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Biotecnología microbiana para cultivos con residuo cero Manuel Megías Guijo Universidad de Sevilla- ResBioAgro, S.L. Tecnología de invernaderos-CTA 13 de mayo de 2014 Concepto de “Residuo cero” Es un concepto ligado a una forma de trabajar en el campo basado en el manejo integrado de plagas, priorizando el uso de biopesticidas, la fauna auxiliar e incluso el uso racional de los productos químicos en casos puntuales, siempre que sea el momento adecuado para asegurar la degradación de los Limites Máximos de Residuos (LMR). El resultado siempre ha de ser un cultivo sin rastro de residuos (Pedro Peleato, presidente de SEIPASA, 2013). ¿Cómo conseguir residuo cero? Técnicas culturales: a) fertilización y riego; b) mantenimiento y control de cubiertas vegetales. Técnicas de manejo de las plagas: a) control del ciclo biológico del patógeno; b) evaluación de los momentos óptimos de aplicación. Lucha biológica: a) insectos útiles; b) parásitos y microorganismos útiles. Lucha biotécnica: a) atrayentes; b) confusión sexual. Utilización de productos químicos: a) entorno a la parte de la planta dedicada al consumo; b) en periodos tempranos del ciclo de cultivo de la planta. PRODUCTOS DE INTERÉS AGRÍCOLA COMO RESIDUO CERO Microorganismos (bacterias) Moléculas derivadas de microorganismos (bacterias) TRILOGÍA DEL SUELO (Lynch, 1990) FISIOLOGÍA VEGETAL PLANTA SUELO MICROBIOLOGÍA ECOLOGÍA RIZOSFERA SUELO PLANTA Características fisicoquímicas: •pH •Estructura •Textura •Materia orgánica •Disponibilidad MICROORGANISMOS ORGANISMOS HONGOS VIRUS BACTERIAS BENEFICIOSOS * PATÓGENOS * DELETÉREOS MICROORGANISMOS QUE PROMUEVEN BENEFICIOS PARA LAS PLANTAS (PBPMs * PGPRs) MOVILIZACIÓN DE NUTRIENTES BIOCONTROL BIOPROTECCIÓN MECANISMOS DE ACCIÓN DE LAS BACTERIAS RIZOSFÉRICAS PGPRs PGPRs MECANIMOS INDIRECTOS EVITANDO O PREVINIENDO EL ATAQUE DE ORGANISMOS PATÓGENOS 1997 EFECTO DE BACTERIAS RIZOSFÉRICAS SOBRE EL METABOLISMOS SECUNDARIO MECANISMOS MECANISMOS DIRECTOS DIRECTOS SÍNTESIS DE COMPUESTOS SÍNTESIS DE COMPUESTOS QUE AFECTAN QUE AFECTAN ALAL CRECIMIENTO VEGETAL CRECIMIENTO VEGETAL Y MOVILIZACIÓN DE NUTRIENTES SINTESIS DE SIDERÓFOROS SÍNTESIS DE ANTIBIÓTICOS SÍNTESIS DE ANTIFÚNGICOS 1998 RESISTENCIA SISTEMICA “INMUNIZACIÓN” NUEVAS MOLÉCULAS INDUCCIÓN METABÓLICA PRODUCCIÓN Y ALTERACIÓN DE LOS NIVELES DE FITOHORMONAS FIJACIÓN DE NITROGENO MOVILIZACIÓN DE NUTRIENTES FITOVACUNAS EN PLANTAS - PLANTA (receptores) - ELICITOR (activación) Tipos de defensa: 1) 2) 3) 4) Respuesta Sistémica Adquirida (SAR) Respuesta Sistémica Inducida (SIR) Barreras estructurales Defensa constitutivas (proteínas PR) Defensas químicas (fitoalexinas) Respuesta hipersensible Productos agrícolas Efecto sobre el cultivo Elicitores externos Fitofortificantes Bioprotección frente a estrés Biocontrol de plagas TIPOS DE METABOLITOS PARA SU APLICACIÓN A CULTIVO 1) Moléculas de comunicación de la planta: metabolitos excretados y hormonas vegetales. 2) Moléculas de comunicación de las bacterias: moléculas inductoras. 3) Síntesis de metabolitos bacterianos o síntesis de moléculas de antibiosis. 