por Eduardo Morales.
Los fertilizantes proporcionan sustancias a la tierra que promueven el crecimiento adecuado de las plantas y garantizan el aumento en la productividad agrícola. Son esenciales para la producción de alimentos y forrajes, especialmente cuando se utilizan variedades de alto rendimiento que llegan a otorgar una respuesta positiva a los fertilizantes nitrogenados ricos en fósforo y potasio. No obstante, esta solución también se ha convertido en un problema, dado que han disminuido los rendimientos de dichos cultivos a consecuencia de una mala planeación en el cuidado de los suelos, de una aplicación desbalanceada de fertilizaciones y de una reducción constante de la materia orgánica, además de las malas prácticas culturales y/o agronómicas derivadas de la agricultura moderna, conocida también como Revolución Verde.
Se advierte que el nitrógeno es el principal limitante para aumentar la productividad en el suelo, lo anterior aunado a un mayor valor económico y costo ambiental; por tal motivo, actualmente en el sector agricultor, se buscan otras opciones que garanticen mayor eficiencia y un mejor aprovechamiento de los nutrientes, surgiendo así los llamados biofertilizantes (BF), los cuales han sido generados a partir de métodos biotecnológicos y presentándose en el mercado como una excelente opción.
Los biofertilizantes (BF)
Hoy en día los biofertilizantes son reconocidos bajo distintos apelativos, tales como fertilizantes bacterianos, fitoestimulantes, biopesticidas, bioinoculantes, entre otros. Pero en realidad, estos no tienen la función de un fertilizante como tal, dado que no trabajan directamente sobre la nutrición de las plantas, sino que son microorganismos, como bacterias, hongos y algas verdes y azules, que se encuentran envasados en un material inerte (vehículo).
Los BF son inoculantes microbianos que pueden encontrarse en presentaciones sólidas o líquidas; contienen cepas de células vivas o latentes que son eficientes para la fijación de nitrógeno, solubilizadores de fosfatos o microorganismos celulolíticos utilizados en la aplicación de semillas o en las raíces, con el objetivo de aumentar estos microorganismos y acelerar los procesos microbianos que aumentan el crecimiento de las raíces, además de proporcionar la disponibilidad de nutrientes. En ese sentido, la disponibilidad de nutrientes se da mediante dos acciones principales: la producción de hormonas y la supresión de patógenos. Al aplicarlos en las semillas, en la superficie de la s plantas o directamente al suelo, los BF colonizan la rizosfera o el interior de la planta (endófitos), estimulando el crecimiento al aumentar el suministro o la disponibilidad de nutrientes.
Los biofertilizantes microbianos se clasifican en:
- Fijadores biológicos de nitrógeno como Rhizobium sp, Bradyrhizobium sp, Azobacter sp y Azospirillum sp.
- Solubilizadores de fósforo como Bacillus sp, Pseudomonas sp, Penicillium sp, Trichoderma sp y Aspergillus sp.
- Movilizadores de los fosfatos como hongos formadores de micorrizas
arbusculares o endomicorrizas (HFMA), destacando Rhizophagus sp, Endogone sp, Gigaspora sp, Acualospora sp y Scutellospora sp.
- Bacterias promotoras del crecimiento vegetal (BPCV) o Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR) como Pseudomonas sp, Agrobacterium sp, Bradyrhizobium sp, Azotobacter sp, Azospirillum, Streptomyces sp, y Xhanthomonas sp.
Las técnicas relacionadas con biofertilizantes no son nuevas, sin embargo, resultan poco conocidas, difundidas y sobre todo, normadas; ejemplo de ello puede observarse en el uso de microorganismos benéficos.
Cabe decir que los microorganismos utilizados en la aplicación de BF tienen un papel fundamental, pues minimizan los impactos de la fertilización convencional y aseguran la permanencia de la agricultura sustentable, sobre todo en los casos en que se tiene prioridad en implementar medidas de conservación y de menor impacto ambiental.
Al utilizar BF microbianos (micorrizas), no solo se asegura la sustentabilidad y la productividad agrícola de bajo impacto ambiental, sino también se logra el incremento en la producción, se mejora la fertilidad del suelo y se reducen las poblaciones de microorganismos fitopatógenos.
Con estas aportaciones se obtienen ahorros en fertilizantes y en productos agroquímicos, minimizando costos al tiempo que se implementan componentes que contribuyen a la sustentabilidad de la agricultura. Sin duda este tipo de productos resulta una alternativa viable para la sustitución parcial o total de fertilizantes minerales con altos costos ambientales.
