Microbios pueden ser usados como fertilizantes naturales en suelos pobres
Por André Julião , FAPESP
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| Los campos rupestres brasileños son ambientes rocosos estacionalmente
secos con algunos de los suelos más empobrecidos en fósforo (P) del
mundo. Fuente: Camargo, A.P., de Souza, R.S.C., de Britto Costa, P. et al. 2019. |
Un estudio publicado en la revista ISME identificó 522 genomas de arqueas y bacterias asociadas con las raíces y el suelo de dos especies de plantas nativas de la ecorregión de la sabana montañosa brasileña conocida como campos rupestres ("praderas rocosas"). Se identificaron cientos de microorganismos hasta ahora desconocidos para la ciencia, lo que demuestra que la ecorregión es un punto caliente de biodiversidad y que muchos organismos nuevos aún no han sido descritos y clasificados en Brasil.
Una de las plantas, Vellozia epidendroides, vive en suelo poco profundo, mientras que otra, Barbacenia macranta, se encontró creciendo en rocas expuestas. Ambas pertenecen a la familia Velloziacea. Las muestras se recolectaron en una zona privada adyacente al Parque Nacional Serra do Cipó en el estado de Minas Gerais.
El descubrimiento podría ser potencialmente la base para el desarrollo de sustitutos biológicos de los fertilizantes químicos utilizados por los agricultores, especialmente aquellos que contienen fósforo.
"El fósforo está normalmente presente en el suelo, pero no siempre en una forma que las plantas puedan usar. La mayoría de los microorganismos que encontramos hacen que el fósforo sea soluble para que las plantas lo puedan absorber", dijo Antônio Camargo, primer autor del artículo.
Una comparación de los microorganismos asociados con plantas que crecen en el suelo y en rocas mostró que conformaban comunidades diferentes pero compartían muchas especies. Varios microorganismos estaban altamente especializados en el transporte de fósforo y su conversión a la forma soluble del mineral, que las plantas pueden absorber.
"Investigaciones anteriores se centraron en los mecanismos de adaptación de las plantas a las duras condiciones de esta sabana montañosa y a menudo ignoraron a los microorganismos. Nuestro estudio muestra que los microorganismos pueden desempeñar un papel clave en la adaptación de las plantas a las condiciones extremas de este entorno. En particular, suministran el fósforo necesario para alimentar el crecimiento de las plantas", dijo Rafael Soares Correa de Souza, uno de los autores correspondientes del artículo.
Los investigadores esperan que sus descubrimientos contribuyan a la creación de productos que sustituyan a los fertilizantes químicos basados en fósforo, uno de los nutrientes para cultivos más utilizados por los agricultores brasileños. Más de la mitad del fertilizante de fosfato utilizado en Brasil se importa, principalmente de Marruecos, pero también de Rusia, Egipto, China y Estados Unidos.
Además de la dependencia de las importaciones, el fertilizante de fosfato contamina los cuerpos de agua y su producción es una fuente de emisiones de gases de efecto invernadero, estimadas en 1 kg por cada kg de fertilizante producido. Además, el fósforo es un recurso natural no renovable y, por lo tanto, finito.
Los fertilizantes biológicos ya se utilizan en Brasil. En el caso de la soja, son la principal fuente de nitrógeno en el 80% del área plantada. Un estudio anterior del GCCRC estimó que el uso de inoculantes biológicos en lugar de fertilizantes de nitrógeno podría ahorrar 10 mil millones de dólares al año.
"El estudio también destaca la necesidad de la conservación de los ecosistemas brasileños, que pueden proporcionar muchas otras soluciones basadas en la naturaleza como esta", dijo Souza, cofundador de la startup biotecnológica Symbionics, que desarrolla biológicos de próxima generación.
Basado en artículo de Phys-Org.
Camargo, A.P., de Souza, R.S.C., Jose, J. et al. 2023. Plant microbiomes harbor potential to promote nutrient turnover in impoverished substrates of a Brazilian biodiversity hotspot. ISME J 17, 354–370. https://doi.org/10.1038/s41396-022-01345-1
Camargo, A.P., de Souza, R.S.C., de Britto Costa, P. et al. Microbiomes of Velloziaceae from phosphorus-impoverished soils of the campos rupestres, a biodiversity hotspot. Sci Data 6, 140 (2019). https://doi.org/10.1038/s41597-019-0141-3
