El suelo es un recurso natural esencial pero el crecimiento demográfico, la industrialización, las prácticas agrícolas insostenibles y el cambio climático provocan su empobrecimiento y degradación y amenazan el propio abastecimiento de alimentos. Gracias a la biología molecular se han logrado importantes avances en el descubrimiento del microbioma del suelo para el desarrollo y la protección vegetal convirtiéndose en la alternativa con mayor potencial para revertir la degradación de los suelos agrícolas.


 

El suelo es un recurso natural finito esencial para sostener la vida en la tierra. Proporciona nutrientes, agua y minerales para plantas y árboles, almacena carbono y es el hogar de miles de millones de microorganismos, insectos y pequeños animales. Constituye la mayor reserva de carbono orgánico terrestre, además de ayudar a suministrar agua potable, evitar la desertificación y proporcionar resiliencia a las inundaciones y la sequía. El suelo mitiga el cambio climático a través del secuestro de carbono y la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero. Sin embargo, la cantidad de suelo fértil en el planeta ha ido disminuyendo a un ritmo alarmante lo que compromete la capacidad de los agricultores de cultivar alimentos para abastecer a una población mundial que alcanzará más de 8.500 millones en 2030, según las previsiones de la ONU. Este es un problema global y de tal gravedad que la Unión Europea incluido la salud del suelo entre sus prioridades de acción medioambiental para los próximos años.

Nuestros suelos agrícolas se están agotando. El crecimiento acelerado de la población ha obligado a incrementar la producción de alimentos y para satisfacer esta necesidad se ha recurrido a la agricultura intensiva caracterizada por un laboreo excesivo del suelo, un alto consumo de fertilizantes, herbicidas y pesticidas, la eliminación de la materia orgánica, el riego utilizando agua de mala calidad, monocultivos y pérdida de diversidad, junto a los avances en tecnología agrícola, más interesados por las plantas que por el suelo, han permitido aumentar el volumen de las cosechas y realizarlas de forma más rápida y eficiente con un alto coste medioambiental. El crecimiento demográfico, la industrialización, las prácticas agrícolas insostenibles y el cambio climático provocan el empobrecimiento y la degradación de los suelos, su compactación y encostramiento, el aumento de la salinidad… y como resultado la erosión y la desertización que amenazan la salud y la fertilidad del suelo, el mantenimiento de la biodiversidad y el propio abastecimiento de alimentos, pero la degradación puede revertirse.

El empobrecimiento y la degradación de los suelos es una realidad que amenaza la salud y la fertilidad del suelo, poniendo en riesgo la biodiversidad y el propio abastecimiento de alimentos, pero esta situación puede revertirse.

UN SUELO SANO ES UN SUELO VIVO

Un suelo sano es un ecosistema vivo, fértil y dinámico, lleno de microorganismos que cumplen funciones vitales, como transformar la materia inerte y en descomposición, los minerales en nutrientes para las plantas; controlar las enfermedades, los insectos y malas hierbas; mejorar la estructura de los suelos con efectos positivos para la capacidad de retención de agua y nutrientes y, por último, mejorar la producción de cultivos.

Cuando se alteran las propiedades fisicoquímicas del suelo y el equilibro natural entre fertilidad y biodiversidad se rompe es cuando se suceden una serie de procesos de degradación del suelo y en última instancia su propia desaparición y con ello la vegetación, la diversidad biológica y el agotamiento productivo. 

Más allá de las estrategias de gestión del suelo, como el rewilding, la agricultura regenerativa o las rotaciones innovadoras como prácticas agrícolas sostenibles que ayudan a la recuperación del suelo, la biotecnología se ha convertido en la alternativa con mayor potencial para revertir la degradación de los suelos agrícolas. El uso de la biología molecular para descubrir el microbioma del suelo ha avanzado considerablemente desde el desarrollo de la PCR. Las metodologías PCR cuantitativas son ahora habituales en muchos laboratorios. Y la Secuenciación de Nueva Generación (NGS, por sus siglas en inglés) ha evolucionado de tal manera que ahora es posible describir el ADN y ARN del genoma del suelo, permitiendo así la cuantificación y asociación funcional de toda la biodiversidad (procariotas, eucariotas y arqueas) del suelo.

Un suelo equilibrado, fértil y sano se expresa en plantas sanas y productivas con consecuencias positivas sobre el medioambiente y las personas.

LA RIZOSFERA, UNA ALIADA CLAVE

En el propio suelo encontramos una fuente inagotable de recursos naturales para recuperar la salud del suelo y su biodiversidad. Las raíces es uno de los hábitats más complejos y diversos que existen, algunos de los microorganismos que alberga el suelo interacciona con ellas y forman la rizosfera. Y es en esta zona del suelo que rodea a la raíz, no superior a un milímetro de espesor, donde se desarrolla la vida microbiana y se generan comunidades microbianas distintas al resto del bioma edáfico.

La microbiota radicular ejerce un papel fundamental en la nutrición vegetal y en su defensa frente a las enfermedades. Por una parte, diversas bacterias promueven el desarrollo de las plantas, enriqueciéndolas o estimulándolas, al movilizar los nutrientes del suelo y volverlos disponibles para los vegetales mejorando así su rendimiento. Por otra parte, protegen a la planta de los patógenos, impidiendo que estos colonicen las raíces, ya que compite con ellos por los nutrientes, los destruye antes de que puedan causar infecciones, o sintetizan ciertas sustancias que inhiben el crecimiento de estos patógenos. Y desencadena una respuesta específica en la planta, la resistencia inducida, la cual estimula la capacidad del sistema inmunitario vegetal para hacer frente al estrés biótico (enfermedades y plagas) y abiótico (heladas, exceso de sal, sequía, etc.).

Por ello, en la rizosfera encontramos una aliada perfecta en la búsqueda de bioestimulantes y bioplaguicidas en sustitución de fertilizantes y fitosanitarios de síntesis química. Ya es una realidad que determinadas especies beneficiosas de la rizosfera se están empleando en la agricultura actual para incrementar el rendimiento del suelo y potenciar el crecimiento de los cultivos reemplazando en cierta medida el uso de suplementos minerales de origen inorgánico. Además, al minimizar la incidencia de las enfermedades vegetales, se reduce la aplicación de plaguicidas, de modo que los alimentos contienen menos sustancias potencialmente perjudiciales para la salud humana.

Una tecnología prometedora es el uso de nuevos bioestimulantes (materiales compuestos por sustancias y/o microorganismos) para promover la función de la rizosfera estimulando los procesos naturales para mejorar la absorción de nutrientes y aumentar la tolerancia al estrés ambiental y paralelamente obtener altos rendimientos. Más concretamente, la aplicación de microorganismos beneficiosos como biofertilizantes a base de Bacterias Promotoras del Crecimiento Vegetal (PGPR -Plant Growth-Promoting Rhizobacteria) de géneros asociados a la rizosfera de las plantas. Sus características las hacen bacterias muy apreciadas y estudiadas por su potencial, no solo para la mejora en el crecimiento de cultivos o como agentes de biocontrol en agricultura, sino también en la variedad de posibilidades tanto de descontaminación y degradación de suelos como de reforestación y recuperación de ecosistemas.

 

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