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Agricultura

Una colaboración entre plantas y bacterias

Sale el primer producto brasileño formulado con microorganismos para facilitar la absorción de fósforo del suelo

Raíz de maíz sin inoculantes (a la izq.) y con el producto que facilita la captación de fósforo

Frances Jones

A partir del mes de agosto, los productores rurales de Brasil disponen de una nueva tecnología que puede reducir los costos de operación y elevar la productividad de los cultivos. Se trata de un inoculante, un producto biológico líquido compuesto por microorganismos vivos capaces de facilitar la absorción en las plantas del fósforo existente en el suelo. Esta novedad es una creación de la estatal Empresa Brasileña de Investigación Agropecuaria (Embrapa) y la agritech –industria 4.0– Bioma, del estado de Paraná. Con el lanzamiento del producto comercial, con el nombre de BiomaPhos, se espera reducir la dependencia brasileña de fertilizantes químicos fosfatados (ricos en fósforo) importados.

Los agricultores brasileños ya conocen la tecnología de inoculación. Se estima que podría adoptarse en más de 28 millones de hectáreas plantadas de soja, alrededor del 80% del cultivo nacional. La línea principal de estos productos está compuesta por bacterias fijadoras de nitrógeno, que permiten la sustitución total o parcial de la aplicación de abonos químicos nitrogenados en los cultivos de soja y frijol. El inoculante que salió a la venta recientemente mejora el aprovechamiento del fósforo, otro elemento importante, reduciendo el abono químico. Junto con el nitrógeno (N) y el potasio (K), el fósforo (P) integra la tríada de nutrientes esenciales para los vegetales. Por lo general, estos forman parte de los abonos comerciales bajo la denominación NPK.

“El producto BiomaPhos es el resultado de una investigación que comenzó hace 18 años”, relata la microbióloga Christiane Abreu de Oliveira Paiva, de Embrapa Maíz y Sorgo, con sede en Sete Lagoas, estado de Minas Gerais. Otros países con clima templado, tales como Estados Unidos, Canadá y Argentina, ya han desarrollado productos similares, pero aún no había uno específico para las condiciones climáticas brasileñas. El esfuerzo de Embrapa para crear  un inoculante específico para la agricultura nacional se debe al hecho de que la importación de inoculantes extranjeros no siempre brinda buenos resultados por las diferencias entre el clima y el suelo brasileños y los de los países que los elaboran. Además, al ser un país tropical, el fósforo está presente en el suelo del país asociado a elementos químicos que no siempre se encuentran en las naciones con clima templado.

Junto a otros colegas de Embrapa, Paiva aisló inicialmente 450 microorganismos capaces de tornar disponible el fósforo que se encuentra en arcillas y en la materia orgánica presente en el suelo. “De esos 450, seleccionamos a los 15 mejores y los testeamos en cultivos de sorgo, maíz y otras plantas. Luego de eso, elegimos las cinco bacterias más productivas y efectuamos ensayos en el campo”, relata la investigadora. Al comprobarse el aumento de la productividad, Embrapa firmó un acuerdo con Bioma para la producción del inoculante. Se seleccionaron dos bacterias –Bacillus subtilis y Bacillus megaterium– para la elaboración del BiomaPhos.

El inoculante obtuvo inicialmente el registro para su uso en cultivos de maíz, en los cuales proporciona, según Embrapa, un incremento de la productividad de 7 a 10 quintales por hectárea. “El producto mejoró el aprovechamiento del fósforo y aportó estabilidad productiva al conferirle a la planta una mayor tolerancia al estrés hídrico”, dice el ingeniero agrónomo Luís Eduardo Curioletti, director de la estación experimental de la empresa Agrum Agrotecnologias Integradas, de Rio Grande do Sul, que participó en la validación del producto.

“Estamos sorprendidos con la aceptación que tuvo el producto, porque la tecnología recién sale al mercado”, comenta Paiva. Ella explica que los bacilos de los inoculantes interactúan con el fósforo existente en el suelo o en los abonos químicos. “Los ácidos y enzimas liberados por las bacterias rompen las moléculas de fósforo que, si bien están presentes en el suelo, no se encuentran disponibles para las plantas”, dice la investigadora de Embrapa. Esto sucede porque el fósforo no se encuentra libre en la naturaleza; normalmente está asociado a átomos de oxígeno, formando compuestos denominados fosfatos.

