Microorganismos del suelo: cómo las asociaciones ocultas entre raíces impulsan cultivos saludables y la fertilidad del suelo

El cultivo saludable mantendrá una “comunicación” muy intensa mediante señales químicas con la red biológica que habita bajo él. Este sistema de comunicación invisible es fundamental y influye en la salud y en la capacidad de absorción de nutrientes de las plantas, así como en la productividad de los suelos, durante generaciones futuras. Esta simbiosis entre las raíces de las plantas y los microorganismos del suelo permite que el cultivo asimile los nutrientes del suelo de manera más eficiente y tolere los factores de estrés ambiental.

La investigación continua en la agricultura moderna ha seguido evidenciando la importancia de la interacción entre las plantas y los microorganismos del suelo en la agricultura sostenible. Como han confirmado los estudios continuos en este ámbito, uno de los pilares fundamentales de la agricultura sostenible es la relación planta‑suelo‑microbiota. Los microorganismos beneficiosos del suelo que colonizan la zona radicular de las plantas, como bacterias y hongos benéficos, les facilitan la absorción de nutrientes, fortalecen sus defensas naturales y favorecen un crecimiento adecuado a lo largo de toda la temporada de cultivo. Estos microorganismos del suelo se concentran especialmente en la rizósfera, es decir, en la región alrededor de las raíces. Comprender esta interacción en el subsuelo permite a los agricultores aplicar prácticas agrícolas que aumenten la productividad sin comprometer la salud del suelo para las generaciones futuras.

 

¿Qué es la rizosfera y por qué se la denomina “el centro de comunicación de la planta”?

La rizosfera, una pequeña zona del suelo que rodea el sistema radicular y en la cual se producen constantes actividades biológicas y químicas. Esta región constituye una parte sumamente dinámica de los suelos agrícolas, al albergar el mayor número de microorganismos del suelo.

Los azúcares, los aminoácidos, los ácidos orgánicos y las moléculas de señalización son excretados de forma natural por las raíces de las plantas hacia la rizosfera. Estos compuestos se utilizan para alimentar a los organismos beneficiosos del suelo y actúan como señales para los microbios benéficos del suelo. A su vez, estos microorganismos colonizan la superficie radicular y el suelo de la zona radicular de determinadas plantas, estableciendo una relación mutualista que favorece la nutrición y la salud vegetal.

La rizosfera alberga una población microbiana diversa que contribuye a mejorar la estructura del suelo, la disponibilidad de nutrientes y el control de enfermedades. Esta diversidad es fundamental, pues la relación beneficiosa que se establece entre las plantas y los microorganismos depende de un adecuado equilibrio en la interacción planta‑microbio del suelo; ello favorece su eficacia a lo largo de todas las etapas de crecimiento y su capacidad para satisfacer las necesidades de las plantas.

 

¿Cómo reclutan las raíces de las plantas microbios beneficiosos del suelo?

Las plantas también interactúan, en cierta medida, con los microbios que las rodean, en lugar de depender únicamente de los microorganismos del suelo que ocurren de forma natural. Las raíces de las plantas secretan compuestos químicos que atraen a microbios beneficiosos del suelo y favorecen el crecimiento vegetal; sin embargo, no todos los microbios del suelo resultan beneficiosos para las plantas.

Estos microorganismos colonizan las raíces o el suelo que las rodea cuando son reclutados y se convierten en comunidades biológicas estables, mutuamente beneficiosas tanto para la planta como para los microorganismos. Esta interacción continua entre las plantas y los microorganismos del suelo ayuda a las plantas a absorber los nutrientes de manera más eficaz, favorece el crecimiento radicular y aumenta la resistencia de la planta al estrés ambiental.

En la rizosfera existen diversos grupos de microorganismos que actúan de manera complementaria. Algunas bacterias pueden reciclar nutrientes que las plantas no pueden utilizar o hacerlos más accesibles para ellas, mientras que ciertos hongos crecen y amplían las zonas radicales de las plantas, alcanzando áreas a las que las raíces no podrían llegar. Estas relaciones se combinan para mejorar la salud de los cultivos y lograr explotaciones agrícolas más productivas.

 

Simbiosis entre las raíces de las plantas y los microorganismos del suelo

Una simbiosis entre las raíces de las plantas y los microbios del suelo es una de las colaboraciones biológicas naturales más eficaces. Las plantas también aportan materiales energéticos, derivados de la fotosíntesis, mientras que los microorganismos brindan diversos servicios, entre ellos la movilización de nutrientes, la protección biológica y la mejora de la fertilidad del suelo.

