Probióticos agrícolas

Probióticos agrícolas – Los beneficios de la microbiota del suelo

¿Les ha pasado que cuando tienen una infección fuerte, y les administran algún antibiótico, el médico les advierte que cuiden su alimentación para evitar alguna infección estomacal? Los médicos explican que esto ocurre porque el antibiótico “puede dañar la microbiota intestinal”, la cual es fundamental para protegernos del ataque de agentes patógenos, además de contribuir en la asimilación de nutrientes y en otros procesos fundamentales para nuestra salud. Entonces, se indica que para restablecer la biota intestinal es importante alimentarse sanamente y, además, consumir probióticos

Y, qué son los probióticos. Son formulaciones biológicas que pueden constar de un tipo de microorganismo, o consorcios de microorganismos selectos que se suministran generalmente por vía oral. Estos microbios previenen el ataque de patógenos y promueven la salud intestinal  

Pues bien, a los suelos agrícolas les está pasando algo similar a lo que ocurre con un paciente tratado con antibióticos fuertes durante mucho tiempo. Resulta que, por muchos años se ha abusado de la fumigación, desinfección y sanitización de los suelos con el objetivo de combatir infecciones por bacterias, hongos, nemátodos y plagas de insectos que afectan a los cultivos agrícolas. Tan solo en México, se tienen regiones que desde hace décadas fumigaban sus suelos con 200 litros por hectárea de metam sodio - un fumigante químico que se inyecta al suelo vía sistema de riego en surcos tapados con una tapa plástica-. Al cabo de aproximadamente 20-30 días, se considera que el suelo ya está inocuo y apto para trasplantar los cultivos. En la actualidad incluso, existen algunas zonas agrícolas en México, donde las dosis de metam sodio aplicado al suelo se han ido incrementando significativamente hasta llegar a más de 400 L/Ha

El caso es que, al realizar una fumigación química, se crea un “vacío biológico”, similar al que dejan los antibióticos en los intestinos, porque esos compuestos químicos afectan microorganismos “malos” y “buenos” por igual. Entonces, es evidente que, en lugar de que el suelo quede “protegido” del ataque de patógenos como se suele pensar, la realidad es que queda vulnerable y totalmente desprotegido. Pero descuida, si tu cultivo se enferma, el proveedor de metam sodio seguramente tiene fungicidas, bactericidas, insecticidas o nematicidas de origen sintético que te puede vender para que puedas “salvar” tu cultivo. Esta última afirmación por supuesto es sarcasmo, porque lo que realmente ha ocurrido con estos procedimientos es que se ha caído en un círculo vicioso que solamente incrementa la dependencia de las moléculas químicas, con el elevado costo de la degradación de los suelos

Entonces, siguiendo con la analogía ¿qué se puede hacer para no caer en este cuadro de vulnerabilidad donde la salud está en riesgo por haber consumido antibióticos para combatir una enfermedad? Pues dentro de las principales recomendaciones se encuentran: alimentarse sanamente y consumir probióticos. Y, ¿cómo podemos llenar ese vacío biológico que han dejado los fumigantes (y otras malas prácticas) en nuestros suelos? Incorporando probióticos agrícolas, además de rediseñar los programas de manejo, lo cual equivaldría a implementar buenos hábitos que conduzcan a la salud, en este caso, a la salud del suelo

Del genoma al microbioma y la consecuente relevancia de los probióticos

¿Recuerdan aquella noticia de hace un par de décadas, en la cual se anunciaba el gran proyecto del genoma humano? Dichas investigaciones se proponían descifrar el código genético, con el objetivo de encontrar la raíz de todos los males que aquejaban la salud humana, de modo que se pudiera sanar desde los genes. Imaginemos por un momento que esas cadenas de información genética (los códigos), son como una cadena de luces de navidad (es solo un ejemplo), donde cada uno de esos "foquitos" corresponden a un gen o grupo de genes. De manera que cuando se encienden o activan, provocan una respuesta en el ser vivo. ¿Ya lo imaginaron? Bien, pues se identificaron y se siguen identificando foquitos(genes) y patrones de luces (factores codificantes) que pueden activar por ejemplo, diferentes tipos de cáncer, diabetes, obesidad, etc. Lo cual desde luego es un conocimiento muy valioso e importante

