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Científicos de la BUAP emplean bacterias
benéficas en cultivos
Por Dalia Patiño González
Puebla, Puebla. 31 de octubre de 2016 (Agencia Informativa
Conacyt).- El doctor en ciencias Jesús Muñoz Rojas, del Centro de
Investigaciones en Ciencias Microbiológicas del Instituto de Ciencias de
la BUAP (ICUAP), lidera un grupo de investigación dedicado al desarrollo
de inoculantes de segunda generación que reducen el uso de
fertilizantes hasta 50 por ciento, además de que elevan la productividad
agrícola hasta seis veces.
El doctor Muñoz Rojas explicó en entrevista para la Agencia Informativa
Conacyt que los inoculantes son formulaciones que contienen
bacterias —microorganismos benéficos— con una doble función ya
probada y patentada: elevan la productividad agrícola y contribuyen a la
biorremediación de suelos.
“Este efecto dual permite tener bacterias que inducen el crecimiento de
las plantas cuando se aplican pero, a su vez, hacen una biorreacción de
los compuestos tóxicos que se adicionan en la agricultura intensiva, lo
que contribuye no solo a la restauración de los suelos y al incremento en
la producción, sino que mejora el medio ambiente”.
Por ejemplo, en la producción de caña de azúcar se adicionan hasta 300
kilogramos de nitrógeno por hectárea a pesar de que se estima que solo
20 o 30 por ciento absorbe la planta, mientras que el resto se pierde por
lixiviación hacia los mantos acuíferos; otra parte se convierte en óxidos
de nitrógeno que van a la atmósfera provocando lluvia ácida, o bien
llegan hasta la capa de ozono causando afectaciones que contribuyen al
cambio climático.
“Si nosotros podemos ayudar para reducir las cantidades de fertilizantes
nitrogenados que se aplican en los cultivos, gracias a las formulaciones
que hacemos, entonces estamos contribuyendo al cuidado del planeta”,
añadió el doctor Muñoz Rojas, quien también se desempeña como jefe
del Laboratorio de Ecología Molecular Microbiana.
Mezcla de bacterias
Al inicio del proyecto, la formulación del inoculante se basaba en una
sola bacteria, pero al ser aplicada en el campo se observó que no
siempre se producía un efecto positivo. Partiendo de esto, en el
laboratorio se conjuntó en una formulación varios tipos de bacterias,
capaces de subsistir entre ellas y de producir sustancias inhibitorias que
eliminaran patógenos en los cultivos; los resultados fueron positivos.
Una mezcla de bacterias tiene mayor probabilidad de promover
positivamente el crecimiento de plantas con relación a una formulación
monoespecie, a pesar de la variación de las condiciones ambientales o el
tipo de suelo. De esta forma, si bajo alguna circunstancia ambiental
específica una bacteria de la formulación deja de trabajar, las otras
pueden entrar al relevo y realizar la función benéfica. En el Laboratorio
de Ecología Molecular Microbiana actualmente se cuenta con una
variedad en las formulaciones destinadas para ser más efectivas en
diversos ambientes.
“Lo que hacemos es diseñar una mezcla de bacterias en función de los
ambientes en donde los inoculantes serán aplicados, por ejemplo,
también tenemos otra formulación para condiciones semidesérticas, es
decir, hay bacterias altamente resistentes y compatibles que son
capaces de colonizar en este tipo de plantas”, añadió el doctor Muñoz
Rojas.
Producción del maíz
De acuerdo con la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo
Rural, Pesca y Alimentación (Sagarpa), el cultivo del maíz representa
una de las variedades agrícolas que más se producen en México. Su
importancia no solo se limita al consumo, sino que también es cultural.
En el caso de los inoculantes aplicados al maíz, el doctor Muñoz Rojas y
su equipo realizaron una formulación de seis tipos de bacterias, la mitad
de ellas son resistentes a la desecación y las otras son sensibles. Una
vez que se aplicó a las semillas se verificó que su rendimiento era seis
veces mayor en cuanto a producción, por lo que se invitó a los
agricultores a reducir la cantidad de fertilizante que usaban para sus
cultivos.
La aplicación es muy fácil, aseguró el doctor Muñoz Rojas, quien añadió
que en el laboratorio se seleccionan las bacterias que se adhieren
perfectamente a las distintas semillas. Una vez que son llevadas al
campo y se inicia la germinación, las bacterias detectan los exudados de
la planta y empiezan a colonizar, es cuando se aprecia el efecto de la
inoculación.
“Lo único que hay que hacer es embeber la semilla en una suspensión
de bacterias que se prepara en el laboratorio. Con 250 mililitros de la
formulación se inocula el maíz destinado para una hectárea. Esta
suspensión se diluye en un litro de agua y se mezcla con la semilla para
que se lleve al campo. En un inicio se recomendaba que se secara, pero
con el tiempo nos dimos cuenta que incluso mojadas las semillas se
podían utilizar porque la suspensión no provoca grumos”.
En cuanto a los costos, los inoculantes son mucho más económicos,
además de que los agricultores se pueden ahorrar recursos, ya que al
aplicar las formulaciones se recomienda una reducción de 50 por ciento
del uso de fertilizante, sin que se afecte la productividad, pues al
contrario, esta se incrementa hasta seis veces más por hectárea.
“Tenemos testimonios de agricultores de distintas partes de la república
que nos han solicitado nuestras formulaciones para probarlas no solo en
maíz, sino en sorgo, trigo, alfalfa, chile habanero, aguacate, papa,
jitomate, frijol y arroz. Todas sus experiencias nos reflejan resultados
efectivos”.
Los inoculantes permiten que las bacterias trabajen para que la raíz
crezca más larga y absorba mejor los nutrientes de la tierra. En el caso
del maíz, se ha observado que la mazorca es más grande y con más
hileras de granos.
Inoculantes de segunda generación
Las investigaciones continúan, sobre todo para conocer los mecanismos
moleculares que puedan contribuir en la mejora de los inoculantes de
segunda generación, para que estos sean más efectivos ya no solo en
campos de riego sino en aquellos que sufren sequía.
A la par del estudio de los tipos de genes implicados en la tolerancia a la
desecación y su comportamiento, el doctor Muñoz Rojas aseguró que
trabaja para conocer cómo funcionan las formulaciones multiespecies,
pues ya han observado in vitro que la solubilización de fosfatos es uno
de los mecanismos que se dispara en una de las bacterias utilizadas. Lo
que sigue es conocer de forma precisa este proceso para poder
potenciarlo y dar un plus a los agricultores.
El grupo del doctor Jesús Muñoz Rojas está conformado por tres
investigadores pertenecientes al Sistema Nacional de Investigadores
(SNI): D. C. Antonino Báez Rogelio, D. C. Yolanda Elizabeth Morales
García, D. C. Verónica Quintero Hernández (Cátedra Conacyt), D. C.
América Paulina Rivera Urbalejo. Se colabora con miembros del Cuerpo
Académico Ecología Molecular Microbiana y el C. A. Biotecnología
Microbiana. Además, el grupo interacciona con otros grupos de
investigación de México y del extranjero.