Producen abono a partir de bacterias de suelos áridos para aumentar la producción agrícola en sequía

Un equipo internacional de investigación integrado por la Universidad de Almería, el centro IFAPA La Mojonera, la Estación Experimental de Zonas Áridas (EEZA-CSIC) ambas en Almería y la Universidad de Roma Tor Vergata ha desarrollado un extracto a partir de una cianobacteria (Nostoc commune) que favorece la fertilidad del terreno. A partir de este organismo, presente en las biocostras, comunidades de microorganismos que recubren los suelos áridos, han obtenido un extracto que actúa como estimulante del crecimiento vegetal y refuerza la resistencia de las plantas frente a condiciones de estrés, como la sequía.

Equipo internacional de investigación integrado por la Universidad de Almería, el centro IFAPA La Mojonera, la Estación Experimental de Zonas Áridas (EEZA-CSIC) ambas en Almería y la Universidad de Roma Tor Vergata.

Los ensayos en laboratorio revelan mejoras en cultivos modelo como lechuga y tomate. En el primer caso, el tratamiento aumentó el número de hojas en un 20% y la producción total en un 27%. En tomate, los cultivos generaron hasta un 60% más de frutos y un incremento cercano al 50% en su peso. Además, las plantas mantuvieron su rendimiento incluso en situaciones de escasez de agua o alta salinidad. “Los ejemplares tratados no solo crecen más, sino que soportan mejor las condiciones adversas sin reducir su producción”, explica a la Fundación Descubre el investigador de la Universidad de Almería Gabriel Acién.

Además, el proceso de producción es escalable, lo que significa que, aunque se ha probado a escala piloto en el laboratorio, es una solución lista para su desarrollo industrial y para su transferencia al sector agrícola.

Un extracto natural

Según describen los investigadores en el artículo ‘Biocrust-derived Cyanobacterial Hydrolysate: A Sustainable Approach to Boosting Crop Growth and Stress Tolerance’ y publicado en Journal of Soil Science and Plant, el valor diferencial de la propuesta está en el origen del microorganismo. Nostoc commune es una cianobacteria que vive en entornos donde la vida vegetal es especialmente difícil, por lo que ha desarrollado compuestos que le ayudan a soportar estas condiciones y que, a su vez, permiten proteger a las plantas frente al estrés ambiental y mantener su actividad biológica.

Aplicación del producto.

A partir de esta base, los investigadores cultivaron la cianobacteria en fotobiorreactores, sistemas cerrados que utilizan la luz para cultivar microorganismos en condiciones controladas, y procesaron su biomasa para extraer sustancias naturales como polisacáridos -cadenas de azúcares que actúan como un ‘pegamento natural’-, antioxidantes y fitohormonas, que son compuestos químicos naturales producidos por las plantas que regulan su crecimiento, desarrollo y respuesta a estímulos del entorno. El resultado es un extracto que actúa como estimulante del crecimiento vegetal y mejora la estructura del suelo, favoreciendo la retención de agua y nutrientes. Además, protegen los cultivos frente a cambios ambientales como la sequía.

Una alternativa sostenible

Los expertos explican que los microorganismos no se aplican vivos, sino que se extraen aquellos compuestos que conservan sus propiedades beneficiosas, tras someterlas a este proceso. Esto facilita su uso en agricultura, dado que puede aplicarse de forma similar a otros fertilizantes tradicionales: mediante pulverización sobre las hojas o a través del riego. “Los ensayos muestran que la aplicación directa sobre las hojas es la más eficaz, ya que permite una absorción más rápida de los compuestos”, aclara Gabriel Acién.

Los investigadores cultivaron la cianobacteria en fotobiorreactores y procesaron su biomasa para extraer sustancias naturales.

En los experimentos, realizados en condiciones controladas en las instalaciones de Fertiglobal, en Larderello (Italia), los investigadores evaluaron tanto la germinación como el crecimiento de las plantas y su respuesta al estrés. Observaron que el extracto no solo favorece el desarrollo inicial, sino que también ayuda a las plantas a mantener su actividad fisiológica cuando escasea el agua o aumenta la salinidad del suelo.

En conjunto, este avance refuerza el papel de los recursos biológicos como aliados en la transición hacia modelos agrícolas más sostenibles, que responden a los retos ambientales actuales sin comprometer la producción de alimentos. El siguiente paso, según los investigadores, será validar su eficacia en condiciones reales de campo y explorar su aplicación en otros cultivos.

Este trabajo ha sido financiado por la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía, el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, el Ministerio de Educación, Universidad e Investigación de Italia, en colaboración con la empresa SCL Italia S.p.A.; el programa NextGenerationEU/PRTR y el programa europeo REALM, así como el Plan de Investigación y Transferencia de la Universidad de Almería.

Reportaje iDescubre: Cultivar en la escasez: bacterias del desierto que ayudan a producir más frutos con menos agua