Sin embargo, considero que la aportación más relevante de ese proyecto fue el descubrimiento del microbioma y la gran importancia que tiene en los sistemas vivos. Por ejemplo, ¿sabían que se encontró que 9 de cada 10 células en del cuerpo, no son humanas? Al parecer, los seres humanos somos un 10% humanos y 90% comunidades de microbios por todos lados del cuerpo. ¿Y saben qué es lo peor?, que hemos estado peleando con esa naturaleza microbiana por muchos años. Hemos sostenido una guerra imparable con los microbios de nuestro cuerpo con resultados devastadores para el microbioma. Por lo tanto, es importante entender que no todos los microbios son enemigos. Dentro de esa legión microscópica se tienen millones de aliados

En el caso de las plantas, pasa algo muy similar. Ya que se estima que aproximadamente el 50% de las células de las plantas son de origen vegetal, pero el otro 50% son microbios que se asocian con las plantas. ¿Se imaginan? La mitad de biomasa celular de sus cultivos son microbios. Y al igual que con el cuerpo humano, se tiene una guerra sin fin contra los nematodos, hongos y bacterias que dañan los cultivos agrícolas. Pero ¿y si esos patógenos están ocasionando problemas porque con las prácticas agrícolas también se han afectado las poblaciones de los microbios defensores? ¿Qué tal si la eficiencia en el control de enfermedades y plagas consiste en reforzar las defensas microbiológicas? Al final de cuentas, la mitad de la planta son microbios

Entonces, como se habrán dado cuenta, la investigación del genoma se redirigió hacia el microbioma, con el objetivo de comprender ¿cuáles son las funciones de esas comunidades microbianas en las plantas? ¿Qué importancia tienen los microbios del suelo en la salud y productividad de los cultivos agrícolas? ¿cómo interactúan las plantas con los microbios y qué beneficios mutuos obtienen?

Aunque las respuestas a estas preguntas continúan en investigación, los resultados sugieren que el manejo agronómico convencional ha ocasionado daños al microbioma del suelo y las plantas, tal como lo podemos ver en la siguiente ilustración que correlaciona el impacto de las prácticas agrícolas con la salud o enfermedad del suelo. De manera que, la solución a estas problemáticas podría estar en cambiar el enfoque con el que se han estado combatiendo, y ahora redirigirse hacia el fortalecimiento del microbioma del suelo.

Los invito a dejar por un momento la obsesión con los patógenos y que se pregunten, ¿qué hay de bueno en mi suelo y cómo lo promuevo o incremento? A partir de su respuesta, se puede iniciar con las estrategias para regeneración del suelo, dentro de las cuales, se incluye, la incorporación de probióticos como veremos más adelante

Funciones del microbioma del suelo en los sistemas agrícolas

Si los microorganismos son tan abundantes en las plantas y en el suelo, entonces es probable que no estén ahí solamente de relleno ocupando un espacio, ¿verdad? Por el contrario, es altamente probable que lleven a cabo funciones que beneficien a su hospedero de modo que les siga permitiendo habitar ahí. Pues bien, pensando en eso, múltiples investigaciones han ido descifrando las funciones que la microbiota del suelo, y cómo es que dichas funciones pueden afectar la salud, nutrición y desarrollo de los cultivos agrícolas.

