El fósforo es un elemento químico esencial e insustituible para todos los seres vivos. En la agricultura actual es de vital importancia para mantener el alto rendimiento de los sistemas agrícolas. Las plantas deben absorberlo del suelo, donde se encuentra en muy baja concentración en forma soluble, normalmente en niveles que varían entre 5 y 30 mg kg-1. Estos índices bajos del nutriente se deben a que el fósforo soluble reacciona con iones como el calcio, el hierro o el aluminio que provocan su precipitación o fijación, disminuyendo su disponibilidad para los vegetales (Rodríguez et al., 1999). Los fosfatos inorgánicos aplicados como fertilizantes químicos, también son inmovilizados en el suelo y como consecuencia no son solubles para ser aprovechados por los cultivos.
La fertilización basada en microorganismos beneficiosos, biofertilizantes y bioestimulantes son una alternativa prometedora para solucionar este problema. Esta tecnología se basa en preparados de microorganismos específicos que mejoran la salud del suelo, y por lo tanto, el desarrollo de las plantas de múltiples formas: facilitando el acceso a nutrientes, fijando el nitrógeno atmosférico, mejorando la absorción de agua o actuando como agentes de control biológico. Además, cumplen con las carencias de los abonos convencionales: son biodegradables, renovables, no son tóxicos para la flora y fauna auxiliar y no generan residuos.
Los inoculantes microbianos pueden mejorar la eficiencia de las plantas para captar fósforo y nitrógeno. Y en consecuencia, reducir los costes de fertilización e incrementar su rendimiento. Los microorganismos realizan los procesos de solubilización, mineralización e inmovilización. El principal mecanismo microbiológico por el cual, los compuestos fosfatados son movilizados es la disminución del pH del medio por la liberación de ácidos orgánicos (Alexander, 1980). Esta propiedad es característica de bacterias gram negativas, entre ellas Pseudomonas (Fernández et al., 2005).
En la naturaleza, los microorganismos co-existen en comunidades complejas, que se conocen como el microbioma de la rizosfera. El co-cultivo, también llamado cultivo mixto de diferentes cepas, ha demostrado ser efectivo en el incremento de la producción de metabolitos secundarios (Ochi, 2017). En ensayos in-vitro, se observa que la producción del halo de solubilización (amarillo) a partir de las 72 horas es superior en las placas en co-cultivo en cruz frente al crecimiento individual de cada una de las cepas
Ensayo de solubilización de fosfatos con las bacterias pertenecientes a Bacnifos a lo largo del tiempo.
La solubilización de fósforo orgánico es un proceso dirigido por enzimas, entre ellas tenemos las fosfatasas, que participan en la desfosforilación de los grupos fosfodiéster unidos a la materia orgánica y las fitasas, que catalizan el proceso de hidrólisis del ácido fítico liberando de forma secuencial hasta seis grupos ortofosfatos libres. La actividad enzimática es usada frecuentemente como un indicador de la actividad microbiana del suelo (Fernández. et al., 2015).
La selección de microorganismos con alta capacidad de solubilizar fósforo y su ensayo en condiciones de campo, son un paso fundamental para obtener un producto altamente eficaz. En ensayos de campo en el cultivo de la cebolla con un 30% de reducción de la fertilización de fósfosfata, se consigue aumentos de la productividad del cultivo del 7,6% y del 22,9% con fertilización completa, respecto al control con fertilización total. A nivel de beneficios para el agricultor, teniendo en cuenta la productividad media de cebollas obtenida y el precio medio por kg de cebolla, supondría unos 300є/ha (con reducción de fertilizante fosfatado ) y de 900 є/ha con fertilización total.
Los inoculantes microbianos pueden mejorar la eficiencia de las plantas para captar fósforo y nitrógeno. Y en consecuencia, reducir los costes de fertilización e incrementar su rendimiento. Los microorganismos realizan los procesos de solubilización, mineralización e inmovilización. El principal mecanismo microbiológico por el cual, los compuestos fosfatados son movilizados es la disminución del pH del medio por la liberación de ácidos orgánicos (Alexander, 1980). Esta propiedad es característica de bacterias gram negativas, entre ellas Pseudomonas (Fernández et al., 2005).
En la naturaleza, los microorganismos co-existen en comunidades complejas, que se conocen como el microbioma de la rizosfera. El co-cultivo, también llamado cultivo mixto de diferentes cepas, ha demostrado ser efectivo en el incremento de la producción de metabolitos secundarios (Ochi, 2017). En ensayos in-vitro, se observa que la producción del halo de solubilización (amarillo) a partir de las 72 horas es superior en las placas en co-cultivo en cruz frente al crecimiento individual de cada una de las cepas
Ensayo de solubilización de fosfatos con las bacterias pertenecientes a Bacnifos a lo largo del tiempo.
La solubilización de fósforo orgánico es un proceso dirigido por enzimas, entre ellas tenemos las fosfatasas, que participan en la desfosforilación de los grupos fosfodiéster unidos a la materia orgánica y las fitasas, que catalizan el proceso de hidrólisis del ácido fítico liberando de forma secuencial hasta seis grupos ortofosfatos libres. La actividad enzimática es usada frecuentemente como un indicador de la actividad microbiana del suelo (Fernández. et al., 2015).
La selección de microorganismos con alta capacidad de solubilizar fósforo y su ensayo en condiciones de campo, son un paso fundamental para obtener un producto altamente eficaz. En ensayos de campo en el cultivo de la cebolla con un 30% de reducción de la fertilización de fósfosfata, se consigue aumentos de la productividad del cultivo del 7,6% y del 22,9% con fertilización completa, respecto al control con fertilización total. A nivel de beneficios para el agricultor, teniendo en cuenta la productividad media de cebollas obtenida y el precio medio por kg de cebolla, supondría unos 300є/ha (con reducción de fertilizante fosfatado ) y de 900 є/ha con fertilización total.
Fuentes
- Rodríguez, H & R Fraga. (1999). Phosphate solubilizing bacteria and their role in plant growth promotion. Biotech. Adv. 17:319-339
- Fernández, L. A., Zalba, P., Gómez, M. A., & Sagardoy, M. A. (2005). Bacterias solubilizadoras de fosfato inorgánico aisladas de suelos de la región sojera. Ciencia del suelo, 23(1), 31-37.
- Alexander M. (1980). “Introducción a la Microbiología del Suelo”. AGT Editores, México pp. 234-362.
- Ochi, K. (2017). Insights into microbial cryptic gene activation and strain improvement: principle, application and technical aspects. The Journal of antibiotics, 70(1), 25-40.
