnológico AINIA. El objetivo general del proyecto fue el desarrollo de un principio activo basado en un microorganismo que presente capacidades bioestimulantes y nematicidas para los cultivos hortícolas. Este proyecto tenía una duración de 26 meses donde se contempló varias etapas:

Una vez identificados los microorganismos del suelo con efecto bioestimulante y nematicidas se seleccionaron 6 compuestos bacterianos con mayor potencial bioestimulante y propiedades nematicidas, procediendo a evaluar y cuantificar el efecto tanto en disponibilidad de nutrientes como en reducción de la actividad de los patógenos en plantas hortícolas, sobre todo el efecto nematicida de cada una de las cepas bacterianas. Los primeros resultados obtenidos en plantas en semillero y macetas de tomate y pepino, respectivamente, determinaron que para obtener un efecto positivo en el crecimiento de las plantas en la producción es muy importante la forma de aplicación, cantidad y manejo para una correcta estabilización de las bacterias en el suelo que le permita desarrollarse correctamente y favorecer al desarrollo de los cultivos. En general, la aplicación de las bacterias tuvo un efecto positivo en el crecimiento vegetativo y radicular de las plantas, con algunas diferencias entre tratamientos, pero siempre mayores al tratamiento control, destacando tres compuestos con menor índice de nodulación en raíces de tomate (engrosamiento de las raíces por nematodos) y mayor crecimiento vegetativo y radicular, por lo que hubo una reducción significativa con la aplicación de determinados compuestos sobre el control de los nematodos en las raíces.

En ensayos posteriores se seleccionaron solo 3 compuestos (denominados A; B y A+B), teniendo en cuenta también sistema de estabilización y producción de los compuestos. Los ensayos se realizaron en un cultivo de tomate en macetas e invernadero y en un cultivo de sandía al aire libre, ambos con problemas de nematodos en suelo. Los objetivos fueron determinar las dosis y frecuencias de aplicación, los efectos en el crecimiento vegetativo, producción de los cultivos y efectos sobre las poblaciones, e incidencia de los nematodos en suelo del género Meloidogyne.

En las plantas de tomate en macetas la aplicación del compuesto A+B favoreció el desarrollo radicular de las plantas, con un menor nivel de nematodos en el suelo, lo que determinó un índice de nodulación en las raíces inferior significativamente al resto de tratamientos, aumentando su eficiencia a dosis mayores. No hubo efectos sobre el crecimiento vegetativo de las plantas, pero si hubo un efecto positivo en la producción comercial temprana de frutos.

En el cultivo de sandía en general no hubo diferencias significativas entre tratamientos en la producción y calidad frutos, aunque se observó una mayor producción comercial con el compuesto A. La menor incidencia de los nemátodos en raíces correspondió con los compuestos A y A+B, tanto por el índice de nodulación como por el número de individuos juveniles de nemátodos en suelo.

En ambos ensayos coinciden, que la aplicación del compuesto A+B a una mayor dosis (0,1 g/m2) presentó buenos resultados en el control de nemátodos de suelo, tanto para el cultivo de tomate en macetas en invernadero, como para el cultivo de sandía en suelo al aire libre, con un menor índice de nodulación en las raíces y nº de nematodos en suelo, en ambos ensayos el número de nematodos en suelo se redujeron en un valor medio del 80%, respecto a la no aplicación de ningún control de nematodos en suelo.

Como conclusión, el control de las poblaciones de nematodos en los suelos agrícolas con productos de origen bacteriano es factible, llegando a reducir las poblaciones en el suelo en porcentajes elevados, con respecto al no control de los mismos, siendo respetuosos con el resto de los microorganismos del suelo y medio ambiente. Aunque no se erradicó el problema de los nematodos en el suelo, si se reduce su incidencia en las raíces de las plantas.

Alicia Mª González Céspedes
Estación Experimental Cajamar