En la siguiente ilustración se enlistan las funciones más esenciales del microbioma del suelo en los agroecosistemas:

-          Regulación del clima

-          Ciclaje de nutrientes

-          Tolerancia al estrés (adaptación) y estimulación del desarrollo vegetal

-          Control de plagas y enfermedades

-          Degradación de contaminantes

Como podrán darse cuenta, lo que tienen en común todos estos procesos naturales es que se llevan a cabo por microorganismos. Sí, esos microorganismos con los que hemos estado en guerra por muchos años. Esos que queremos desterrar del suelo por que nos han infundido la idea de que “los nematodos son malos para el cultivo”, “los hongos pudren las raíces”, “las bacterias pueden acabar con un cultivo en días” (afirmaciones que sí bien son ciertas, la realidad es que están incompletas)

Nos han hecho creer que un “suelo limpio” sin amenazas de patógenos es mejor para producir porque ellos son nuestros “enemigos”. Pero ¿y si hubiera una manera diferente de hacer las cosas? ¿si no fuera necesario matar? ¿Si pudiéramos mejor colaborar? ¿Será posible?

El estudio del microbioma nos está abriendo los ojos y nos está ayudando a entender que no todos los microorganismos son malos. Por ejemplo, ¿sabías que de todos los nematodos del suelo, solamente ¼ son considerados dañinos para las plantas? ¾ partes de los nematodos del suelo cumplen funciones esenciales en el ciclaje de nutrientes, control de plagas, además de regular las poblaciones de bacterias, hongos y otros nematodos. Sin embargo, muchos de los nematicidas químicos pueden afectar no solo a los fitoparásitos sino que también afectan a los nematodos de vida libre, y al perder esos organismos, se pierden con ellos las funciones esenciales que desarrollan

¿Sabían que algunos hongos del género Trichoderma spp tienen la capacidad de solubilizar nutrientes? Es decir, que no solo son antagonistas biocontroladores de otras enfermedades, sino que también pueden promover la nutrición del cultivo, fortaleciéndolo y haciéndolo más resistente al ataque de enfermedades. También se ha comprobado que el hongo nematófago Paecilomyces lilacinus tiene capacidad de solubilizar fósforo, promoviendo el desarrollo de raíces nuevas, al mismo tiempo que combate la incidencia de nematodos fitoparásitos

Por estos motivos, es importante entender que cuando se ataca al microbioma buscando defenderse, se corre el riesgo de perder funciones esenciales del suelo. Cuando se atacan las poblaciones de hongos fitopatógenos, es posible que se afecten poblaciones de micorrizas, o que se reduzcan poblaciones de hongos solubilizadores, entonces aunque se controlan las pudriciones, probablemente se manifiesten síntomas de deficiencias nutricionales. ¿Pueden ver la conexión?

El concepto de probiótico agrícola

Los probióticos agrícolas son formulaciones biológicas de microorganismos vivos que restablecen sus funciones esenciales para garantizar la protección, estimulación y nutrición de los cultivos agrícolas

Me gustaría dejar muy claro que, para ser considerados probióticos, estos deberán estar formulados exclusivamente a partir de microorganismos, y no de otros componentes activos añadidos, tales como fertilizantes, ácidos orgánicos o aminoácidos que puedan alterar la función de los microbios

Desde esta perspectiva, los probióticos biofertilizantes por ejemplo, no tendrían por qué contener fertilizantes. Es decir, un probiótico biofertilizante formulado a base de microorganismos fijadores de nitrógeno no tiene qué contener nitrógeno. Otro formulado a base de microorganismos solubilizadores de zinc, no tiene por qué contener determinadas unidades de zinc. Lo que contienen esos probióticos, son microorganismos que van a realizar las funciones de fijación o solubilización del nutriente y así se lo van a suministrar al cultivo para corregir deficiencias. Así que, se debe de dejar de lado la práctica de “enriquecer” los probióticos con otras moléculas o ingredientes activos que al final solo terminan convirtiendo el inoculante en una especie de “Frankenstein” que puede ser que ni siquiera cumpla su función como es debido