4) Moléculas estructurales de los microorganismos (elicitores). dando vida al campo 2009 EBT Spin Off de la Universidad de Sevilla Investigación y Desarrollo Innovación y Gestión del conocimiento Soluciones agrícolas biotecnológicas respetuosas con el entorno Propuesta ResBioAgro desarrolla y produce productos de origen biológico destinados a la agricultura, compuestos por microorganismos y moléculas derivadas, que van a mejorar el rendimiento y la productividad en las cosechas y van a prevenir las enfermedades y plagas, aportando así soluciones alternativas a los insumos químicos usados tradicionalmente en la agricultura, alternativas biológicamente sostenibles y económicamente más rentables que los recursos actuales para nutrir y proteger a los cultivos. www.resbioagro.com Moléculas potenciadoras de la salud de la planta Moléculas derivadas de microorganismos que se añaden a la formulación de productos y potencian su efecto. Son Bioestimulantes destinados a cultivos de leguminosas, cereales, hortícolas, frutos rojos, frutales, etc. www.resbioagro.com Formulados con BACTERIAS y MOLÉCULAS Formulaciones mixtas de bacterias y moléculas de acción como: Biofertilizantes Agentes de Biocontrol Biodesinfectantes de suelos Mejoradores de la producción de Compost Agentes de bioprotección al estrés www.resbioagro.com Aplicaciones extractos moleculares Sustancias activas inocuas Residuo Cero Componentes para el desarrollo de bioestimulantes de 4ª generación Bacterias + Moléculas Innovación para el desarrollo de productos para la agricultura del futuro Aplicaciones extractos moleculares METAGREEN (ResBioAgro, SL) Composición: Azúcares (manitol, glicerol, fosfoglicerol, trazas de manosa, glucosa, glucitol, etilenglicol y glucosamina), ácidos grasos (como ácido hexadecanoico y nonadecanoico; trazas de ácido octadecanoico, oleico y hidroxiesteárico), oligosacáridos de bajo peso molecular, trazas de aminoácidos (glicina) y ácidos orgánicos (ácido láctico y ácido succínico) Contiene flavonoides. Libre de auxinas. Libre de células. Aplicados a inoculantes bacterianos: biofertilización Aplicado a semillas: estimulante de la germinación y enraizado Aplicado a nivel foliar: bioestimulante y fitovacuna. Biocontrol y Bioprotección a estreses Aplicado en riego: bioestimulante y fitovacuna. Biocontrol y Bioprotección a estreses. POTENCIAL DE LA EMPRESA RESBIOAGRO, SL Mas de 900 cepas actualmente estudiadas Aisladas de rizosfera, filosfera y endosfera de plantas cultivadas (arroz, maíz, tomate, pimiento, calabacín, pepino, fresa, leguminosas, tabaco, etc.) y no cultivadas (alfalfa, ortiga, etc). Aislados de suelos o plantas de interés agrícola o de características especiales. Todos estos aislados (en distintas fases) están caracterizados con estudios morfológicos, fisiológicos, bioquímicos, genéticos moleculares, actividades biológicas, antagonismos frente a bacterias y hongos, fitotoxicidad en hoja de tabaco, capacidad nematIcida o patogenicidad en nematodos, ensayos en invernadero, en campos agrícolas, etc. ALGUNOS PRODUCTOS RESBIOAGRO, SL N2Bio Control Control N2Bio Extractos moleculares Potenciadores del efecto Inoculante Biomoléculas que actúan como activadores del sistema foliar y radicular de la planta Maíz , Soja, Alfalfa, Tomate, Fresa, etc Novedad tecnológica: Biostimulante Radicular y Foliar Aplicación de microorganismos Tomate Cherry AMG501 Tomate Tres Cantos AMG501 Tomate Cherry AMG521 Tomate Tres Cantos AMG521 dando vida al campo gracias