Los estudios científicos han adoptado diversas modalidades para investigar los beneficios del uso de múltiples microorganismos del suelo en los cultivos, y todos han demostrado una mayor tolerancia a los factores de estrés ambiental, resistencia a las enfermedades y eficiencia en el uso de los nutrientes, entre otros efectos favorables de los microorganismos del suelo. El empleo de hongos benéficos, bacterias fijadoras de nitrógeno y organismos solubilizadores de fósforo contribuye a mantener suelos agrícolas productivos.

El valor de conservar los microorganismos del suelo productivos se está reconociendo como un objetivo crucial en el marco de la investigación continua sobre agricultura regenerativa y manejo integrado de cultivos, y las colaboraciones que se presentan a continuación ilustran la importancia de este enfoque.

 

El emparejamiento más importante de la naturaleza entre raíz y microbio: fijación de nitrógeno

Uno de los procesos biológicos más beneficiosos en la proximidad de las raíces de las plantas, desde el punto de vista de la fijación del nitrógeno, son las bacterias nitrificantes. Los cultivos no pueden absorber el nitrógeno atmosférico, aunque este constituye la mayor parte de la atmósfera terrestre.

Los tipos especiales de microbios beneficiosos del suelo o de los microorganismos del suelo, como Rhizobium, Azotobacter, Azospirillum y Frankia, convierten el nitrógeno atmosférico en amoníaco y otras sustancias asimilables por las plantas. La fijación biológica del nitrógeno es un proceso natural mediante el cual el nitrógeno (N) se transforma en una forma que resulta esencial para el crecimiento del cultivo, la síntesis de clorofila y proteínas, así como para un desarrollo vegetativo saludable del mismo.

Esto favorece la presencia de un mayor número de microorganismos fijadores de nitrógeno en el suelo, lo que conduce a una mayor reciclaje de nutrientes, a una reducción de la necesidad de fertilizantes nitrogenados sintéticos y a la mejora de la calidad del suelo a largo plazo en cereales, leguminosas y hortalizas, así como en muchos otros cultivos.

 

P1. Solubilización del fósforo: Hacer disponibles en el suelo nutrientes que no están disponibles

Los suelos agrícolas pueden estar sobresaturados de fósforo, pero este se encuentra ligado en una forma no disponible para su absorción por los cultivos. Si las plantas no reciben ningún tipo de ayuda, solo podrán obtener una fracción de este nutriente esencial.

Otros descomponen los suelos, entre ellos mediante la producción de ácidos orgánicos y enzimas que favorecen la solubilización del fósforo en el suelo, lo que facilita su absorción por las raíces. Este proceso biológico contribuye a mejorar el reciclaje de nutrientes, la emergencia temprana de los cultivos y el crecimiento radicular.

La rizosfera alberga una población activa de microorganismos benéficos del suelo que ayuda a los microorganismos edáficos a aumentar de manera continua la disponibilidad de fósforo, lo que se traduce en mejores tasas de floración, un desarrollo más adecuado de los granos y una mayor productividad global del cultivo.

 

La descomposición llevada a cabo por los microorganismos del suelo transforma y reintegra la materia orgánica al ciclo biogeoquímico; ¿cómo?

El ciclo biológico de los nutrientes (principalmente a través de organismos microbianos del suelo) es un rasgo importante de la calidad del suelo en aquellos suelos productivos en el campo. Cuando los nutrientes son fácilmente absorbidos por las plantas, la materia orgánica se descompone en nutrientes gracias a las bacterias, los hongos y/o a otros seres vivos de muy pequeño tamaño que mineralizan la materia orgánica que les sirve de alimento.

La mineralización microbiana de los residuos de cultivos y de los enmiendas orgánicas libera nutrientes (N, P, S, etc.) y puede contribuir a mejorar las propiedades físicas del suelo y el contenido de carbono orgánico. El ciclo no se detiene ahí, y no es necesario recurrir a un conjunto excesivamente sintético de insumos para mantener la fertilidad.

Una rizosfera viva (biológicamente activa) favorece una interacción entre las plantas y los microorganismos del suelo menos deficiente en nutrientes durante la temporada de crecimiento y una mayor producción del cultivo. A largo plazo, resulta cada vez más importante garantizar el mantenimiento de distintas poblaciones de microorganismos beneficiosos del suelo para preservar la productividad de los suelos agrícolas.

 

Microbios beneficiosos del suelo en la tolerancia de las plantas al medio ambiente

La escasez de agua, la salinidad, la deficiencia de nutrientes, las variaciones de temperatura, entre otros, son factores de estrés que las culturas vegetales enfrentan como consecuencia de los desafíos ambientales. La resiliencia de las plantas frente a muchos de estos factores de estrés se logra gracias a las interacciones entre las plantas y los microorganismos del suelo, las cuales benefician al sistema radicular y a las funciones fisiológicas de la planta.