Por lo tanto, los probióticos agrícolas deberán contener microorganismos vivos, fisiológicamente estabilizados para cumplir funciones muy específicas que favorezcan el restablecimiento de las funciones más esenciales del suelo

La Regeneración del Suelo

Cada vez con más frecuencia nos encontramos con el término “regeneración del suelo”, incluso como bandera y estandarte de grandes corporaciones transnacionales que, aún nos venden venenos y fumigantes para nuestros suelos, y que con total descaro se hacen llamar “líderes en agricultura regenerativa”. De modo que, en este punto es muy importante que nos cuestionemos seriamente ¿a qué se refieren esos conceptos? ¿son solamente una estrategia de mercado de las compañías que quieren parecer más sostenibles, verdes y amigables con el ambiente? O, ¿en realidad estamos ante un cambio inminente en nuestra forma de producir alimentos?

En lo personal, considero que definitivamente nos encontramos en un punto de quiebre, donde cada vez es más evidente que el camino que hemos elegido por décadas para manejar nuestros suelos no es el más conveniente. Las estrategias actuales están enfermando y matando nuestros suelos, de eso no cabe la menor duda. Por lo tanto, elijo pensar que la regeneración del suelo es posible, siempre y cuando, entendamos la raíz de la degradación de los suelos, ¿por qué los estamos perdiendo?. Que sepamos identificar la causa de la degradación del suelo, para entonces sí, poder empezar a implementar estrategias que permitan su regeneración. Ojo, estoy hablando de estrategias, no de “productos milagro” o "el mejor producto" que nos saque de este atolladero en que otros “productos” nos han metido antes. Evitemos a toda costa una "segunda revolución verde" por favor. Creo que ya con una nos bastó, ¿o no?

Los probióticos agrícolas como estrategia para regeneración de suelos

Continuando con la analogía del paciente que ha recibido fuertes dosis de antibióticos, y que ha ido a parar a terapia intensiva por las fuertes infecciones que lo aquejan. Resulta que la clave de su recuperación podría estar en el restablecimiento de la microbiota, el fortalecimiento de su sistema inmunológico y la desintoxicación de su organismo. En nuestro caso, ese paciente es el suelo y el objetivo es restablecer su salud, ¿por dónde empezamos? El primer paso será averiguar ¿qué tan dañada está la biota del suelo? ¿Qué tanta afectación se ha ocasionado a lo largo de tantos años aplicando plaguicidas químicos y fumigantes? Podemos darnos una idea de manera indirecta con parámetros como el contenido de materia orgánica.

Resulta que en un suelo modelo, el contenido de materia orgánica se estima que debería ser del 5%, y dentro de ese porcentaje, el 10% aproximadamente, lo integran los microorganismos del suelo. Entonces imagínense, aquí en México, y en diferentes regiones de Latinoamérica se han detectado suelos agrícolas en proceso de desertificación, con ¡menos del 0.5% de materia orgánica! ¿cuál creen que será el contenido microbiológico en esos suelos? Entonces, sí, los suelos con bajo contenido de materia orgánica, es altamente probable, que presenten degradación de la fertilidad biológica, y primero se tendría que determinar su grado de degradación, para poder diseñar la estrategia correcta para su tratamiento. Entonces, paso 1, diagnóstico

Posteriormente, una vez que se han identificado las deficiencias del suelo que se pretende regenerar, se puede empezar a dar forma a un programa de aplicaciones, para el cual, es recomendable tomar en cuenta la mayor información posible, dentro de lo cual se podría incluir:

-          Tipo de cultivo: Por ejemplo, si se trata una hortaliza o cultivo de ciclo corto, los probióticos deberán suministrarse desde la etapa de planteo (plantín, vivero), al momento del transplante y durante las primeras etapas de desarrollo. En el caso de un frutal, es importante iniciar las inoculaciones cuando se tiene flujo de raíces nuevas, o durante las etapas de mayor actividad radicular

