Enmienda agrícola para promover la sanidad vegetal
Los inoculantes microbianos , también conocidos como inoculantes de suelo o bioinoculantes , son enmiendas agrícolas que utilizan microbios rizosféricos o endofíticos beneficiosos para promover la salud de las plantas. Muchos de los microbios involucrados forman relaciones simbióticas con los cultivos objetivo donde ambas partes se benefician ( mutualismo ). Si bien los inoculantes microbianos se aplican para mejorar la nutrición de las plantas, también se pueden utilizar para promover el crecimiento de las plantas estimulando la producción de hormonas vegetales. [1] [2] Aunque los inoculantes bacterianos y fúngicos son comunes, la inoculación con arqueas para promover el crecimiento de las plantas se está estudiando cada vez más. [3]
La investigación sobre los beneficios de los inoculantes en la agricultura va más allá de su capacidad como biofertilizantes . Los inoculantes microbianos pueden inducir resistencia sistémica adquirida (SAR) de especies de cultivos a varias enfermedades comunes de los cultivos (proporciona resistencia contra patógenos). Hasta ahora se ha demostrado SAR para el mildiú polvoriento ( Blumeria graminis f. sp. hordei , Heitefuss, 2001), para llevar ( Gaeumannomyces graminis var. tritici , Khaosaad et al. , 2007), mancha foliar ( Pseudomonas syringae , Ramos Solano et al. , 2008) y pudrición de la raíz ( Fusarium culmorum , Waller et al. 2005).
Sin embargo, se reconoce cada vez más que los inoculantes microbianos a menudo modifican la comunidad microbiana del suelo (Mawarda et al. , 2020).
Bacteriano
Inoculantes rizobacterianos
Las rizobacterias comúnmente aplicadas como inoculantes incluyen fijadores de nitrógeno, solubilizadores de fosfato y otras bacterias beneficiosas asociadas a las raíces que mejoran la disponibilidad de los macronutrientes nitrógeno y fósforo para la planta huésped. Estas bacterias se denominan comúnmente rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR).
Bacterias fijadoras de nitrógeno
Las rizobacterias más comúnmente aplicadas son Rhizobium y géneros estrechamente relacionados. Los Rhizobium son bacterias fijadoras de nitrógeno que forman asociaciones simbióticas dentro de nódulos en las raíces de las leguminosas . Esto aumenta la nutrición de nitrógeno del huésped y es importante para el cultivo de soja, garbanzos y muchas otras leguminosas. Para cultivos no leguminosos, se ha demostrado que Azospirillum es beneficioso en algunos casos para la fijación de nitrógeno y la nutrición de las plantas. [1]
Para los cultivos de cereales, las rizobacterias diazotróficas han aumentado el crecimiento de las plantas, [4] el rendimiento de grano (Caballero-Mellado et al. , 1992), la absorción de nitrógeno y fósforo, [4] y el nitrógeno (Caballero-Mellado et al. , 1992), el fósforo ( Caballero-Mellado et al. , 1992; Belimov et al. , 1995) y contenido de potasio (Caballero-Mellado et al. , 1992). Las rizobacterias viven en los nudos de las raíces y están asociadas con las leguminosas.
Bacterias solubilizadoras de fosfato
Para mejorar la nutrición con fósforo, también ha recibido atención el uso de bacterias solubilizadoras de fosfato (PSB), como Agrobacterium radiobacter (Belimov et al. , 1995a; 1995b; Singh & Kapoor, 1999). Como sugiere el nombre, las PSB son bacterias de vida libre que descomponen los fosfatos inorgánicos del suelo en formas más simples que permiten la absorción por las plantas.
Inoculantes de hongos
Las relaciones simbióticas entre hongos y raíces de plantas se denominan asociaciones de micorrizas . [5] Estas relaciones simbióticas están presentes en casi todas las plantas terrestres y brindan ventajas para la supervivencia tanto de las plantas como de los hongos. [5] La planta puede dar más del 5-30% de su producción de energía a los hongos a cambio de aumentar el área de absorción de las raíces con hifas , lo que le da a la planta acceso a nutrientes que de otro modo no podría obtener. [5] [6] Las dos micorrizas más comunes son las micorrizas arbusculares y las ectomicorrizas . Las asociaciones de ectomicorrizas se encuentran más comúnmente en especies leñosas y tienen menos implicaciones para los sistemas agrícolas. [7]
Micorrizas arbusculares
Este diagrama muestra la relación simbiótica beneficiosa entre las raíces de una planta y un hongo asociado, lo que se conoce como asociación de micorrizas . [5] Las plantas pueden dar más del 5-30% de su producción fotosintética a esta relación, representada por G, a cambio de una mayor absorción de nutrientes, a través de hifas , que extienden el área de absorción de las raíces de la planta, dándole acceso a los nutrientes que de otro modo tendría. no poder alcanzar, que está representado por N y P. [5]
La micorriza arbuscular (MA) ha recibido atención como una posible enmienda agrícola por su capacidad para acceder y proporcionar fósforo a la planta huésped. [7] Bajo un sistema de invernadero de fertilización reducida que fue inoculado con una mezcla de hongos AM y rizobacterias , los rendimientos de tomate que se obtuvieron con una fertilidad del 100% se alcanzaron con una fertilidad del 70%. [8] Esta reducción del 30% en la aplicación de fertilizantes puede ayudar a reducir la contaminación por nutrientes y ayudar a prolongar los recursos minerales finitos como el fósforo ( pico de fósforo ). Otros efectos incluyen aumentos en la tolerancia a la salinidad , [9] tolerancia a la sequía, [10] y resistencia a la toxicidad de trazas de metales. [11]
Socios fúngicos
La inoculación de hongos por sí sola puede beneficiar a las plantas hospedantes. La inoculación combinada con otras enmiendas puede mejorar aún más las condiciones. La inoculación de micorrizas arbusculares combinada con compost es una enmienda doméstica común para jardines personales, agricultura y viveros. Se ha observado que este emparejamiento también puede promover funciones microbianas en suelos que han sido afectados por la minería . [12]
Ciertos socios fúngicos se desarrollan mejor en ecotonos específicos o con ciertos cultivos. La inoculación de micorrizas arbusculares combinada con bacterias promotoras del crecimiento de las plantas dio como resultado un mayor rendimiento y una maduración más rápida en los arrozales de secano. [13]
El crecimiento del maíz mejoró después de una enmienda con micorrizas arbusculares y biocarbón . Esta enmienda también puede disminuir la absorción de cadmio por los cultivos. [14]
Uso de inoculantes
Los inoculantes fúngicos se pueden utilizar con o sin enmiendas adicionales en jardines privados, granjas, producción agrícola, viveros nativos y proyectos de restauración de tierras.
Inoculantes compuestos
Se ha demostrado que la combinación de cepas de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR) beneficia al arroz y la cebada. [15] [16] El principal beneficio de la inoculación dual es una mayor absorción de nutrientes por parte de las plantas tanto del suelo como de los fertilizantes. [15] También se ha demostrado que múltiples cepas de inoculante aumentan la actividad nitrogenasa total en comparación con cepas individuales de inoculantes, incluso cuando solo una cepa es diazotrófica . [15] [17] [18]
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enlaces externos
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http://www.soilfoodweb.com.au Instituto Soil Foodweb de Australia
http://attra.ncat.org ATTRA – Servicio Nacional de Información sobre Agricultura Sostenible