“Las bacterias disuelven los fosfatos”, añade la agrónoma Maria Catarina Megumi Kasuya, de la Universidad Federal de Viçosa (UFV), en Minas Gerais. “Ellas toman, por ejemplo, el fosfato del suelo y lo tornan soluble para que la planta y el propio microorganismo puedan utilizar el fósforo presente en el mismo”. Como por lo general el suelo brasileño es pobre en fosfatos, este tipo de inoculante no suple el empleo de fertilizantes fosfatados, pero permite utilizar menores cantidades.

Aplicaciones en cultivos de soja
Según la Asociación Nacional de Productores e Importadores de Inoculantes (Anpii), en 2018 se vendieron en Brasil más de 73 millones de dosis de inoculantes –un 87% de ellos para soja–, un crecimiento del 12% en relación con el año anterior. “Esto se debe al aumento del nivel de concientización del productor en cuanto a sus beneficios”, resalta José Roberto Pereira de Castro, presidente de la Anpii. “En las últimas dos cosechas registramos una evolución importante, pasando del 70% del área sembrada con soja tratada al 82%. Podemos llegar al 100%”.

Los inoculantes, que se comercializan en formulaciones líquidas o sólidas, en este último caso se los denomina turba (sustrato compuesto por especies vegetales descompuestas), se mezclan con las semillas en la hacienda el día que se realizará la siembra. Las dosis varían según la semilla: para la soja, se necesitan 100 mililitros en la forma líquida o 100 gramos (en el caso del compuesto sólido) por cada 50 kilogramos de semillas. Alrededor del 10% de los productores brasileños prefirieron en 2018 agregar el producto en el surco de siembra, para evitar que los agrotóxicos también aplicados a las semillas maten a las bacterias.

Más allá de su menor costo en comparación con los fertilizantes sintéticos, los inoculantes no causan daños al ambiente. Los abonos químicos se transforman rápidamente en nitratos o fosfatos cuando se incorporan al suelo, y las plantas no pueden aprovecharlos. Como el nitrato es muy soluble, cuando llueve es arrastrado por el agua, contaminando ríos y lagos. Los fertilizantes nitrogenados también pueden emitir óxido nitroso, un gas causante del efecto invernadero. Esos inconvenientes no se producen en el caso de la fijación biológica del nitrógeno. Las bacterias captan el nitrógeno disponible en el aire (N2) y se lo transfieren a la planta, aportando la porción que ellas necesitan de ese elemento químico.

Otras bacterias
En São Paulo, los científicos estudian fórmulas con bacterias de otros géneros que también reduzcan la dependencia a los abonos químicos. La startup C&L Biotech, de Piracicaba, desarrolló con la ayuda del programa Pipe de la FAPESP, una fórmula de un posible inoculante con un conjunto de bacterias de vida libre, o sea, que no viven en simbiosis con la planta, capaz de reducir en más de un 50% el uso de fertilizantes nitrogenados solubles en los cultivos de caña de azúcar. Según la ingeniera agrónoma Alice de Sousa Cassetari, directora científica de la startup, la innovación ya fue convalidada con éxito en un ambiente controlado y próximamente será testeada en campo.

La empresa Biodiversita, de Jaguariúna, también estudia, con la ayuda de un programa Pipe-FAPESP, un conjunto de bacterias oriundas de diversos biomas nacionales que están siendo testeadas como inoculantes. Otra línea de investigación se propone adaptar una tecnología que se utiliza en Asia para los cultivos agrícolas, aprovechando la relación beneficiosa entre un microorganismo y una planta acuática. Como resultado, una biomasa con una alta concentración de nitrógeno podrá utilizarse como biofertilizante. “Esto es un intento para disminuir el uso de fertilizantes nitrogenados sintéticos y la importación de ese insumo”, resalta el microbiólogo Diego Bonaldo Genuário, socio de la empresa Biodiversita.

Proyectos
1. Desarrollo de fórmulas para un inoculante innovador para la caña de azúcar que contiene bacterias diazotróficas de vida libre (nº 16/08192-4); Modalidad Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (Pipe); Investigadora responsable Alice de Sousa Cassetari (C&L Biotech); Inversión R$ 167.293,64
2. Desarrollo de un biofertilizante nitrogenado a partir de la biomasa generada mediante la asociación simbiótica Azolla/Anabaena para su uso como insumo agrícola (nº 19/15612-8); Modalidad Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (Pipe); Investigador responsable Diego Bonaldo Genuário (Biodiversita); Inversión R$ 75.397,50

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