Un equipo del departamento de Microbiología y Genética de la Universidad de Salamanca, dirigido por Raúl Rivas González ha logrado desarrollar biofertilizantes bacterianos capaces de mejorar notablemente la producción de veza en rotación de cultivo de cereales.

Tras seleccionar tres cepas que producen un incremento superior al 90 % en el peso fresco en las plantas de veza , el trabajo de este equipo de investigadores logró estimularlas para colonizar raíces de trigo. Una de esas cepas, ensayada en campo, demostró resultados muy positivos con un 22 % de incremento de producción de grano y un 21,5 % de aumento de la  producción de paja.

El proyecto, desarrollado con la colaboración de Idebio SL., COAG, Asaja, Campal y la agricultora Marta Elena Crespo, se integra en el marco de la primera Convocatoria de Proyectos de Investigación orientados a ofrecer soluciones tecnológicas al sector primario, organizada por la Universidad de Salamanca a través de su vicerrectorado de Investigación y Transferencia y con el patrocinio y colaboración de la Diputación de Salamanca.

Adaptarse al 'greening'

Este trabajo, que vuelve a poner la I+D+i al servicio del campo, pretende ayudar a los agricultores salmantinos a ganar puntos frente a la nueva Política Agraria Comunitaria (PAC), que recupera la rotación de cereales y leguminosas para el mantenimiento y recuperación del suelo. Es el llamado ‘greening’, término que utiliza la PAC para incentivar una mayor conciencia ambiental, incorporando como novedad una parte del pago ligada a prácticas que tengan un carácter beneficioso para el clima y el medio ambiente.

Con ese objetivo en el horizonte, el proyecto de investigación se planteó para que el agricultor pueda acometer los retos que le impone la PAC “y abordarlos dentro de un contexto sostenible que le permita posicionarse estratégicamente, ya que la política agraria demandada por los ciudadanos europeos implica una mayor efectividad en los ámbitos de seguridad alimentaria, el medio ambiente, el cambio climático y el equilibrio social y territorial”, explican los propios investigadores para quienes la inclusión de una leguminosa en los ciclos de los cultivos “contribuye a mejorar los niveles de nitrógeno en el suelo ya que estas plantas son capaces de llevar a cabo la fijación biológica de nitrógeno atmosférico estableciendo Endosimbiosis con bacterias del suelo, denominadas genéricamente rhizobia”.

La biofertilización de las leguminosas con estas bacterias es una práctica agrícola que no sólo mejora la producción sino que, según se ha comprobado, tiene también un efecto beneficioso para los cereales que se utilizan en rotación de cultivos con las mismas.

Así, muchos agricultores están apostando por la veza (Vicia sativa) cómo leguminosa de elección en rotación con cereales. No obstante, uno de los problemas que tiene este cultivo es la baja productividad. Además, no se habían estudiado las bacterias que nodulan a esta leguminosa en la mayoría de los suelos en los que se siembran y no se tiene constancia de cuáles son las cepas ideales para lograr una simbiosis lo más efectiva posible.

Esta iniciativa del departamento de Microbiología y Genética, por tanto, ha seleccionado y caracterizado las bacterias ideales para diseñar biofertilizantes eficaces que permiten mejorar la efectividad de la simbiosis, lo que se traduce en una mejora sustancial de la producción.

El proceso

Para logarlo ha seguido una hoja de ruta que se inició aislando cepas de rhizobia a partir nódulos de Vicia sativa en los suelos cultivados y continuó con un análisis de la biodiversidad genética de las cepas aisladas y su agrupación mediante tratamiento matemático de los perfiles obtenidos con el objetivo de seleccionar cepas representativas para la secuenciación de genes. 

En un primer momento se seleccionaron 26 cepas diferentes de los 86 aisladas. Tras el tratamiento matemático de los perfiles obtenidos se obtuvieron cinco grupos diferentes que posteriormente continuaron cribándose. El siguiente paso llevó a identificar a nivel de género, especie y simbiovariedad los aislados mediante secuenciación de genes y analizar la efectividad de la simbiosis de cepas de diferentes grupos filogenéticos con Vicia sativa.  El resultado fue sencillamente espectacular puesto que las cepas aisladas fueron capaces de producir, al menos, un incremento del 75 % en el peso fresco en las plantas de veza, sin embargo. Ese aumento llegaba en algunos casos al 92 % y, en el caso de una cepa concreta, hasta el 97 %. 

Tras analizar la competitividad de las cepas más efectivas en condiciones de microcosmos y observar buenos resultados a partir de las dos semanas desde que les fue inoculada la bacteria, los expertos se centraron en la capacidad de colonización de las cepas más efectivas en las raíces de trigo. Una vez logrado ese dato se procedió a diseñar el biofertilizante en base a Rhizobium y evaluar su eficacia en el campo.

El experimento se diseñó utilizando macetas de 4,5 litros de volumen empleando suelo agrícola de las zonas de producción en Aldeatejada mezcladas con perlita estéril en proporción 3:1 para evitar la compactación durante el experimento y mejorar la aireación. 

Se colocaron seis macetas por tratamiento y cultivo con tres plantas de veza y cinco de trigo en cada caso. En ambos casos, el experimento se mantuvo durante seis semanas tras las que se procedió a su recolección y a la medición de parámetros de producción, momento en el que ya se constató que la cepa que había demostrado ser más propicia es capaz de incrementar tanto la biomasa de la parte aérea como el número de nódulos producidos lo que supone que se cuenta con una bacteria capaz de colonizar de manera activa las raíces de veza, competir de forma eficiente y provocar un efecto positivo sobre el desarrollo de la planta.

 

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