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Biofertilizante

Algas verdeazuladas cultivadas en medios específicos. Las algas verdeazuladas pueden ser útiles en la agricultura, ya que tienen la capacidad de fijar el nitrógeno atmosférico al suelo. Este nitrógeno es beneficioso para los cultivos. Las algas verdeazuladas se utilizan como biofertilizante.

Un biofertilizante es una sustancia que contiene microorganismos vivos que, cuando se aplican a las semillas, las superficies de las plantas o el suelo, colonizan la rizosfera o el interior de la planta y promueven el crecimiento al aumentar el suministro o la disponibilidad de nutrientes primarios para la planta huésped. [1] Los biofertilizantes agregan nutrientes a través de los procesos naturales de fijación de nitrógeno , solubilización de fósforo y estimulación del crecimiento de las plantas mediante la síntesis de sustancias promotoras del crecimiento. Los microorganismos de los biofertilizantes restauran el ciclo natural de nutrientes del suelo y construyen materia orgánica del suelo . Mediante el uso de biofertilizantes, se pueden cultivar plantas sanas, al tiempo que se mejora la sostenibilidad y la salud del suelo. Se puede esperar que los biofertilizantes reduzcan el uso de fertilizantes y pesticidas sintéticos , pero aún no pueden reemplazar su uso. A partir de 2024, más de 340 productos biofertilizantes han sido aprobados para uso comercial en los EE. UU. [2]

Composición

Los biofertilizantes proporcionan insumos agrícolas orgánicos " ecológicos ". Rhizobium , Azotobacter , Azospirillum y las algas verdeazuladas (BGA) son quizás las especies con la historia más larga de uso como biofertilizantes. El inóculo de Rhizobium se utiliza para cultivos leguminosos. Azotobacter se puede utilizar con cultivos como trigo , maíz , mostaza , algodón , papa y otros cultivos vegetales. Las inoculaciones de Azospirillum se recomiendan principalmente para sorgo , mijo , maíz , caña de azúcar y trigo . Las algas verdeazuladas que pertenecen a los géneros de cianobacterias Nostoc , Anabaena , Tolypothrix y Aulosira fijan el nitrógeno atmosférico y se utilizan como inóculos para cultivos de arroz cultivados tanto en condiciones de tierras altas como de tierras bajas. Anabaena , en asociación con el helecho acuático Azolla , puede aportar nitrógeno hasta 60 kg/ha/temporada y también puede enriquecer los suelos con materia orgánica. [3] [4] Las algas marinas son ricas en varios tipos de elementos minerales (potasio, fósforo, oligoelementos, etc.), por lo que se utilizan ampliamente como una forma de reemplazo del estiércol por la gente de los distritos costeros. [ cita requerida ] El fertilizante de algas marinas también ayuda a descomponer las arcillas. [ cita requerida ] Los irlandeses utilizan el fucus como biofertilizante a gran escala. [ cita requerida ] En los países tropicales, el lodo del fondo de los estanques secos que contienen abundantes algas verdeazuladas se utiliza regularmente como biofertilizante en los campos. [ cita requerida ]

Los hongos micorrízicos promueven la biodisponibilidad de nutrientes para las plantas.

Bacteria

Microorganismos promotores del crecimiento de las plantas :

Hongos

Hongos micorrízicos como:

El vermicompost - té se utiliza a menudo en la agricultura orgánica como biofertilizante.

Arqueas

Materia orgánica

Las algas marinas tienen una densidad de nutrientes muy alta.

Algas marinas y algas verdeazuladas :

La lenteja de agua se ha estudiado como biofertilizante.

Cianobacterias :

Mecanismos

Los biofertilizantes funcionan a través de múltiples mecanismos. Se cree que las rizobacterias promotoras del crecimiento de las plantas (PGPR) y las micorrizas aumentan la fijación del nitrógeno atmosférico , [17] convierten los compuestos inorgánicos de fósforo en formas solubles, aumentan la biodisponibilidad de los minerales en el suelo, [18] y sintetizan fitohormonas que promueven el crecimiento, como las auxinas y las giberelinas . [7] [11] Otro mecanismo propuesto es la producción de AAC - deaminasa de las especies de Bacillus , que previene aumentos excesivos en la síntesis de etileno en diversas condiciones de estrés. [19]

Beneficios

Los biofertilizantes son rentables y ecológicos por naturaleza, y se ha demostrado que su uso continuo mejora la fertilidad del suelo. [20] Además de promover el crecimiento por múltiples mecanismos, los biofertilizantes producen sustancias que suprimen los fitopatógenos , protegen las plantas del estrés abiótico y biótico y desintoxican los contaminantes subterráneos . [21] Se ha descubierto que el uso extensivo de agroquímicos en las prácticas agrícolas causa perturbaciones ambientales y riesgos para la salud pública que afectan la seguridad alimentaria y la sostenibilidad en la agricultura. [22] Los biofertilizantes ofrecen una solución alternativa para dichos agroquímicos y muestran un aumento del rendimiento de hasta un 10-40% al aumentar el contenido de proteínas, aminoácidos esenciales y vitaminas, y mediante la fijación de nitrógeno. [20]

Dado que un biofertilizante es técnicamente vivo, puede asociarse simbióticamente con las raíces de las plantas. Los microorganismos involucrados podrían convertir de manera fácil y segura el material orgánico complejo en compuestos simples, de modo que las plantas los absorban fácilmente. La función del microorganismo es de larga duración, lo que provoca una mejora de la fertilidad del suelo. Mantiene el hábitat natural del suelo. Aumenta el rendimiento de los cultivos en un 20-30%, reemplaza el nitrógeno y el fósforo químicos en un 30% y estimula el crecimiento de las plantas. También puede brindar protección contra la sequía y algunas enfermedades transmitidas por el suelo. También se ha demostrado que para producir una mayor cantidad de cultivos, los biofertilizantes con la capacidad de fijar nitrógeno y solubilizar fósforo producirían el mayor efecto posible. [23] Adelantan el crecimiento de los brotes y las raíces de muchos cultivos en comparación con los grupos de control. [24] Esto puede ser importante al implementar el crecimiento de nuevas semillas.

Investigación futura

Se ha demostrado que los biofertilizantes tienen efectos variables en diferentes entornos [25] e incluso dentro del mismo entorno. Esto es algo en lo que han estado trabajando muchos científicos, sin embargo, no existe una solución perfecta en este momento. Sin embargo, se ha demostrado que tienen los efectos más profundos en climas más secos [23] . En el futuro, se espera que los efectos de los biofertilizantes se controlen y regulen mejor en todos los entornos, así como que los análisis se dirijan a especies específicas.

Véase también

Referencias

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