Las Micorrizas
Los hongos poseen mecanismos sumamente eficientes que logran establecer una relación mutualista simbiótica entre algunos hongos del suelo y las raíces de las plantas. Las micorrizas no son ni las raíces ni los hongos, sino las estructuras asociadas y formadas a partir de estos socios, en donde ambos se benefician. «El huésped autótrofo (la planta), proporciona compuestos carbonados (azúcares), procedentes de la fotosíntesis al simbionte heterótrofo (el hongo), así como un micro hábitat protegido» (Lira-Saldivar et al., 2013); y el hongo aporta los minerales que requiere la planta, principalmente «fósforo, hormonas de crecimiento, protección contra ciertos patógenos y mejor absorción de agua… y con ello, mayor tolerancia a la sequía, aumento de las tasas fotosintéticas, concentraciones más bajas de elementos tóxicos como el cadmio y el arsénico en tejidos vegetales, además de mejorar las propiedades físicas del suelo» (Muchovej, 2001).
La clasificación de las micorrizas se ha generado a partir de diversos criterios morfológicos, anatómicos y sistemáticos, tanto en las plantas como en los hongos, reconociendo cinco grupos: 1) micorrizas de ericales; 2) ectomicorrizas; 3) micorrizas de Orchidaceae; 4) ectoendomicorrizas; y 5) endomicorrizas o micorrizas arbusculares.
Investigaciones recientes sobre los hongos formadores de micorrizas arbusculares (HFMA), demuestran que estos están asociados a un mayor crecimiento de diversas especies de plantas debido a la adquisición efectiva del agua y nutrientes atribuida al gran crecimiento de las hifas, más allá del agotamiento que rodea a la raíz; lo cual proporciona una mejor tolerancia a los ambientes extremos tales como estrés hídrico, salinidad de suelos y algunos patógenos, además de la producción de sustancias promotoras de crecimiento, reducción del impacto al trasplante y la interacción sinérgica con otros microorganismos benéficos del suelo, como fijadores de N (nitrógeno) y solubilizadores de P (fósforo), permitiendo así un crecimiento superior aún en condiciones extremas para la planta.
Problemática de los fertilizantes sintéticos
Alcántar y Trejo (2007) destacan que «las pérdidas por sublimación o volatilización y lixiviación llegan a alcanzar hasta un 60 % por grandes emisiones de NO y N2O a la atmósfera». Como se sabe, los NO son gases de efecto invernadero que provocan el calentamiento global, pero no todo está perdido, pues una oportuna solución para la agricultura, radica justamente en la fertilización biológica, como una «técnica de vanguardia para el desarrollo agrícola sostenible basada en la utilización de insumos naturales para mejorar la fijación de nutrientes en la rizosfera, producir estimulantes de crecimiento para las plantas, mejorar la estabilidad del suelo, facilitar el control biológico, biodegradar sustancias, reciclar sustancias tóxicas, xenobióticas, recalcitrantes» (Carvajal y Mera, 2010).
A lo largo del tiempo ha podido comprobarse que los fertilizantes sintéticos logran resolver ciertas dificultades de producción, pero también representan un serio problema para los suelos, dado que acaban con su fertilidad, afectan las aguas subterráneas, tanto para la agricultura como para los pozos de consumo humano, generan una alta contaminación y la eutrofización de los sistemas acuáticos, implicando un alto costo de los mismos. Como lo mencionan Covarrubias et al. (2009), el uso excesivo de los fertilizantes nitrogenados puede llegar a transformarse en bacterias nitrosomonas, precursoras de cáncer. En contraparte, se recomienda el uso de biofertilizantes (BF), pues con ello se garantiza la sustentabilidad de la agricultura, la reducción de costos y un bajo impacto ambiental.
Referencias
Alcántar, G.G. y Trejo, L. (2007). Nutrición de cultivos. Colegio de Postgraduados. Primera edición. México: Multi Prensa.
Carvajal Muñoz, J.S. y Mera Benavides, A.C. (2010). Fertilización biológica: técnicas de vanguardia para el desarrollo agrícola sostenible. Producción +Limpia 5(2):77-96. Disponible en http://www.scielo.org.co/pdf/pml/v5n2/v5n2a07.pdf.
Covarrubias-Ramírez, J.M., Sandino Salazar, R. y Cortes Bracho, J.J. (2009). Impacto de los biofertilizantes en los cultivos y en la producción. Memorias del XXXIV Congreso Nacional de la Ciencia del Suelo. Torreón, Coahuila, México.
Lira-Saldivar, R.H. (2017). Uso de Biofertilizantes en la Agricultura Ecológica. Serie Agricultura Orgánica 14: 9. Artículos Técnicos de INTAGRI. México. Disponible en https://www.intagri.com/articulos/agricultura-organica/uso-de-biofertilizantes-en-la-agricultura-ecologica.
Lira-Saldivar, R.H., Tucuch-Pérez, M.A., López-López, D., Borjas-Banda, C.L. (2013). Respuesta del chile habanero (Capsicum chinense Jacq.) a la biofertilización y acolchado plástico en producción orgánica. Agricultura Sostenible 9:538-552.
Muchovej, R.M. (2001). Importance of Mycorrhizae for Agricultural Crops. Agronomy Department, Florida Cooperative Extension Service, Institute of Food and Agricultural Sciences, University of Florida.