Los microorganismos mejoran la tasa de absorción de agua por parte de la planta, aumentan la ramificación radicular y la captación de nutrientes incluso en condiciones adversas de crecimiento, gracias a su estrecha asociación con las raíces de la planta. Una rizosfera intacta también alberga microbios que activan los mecanismos de defensa de la planta, lo que le permite sobrevivir mejor ante los estrés ambientales.

Se hace hincapié en la microbiota de suelos saludables (MSM) en la agricultura climáticamente inteligente, y se está llevando a cabo un estudio para determinar cómo la relación saludable entre los microorganismos del suelo y las plantas constituye una clave de la resiliencia comprobada en la producción agrícola.

 

Cómo Novobac METILO fomenta la comunicación entre las raíces y los microorganismos

Las soluciones biológicas para cultivos de Novobac favorecen el rendimiento de la planta al apoyar su biología natural del suelo. Novobac METILO Bioestimuladores microbianos para Plantas está diseñado para favorecer la interacción entre el sistema radicular y los microorganismos del suelo, lo que se traduce en una mejor salud tanto de las “raíces” como de la comunidad de microorganismos del suelo.

METILO promueve el movimiento microbiano positivo en la rizosfera, lo que permite una mayor vigor en la interacción entre las plantas y los microbios del suelo, un desarrollo radicular mejorado y una mayor vitalidad vegetal. METILO potencia los programas de producción agrícola sostenible en Canadá, Estados Unidos, México, Europa, India y el Sudeste Asiático al crear un entorno favorable para las comunicaciones microbianas beneficiosas y la actividad biológica alrededor de las raíces de las plantas. 
El producto se integrará fácilmente en cualquier programa moderno de regeneración en el que fomentar algún tipo de microorganismos beneficiosos del suelo sea un factor clave para la productividad a largo plazo y la salud del suelo.

 

Apoyo proporcionado a la solubilización del fósforo de forma natural por Novobac CROPIUM

Otra solución biológica notable es Novobac CROPIUM , que contiene PENICILLIUM BILAIAE, un hongo beneficioso conocido por su capacidad natural para mejorar la solubilización del fósforo.

CROPIUM aumenta la disponibilidad de fósforo y de otros nutrientes vegetales mediante una actividad más profunda en la rizosfera, gracias a la cual los microorganismos del suelo liberan en las proximidades de las raíces más nutrientes que no están disponibles para la planta. Una mejor absorción de fósforo favorece un mayor crecimiento radicular, una mayor eficiencia en el uso de los nutrientes y un mejor reciclaje de los mismos durante la temporada de crecimiento.

Novobac CROPIUM puede utilizarse en todos los sistemas de agricultura sostenible, contribuyendo así a mejorar la gestión biológica de los nutrientes por parte de los agricultores y a reducir su dependencia del uso de la solubilización convencional de fósforo.

 

Desarrollar un sistema de cobertura del suelo más agresivo, con protección de la rizosfera vegetal y de larga duración, adecuado para la agricultura sostenible.

Se requiere una estrategia a largo plazo y prácticas de manejo para establecer una rizosfera saludable, a fin de evitar la alteración de la biología del suelo. Acciones como reducir las labranzas innecesarias, aumentar la materia orgánica del suelo, mantener la diversidad en el área cultivada y disminuir la aplicación excesiva de productos químicos contribuyen a sostener poblaciones sanas de microorganismos del suelo.

Posteriormente, la inclusión de bioestimulantes microbianos, hongos beneficiosos y otros productos de biomasa potencia la interacción planta-suelo-microrganismo y resulta favorable para mejorar el ciclo de los nutrientes y la resistencia de las plantas a diversas condiciones de estrés. Una variedad de productos como Novobac METILO y Novobac CROPIUM respaldan tales prácticas al estimular los procesos biológicos del suelo que facilitan la disponibilidad de nutrientes y promueven el crecimiento radicular.

A medida que su transición agrícola avanza hacia sistemas de producción regenerativos, el conocimiento y la capacidad de establecer vínculos y apoyar el diálogo invisible entre las raíces de las plantas y los microorganismos seguirán siendo esenciales para mejorar la salud del suelo, mantener los rendimientos de los cultivos y fortalecer la agricultura en el futuro.

 

Referencia:

• Ramos Cabrera, Efrén Venancio, Zuly Yuliana Delgado Espinosa y Andrés Felipe Solis Pino. "Uso de microorganismos solubilizadores de fósforo como alternativa biotecnológica: una revisión." Microorganismos 12.8 (2024): 1591.
• Balestrini, Raffaella, et al. «El lado oculto de la interacción: microbios y raíces se asocian para mejorar la resiliencia de las plantas». Journal of Plant Interactions 19.1 (2024): 2323991.