En el ámbito de la agricultura, aumentar la productividad de los cultivos y al mismo tiempo garantizar la sostenibilidad es un desafío importante. Aquí es donde entran en juego los probióticos bacterianos, una alternativa para mejorar el crecimiento de las plantas y la salud del suelo. Pero, ¿qué son exactamente los probióticos bacterianos y por qué son cruciales en la agrícultura?

PROBIÓTICOS DE PLANTAS

Los probióticos de plantas (PP) son microorganismos, incluyendo hongos y bacterias, que presentan una alta afinidad por sus hospederos vegetales y establecen con ellos interacciones asociativas, simbióticas o endofíticas. Estos microorganismos mejoran la adquisición de nutrientes, protegen contra patógenos y aumentan la resistencia al estrés ambiental a través de mecanismos directos e indirectos, conocidos como función de promoción del crecimiento vegetal (PCV). Los PP pueden usarse individualmente o en consorcios para la formulación de biofertilizantes de alto rendimiento. Una característica esencial de los PP es su nivel de bioseguridad; riesgo biológico nulo para seres humanos, el medio ambiente, los animales y los ecosistemas.

Sin embargo, un error común en el segmento de los biofertilizantes es asumir que cualquier microorganismo que exhiba funciones PCV puede ser usado como biofertilizante. No todos los microorganismos con función PCV son adecuados para la formulación de biofertilizantes (EK-Mitter et al., 2021).

Por otra parte, aunque el suelo es una buena fuente de bacterias promotoras del crecimiento vegetal (BPCV), también es un reservorio de patógenos humanos. Por ejemplo, el complejo Burkholderia cepacia, Pseudomonas aeruginosa y el género Acinetobacter contienen cepas promotoras del crecimiento de las plantas, pero no deben usarse como biofertilizantes porque también pueden causar infecciones humanas graves. Además, se están investigando diferentes especies de la familia Enterobacteriaceae como promotoras del crecimiento de las plantas, incluido el patógeno humano Klebsiella pneumoniae y el patógeno vegetal emergente Pantoea ananatis. Sin embargo, el uso de enterobacterias como biofertilizantes implica un riesgo, ya que se ha reportado que las cepas clínicas y asociadas a Pantoea agglomerans tienen un potencial de virulencia indistinguible. El riesgo es particularmente alto en el caso del té de compost que se utiliza para promover el crecimiento de las plantas y para el control de enfermedades foliares y radiculares en varias plantas, como el pimiento y el tomate. Sin embargo, cuando los tés de compost se aplican mediante aplicación foliar, las enterobacterias patógenas pueden persistir en los alimentos (García-Fraile et al., 2012).

FUNCIONES CLAVE DE LOS PROBIÓTICOS BACTERIANOS EN LA AGRICULTURA

Las funciones biológicas de los probióticos bacterianos (PPB) están relacionadas con diversos procesos esenciales para la salud de las plantas:

• Solubilización y absorción de nutrientes: Las bacterias probióticas, como las solubilizadoras de fosfato, hacen que el fósforo esté disponible para las plantas convirtiéndolo en formas solubles.
• Fijación de nitrógeno: Bacterias como Rhizobium convierten el nitrógeno atmosférico en amoniaco, fundamental para el crecimiento de las plantas.
• Promoción del crecimiento de las plantas: Los probióticos liberan hormonas como las auxinas y las giberelinas, que promueven el alargamiento de las raíces y el crecimiento general de las plantas. Además, producen enzimas que suprimen los patógenos vegetales dañinos.
• Resistencia al estrés: Aumentan la tolerancia de las plantas a factores de estrés como la sequía, la salinidad y las enfermedades, mediante la producción de diversas enzimas.
• Agentes de biocontrol: Combaten los patógenos de las plantas directamente a través de la producción de compuestos antimicrobianos.

Los probióticos bacterianos ofrecen una solución eficiente, rentable y sostenible en la agricultura, promoviendo cultivos más saludables, reduciendo la dependencia de fertilizantes químicos y protegiendo las plantas del estrés y las enfermedades. Su capacidad para mejorar naturalmente la salud de las plantas los convierte en elementos clave para el futuro de la agricultura.

Es esencial evaluar los efectos tanto benéficos como nocivos de los microorganismos antes de su uso como biofertilizantes, para garantizar que solo se utilicen aquellos que son seguros para la salud humana, el medio ambiente y los ecosistemas, no solo para los consumidores o usuarios finales, sino también para los manipuladores durante la fabricación del biofertilizante.

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Referencias bibliográficas 

• García-Fraile, P., Carro, L., Robledo, M., Ramírez-Bahena, M.-H., Flores-Félix, J.-D., Fernández, M. T., Mateos, P. F., Rivas, R., Igual, J. M., Martínez-Molina, E., Peix, Á., & Velázquez, E. (2012). Rhizobium Promotes Non-Legumes Growth and Quality in Several Production Steps: Towards a Biofertilization of Edible Raw Vegetables Healthy for Humans. PLoS ONE, 7(5), e38122. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0038122

• Mitter, E. K., Tosi, M., Obregón, D., Dunfield, K. E., & Germida, J. J. (2021). Rethinking crop nutrition in times of modern microbiology: innovative biofertilizer technologies. Frontiers in Sustainable Food Systems, 5, 606815