-          Tipo de suelo: Si el suelo está compactado, presenta problemas de drenaje o muy bajo porcentaje de materia orgánica, estas condiciones podrían afectar el establecimiento de hongos, por lo que es recomendable, integrar al programa de trabajo estrategias correctivas para estos detalles antes de incorporar los probióticos

-          Sistema de riego: Tomar en cuenta si se tiene riego por goteo, si es por aspersión o se tiene un cultivo de temporal es importante para definir la presentación (polvo, líquido, granulo), dosis y tipo de probiótico que se va a suministrar. De igual manera, por ejemplo, hay algunos cultivos en los que se realizan riegos muy puntuales, tal es el caso de granos, en los cuales se pueden hacer riegos por inundación, y posteriormente riegos de auxilio. Todos estos datos son necesarios para determinar dosis y frecuencias de aplicación

-          Etapa fenológica en la que se encuentra el cultivo: La etapa fenológica del cultivo afecta la actividad de la dinámica radicular, y una raíz activa favorece el desarrollo y establecimiento de los microorganismos. Por eso es fundamental definir las etapas de mayor actividad radicular y en estas etapas establecer los momentos de incorporación de probióticos

-          Historial de fumigaciones o desinfección del suelo: Este historial puede brindarnos una idea del grado de intoxicación del suelo y puede contribuir a definir si es necesario cierto tipos de microorganismos que favorezcan su descontaminación

-          Plan de fertilización: Es recomendable realizar reducciones graduales o ajustes de las dosis de fertilización, sobre todo si se incorporan probióticos biofertilizantes

-          Plan de manejo de plagas, enfermedades y malezas: Esta información es indispensable para determinar cuáles de las prácticas o controles podrían afectar los probióticos incorporados. Por lo que es necesario determinar la compatibilidad entre los microorganismos que se busca inocular y los controles que ya se estén implementando en el manejo

Una vez que se ha reunido toda esta información, entonces se procede con el diseño del plan de manejo agrobiológico, que incluye el suministro de probióticos agrícolas. Los cuales deberán ser compatibles con el cultivo, sus condiciones de manejo y condiciones ambientales. Por lo tanto, el paso final es llevar un seguimiento de los resultados observados con el objetivo de realizar ajustes en el plan que se ha determinado. Este seguimiento es un paso fundamental que conlleva al mejoramiento y finalmente, al éxito del programa que se está implementando. Si no se lleva un adecuado seguimiento, se corre el riesgo de que los resultados no sean objetivos, y finalmente no tengamos información concluyente ni suficiente para determinar si el probiótico en realidad está influyendo positivamente en la salud del cultivo y la regeneración del suelo

De modo que, los 3 pasos principales para llevar a cabo una exitosa campaña de regeneración de suelos son:

1.      Diagnóstico

2.      Diseño de la estrategia

3.      Seguimiento y ajuste

Estos tres pasos les ayudarán a alinearse con el objetivo primordial de regenerar sus suelos. Los enfocarán para que puedan ver el panorama completo y dejen de ver los síntomas de manera desconectada. Y mientras más se practiquen mejor van a ir comprendiendo cómo se comportan los microbios buenos, su enfoque será mantenerlos, conservarlos, nutrirlos, para que ellos a su vez, le ayuden a su cultivo a mantenerse sano, fuerte y productivo.

En ediciones posteriores les hablaré un poco más sobre prebióticos agrícolas, los cuales son todas esas enmiendas y nutrientes que los microorganismos requieren para mantenerse sanos. Vamos a aprender juntos cómo dejar de pensar en “acabar” con lo malo, y nos empezaremos a enfocar en hacer crecer lo bueno. Porque ya estamos haciendo un gran esfuerzo por producir y mantener vivos nuestros suelos, pero ahora imagínate ¿y si lo hacemos bien?

Bibliografía

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