Simbiosis profunda
Un grupo de investigadores trabaja con bacterias que tienen efectos antifúngicos y son capaces de evitar enfermedades en diversas plantas. También se presentan como potenciales reductores del uso de agroquímicos.
En las raíces de todos los vegetales se genera un microambiente donde las plantas se comunican mediante señales químicas con todos los géneros de organismos habitantes de ese suelo. Foto: Martin LaBar.
Colonizando el aire, el agua y aun bajo la tierra, habitando desde hace milenios y compañeras invisibles en todos los rincones del planeta, incluso en los lugares más extremos en donde el calor o el frío harían imposible la vida de cualquier persona, están ellas, las bacterias, pequeños organismos unicelulares capaces de dar más beneficios que daños tanto a los seres humanos como a las plantas.
En efecto, un género de microorganismos, las Pseudomonas -conocidas con la sigla PGPB (Plant Growth Promoting Bacteria)-, pueden ser utilizadas como promotoras del crecimiento de plantas , y de esta manera inhibir un conjunto de hongos fitopatógenos, es decir, que causan enfermedades en las plantas. Así lo indica Claudio Valverde, desde el Laboratorio de Bioquímica, Microbiología e Interacciones Biológicas del Suelo, en la Universidad Nacional de Quilmes.
Valverde y su equipo también estudian la utilización de esos agentes de control biológico para reducir el uso indiscriminado de agroquímicos, que no sólo atacan a microbios depredadores, sino que también dañan a los que aportan un provecho en la producción y calidad de los productos del sector de la agricultura.
En las raíces de todos los vegetales se genera un microambiente donde las plantas se comunican mediante señales químicas con todos los géneros de organismos habitantes de ese suelo, donde cada planta convive en equilibrio con estos en una relación de ayuda mutua (simbiosis o cooperativismo). Es el mismo modo en que coexisten las colonias bacterianas en nuestro organismo, e influyen positivamente en la digestión y en la absorción de nutrientes, y también estimulan el sistema inmunológico. Esta comunicación entre plantas y bacterias implica, por el lado de las primeras, la liberación de moléculas –como si se tratara de perfume–, que provocan la atracción de los microbios hacia las raíces, en donde se genera una utilidad recíproca.
Agroquímicos versus biocontroladores
Las bacterias que promueven el crecimiento y desarrollo de los cultivos influyen de forma directa o indirecta sobre ellos. Los efectos directos pueden observarse en la ausencia de otros microorganismos, es decir, la planta solo interactúa con el microbio en estudio; mientras que los mecanismos indirectos se pueden observar en la interacción del organismo de interés con un fitopatógeno, y así se reducen los efectos dañinos en el vegetal.
Si bien los productos sintéticos llevan una ligera ventaja debido a su conocimiento en el modo de acción, no se comprenden por completo los complejos mecanismos de acción de los microorganismos que directa o indirectamente afectan a los vegetales, incluyendo a la mayoría de los agentes de control biológico. Al respecto, Claudio Valverde comenta: “La utilización de bacterias biocontroladoras no implicaría un reemplazo total de los agroquímicos existentes, pero sí una posible reducción en las cantidades”. Se podrían complementar y balancear para reducir el uso de agroquímicos y suplementarlo conjuntamente con el uso de biocontroladores. Según el especialista, “es difícil reemplazarlos totalmente por motivos tecnológicos, políticos y económicos; además, los agroquímicos son de amplio espectro, o sea, atacan de una sola vez a varias plagas, mientras que el empleo de los microbios como controladores naturales es de menor amplitud”.
Así como, de manera natural, la reducción de insectos es llevada a cabo por una inmensa variedad de arañas que habitan en nuestro planeta, el control de enfermedades mediante el uso de agentes biológicos es ejercido por otros organismos vivos que evitan grandes daños y pérdidas económicas. Estos ataques se vuelven un verdadero problema en la siembra de los campos, ya que impiden un buen crecimiento y maduración de las plantas, ocasionando pérdidas de más del 50% solo a causa de las enfermedades postcosecha. A todo esto, se suman las bajas ocasionadas por factores climáticos, que impactan en los costos de producción, como así también en el costo al consumidor.
“Ya es conocida la eficacia en el mercado argentino como en países limítrofes de inoculantes que emplean un tipo de bacterias simbióticas y fijadoras de nitrógeno conocidas como rizobios”, explica Valverde, y prosigue: “En estos casos, esta acción provechosa es bien visible para el productor cuando ve en la planta el desarrollo de protuberancias esféricas en sus raíces (nódulos), característica de que la mejora o ventaja se ha producido. En cambio, con las PGPB y agentes de biocontrol en general, este hecho se traduciría en el mayor rendimiento de la producción y en la disminución de enfermedades en los vegetales”.
Contienda bajo tierra
Algunas de las herramientas ya conocidas con las que se cuenta para combatir la supresión de patógenos con estos controladores biológicos son la competencia por el espacio y los nutrientes, la producción de enzimas capaces de extinguir al patógeno, la producción de antibióticos líquidos o gaseosos y la inducción de resistencia en la planta contra el invasor mediante la estimulación de los mecanismos de defensa de esta.
La batalla entre los distintos microbios que habitan bajo la tierra posee un valor práctico pues se evalúa un conjunto de cepas con efecto antagónico ante patógenos que afectan a los principales cultivos del país, las que podrían ser utilizadas en la biotecnología agrícola con vistas a obtener biopreparados en beneficio de diversos cultivos de interés económico, desde oleaginosas y cereales, hasta hortalizas y frutales.
“Estamos trabajando con Rizobacter Argentina, una empresa nacional que sobresale como una de las líderes en investigación y desarrollo de productos microbiológicos aplicados al agro, la cual financió un proyecto de investigación con nuestro laboratorio orientado al aislamiento y estudio de PGPB del género Pseudomona para el control de fitopatógenos en vegetales, a partir de lotes agrícolas de la zona núcleo productiva del país”, detalla Valverde. Esta empresa ha comenzado a ensayar aislamientos a campo, con la evaluación del agente de control biológico en condiciones reales de competitividad con la flora microbiana nativa del suelo. “A futuro, el desarrollo de tecnologías amigables con el ambiente podrán contribuir a reducir el uso de agroquímicos”, concluye Valverde.
Pequeño glosario
Biocontrolador
Es un producto 100 % biológico conformado por una o varias cepas de bacterias que han sido aisladas, seleccionadas y producidas por un laboratorio de microbiología agrícola, para el control biológico de microorganismos que enferman a los cultivos.
Fitopatógeno
Generalmente, es un microorganismo que produce enfermedades en las plantas por medio de disturbios en el metabolismo celular causado por la secreción de enzimas, toxinas, fitorreguladores y otras sustancias y, además, por la absorción de nutrientes de la célula para su propio crecimiento. Algunos fitopatógenos pueden causar también enfermedades por crecer y multiplicarse en el xilema y en el floema de la planta y, por ende, por bloquear el transporte de agua y nutrientes desde la raíz hacia las hojas, o el flujo de savia desde las hojas hacia el resto de la planta.
