Biofertilizantes
Sustento de una agricultura orgánica


Biofertilizantes
Sustento de una agricultura orgánica
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Los biofertilizantes son productos a base de microorganismos —como bacterias y hongos— que viven asociados a las plantas, los cuales facilitan así la nutrición mineral del mundo vegetal. Actualmente, la agricultura llamada orgánica hace uso de este tipo de microorganismos a fin de sustituir los fertilizantes químicos de la producción agrícola convencional, para de obtener frutas y hortalizas más nutritivas y saludables para el medio ambiente.

La expresión “agricultura orgánica” se antoja redundante, pues los productos agrícolas son orgánicos, toda vez que derivan de procesos biológicos regidos por el material genético de los organismos; no obstante, la agricultura orgánica se define como un sistema de cultivo de organismos (hortalizas, verduras, frutas) que no emplea agentes químicos sintéticos (como fertilizantes, insecticidas, herbicidas, fungicidas, etc.), ni insumos para la producción agrícola que no se encuentren naturalmente en los ecosistemas. Esto significa que, para sustentar el crecimiento vegetal y mejorar la calidad y cantidad de sus derivados cosechables, es necesario implementar durante el cultivo: abonos de origen natural, biofertilizantes, control biológico de plagas, policultivos (diversas especies de plantas, complementarias entre sí, creciendo en un mosaico vegetal), rotaciones, cultivos multi-estratificados (en los que se utiliza simultáneamente árboles, arbustos y herbáceas), semillas mejoradas mediante selección genética tradicional, etc.
     La agricultura orgánica tiene muchas vertientes (permacultura —o agricultura permanente—, agricultura biológica, ecoagricultura, agroecología y sistemas tradicionales de producción de alimentos, entre otros), pero en ella no se utiliza semillas transgénicas u organismos modificados genéticamente (OMG), porque el objetivo de la agricultura orgánica es evitar el uso de sustancias/elementos que puedan afectar el medio ambiente y la salud de los consumidores, lo cual se logra a partir de seguir procesos y aplicar principios llevados a cabo de manera natural en los ecosistemas.
     También se ha mostrado que el aroma, sabor y concentración de vitaminas y minerales de los productos orgánicos es mayor en comparación con el mismo producto, pero cultivado en forma convencional. Por ello, el objetivo del presente artículo es dar a conocer un grupo de organismos que facilitan la nutrición vegetal y son conocidos como biofertilizantes, los cuales constituyen la forma principal en la que las plantas en los ecosistemas obtienen nutrimentos y agua, por lo que la agricultura orgánica los emplea para obtener cosechas libres de agentes químicos capaces de causar daño, tanto a consumidores como al ambiente.

Los abonos orgánicos son fertilizantes del suelo que provienen de animales, restos vegetales de alimentos, jardinería o cosechas, y son producto de procesos como composteo, cultivo de lombrices de tierra y de diversas fuentes de materia orgánica. Además, los biofertilizantes son también productos que contienen microorganismos, los cuales facilitan la asimilación de nutrimentos por las plantas y, de hecho, la actividad de esta biota del suelo constituye la forma natural de fertilización de éste.
     Actualmente, se produce y utiliza biofertilizantes para mejorar el rendimiento de las cosechas, mediante bacterias fijadoras de nitrógeno, hongos micorrícicos (es decir, aquellos idóneos para formar una simbiosis con raíces de ciertas plantas)* y otros microorganismos capaces de aumentar la accesibilidad de los nutrimentos. Los principales biofertilizantes disponibles en el ámbito comercial son:

  • Bacterias nitrificantes (rizobios), que utilizan nitrógeno de la atmósfera, el cual constituye 78% del aire, y lo fijan en formas asimilables por las plantas y 
  • Esporas de hongos micorrizógenos arbusculares, asociados con las plantas de cultivo para formar una simbiosis de mutuo beneficio, a partir de la cual los hongos (micobiontes) proporcionan a la planta (fitobionte) fosfatos, otros minerales y agua; mientras que el vegetal suministra azúcares a su huésped.

Son microorganismos unicelulares que captan el nitrógeno atmosférico y lo fijan en el suelo y en las raíces, en forma de compuestos inorgánicos. Algunos viven en simbiosis con las raíces de las plantas y otros son de vida libre; son éstos los que han sido denominados bacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPB, por sus siglas en inglés).

FIGURA 2. Biofertilizantes a base de hongos micorrícicos.

     Una bacteria nitrificante que se ofrece comercialmente en México como biofertilizante, y que es cosmopolita, es Azospirillum brasilense y también se vende Rizhobium etli (figura 1 y 2), las cuales son de vida libre.

Éstas constituyen una asociación formada por hongos de varias clases (Ascomicota, Basidiomicota, Zigomicota y Glomeromicota) y 95% de los vegetales terrestres.

     Las micorrizas se clasifican, principalmente, de acuerdo con la penetración del hongo en las raíces vegetales, mediante extensiones filamentosas llamadas hifas, las cuales forman redes dentro de las células de la corteza radical, y también estas extensiones fúngicas se expanden en el suelo buscando fuentes de nutrimentos, como materia orgánica en descomposición y agua (cuadro 1). Las micorrizas más ampliamente extendidas son las arbusculares (figura 2), pues se estima que entre 80 y 90% de las plantas terrestres tienen este tipo de simbiosis.

Actualmente, es importante realizar investigaciones sobre los microorganismos que facilitan la nutrición vegetal a fin de determinar cuáles son los inóculos (o sustancias y cantidades) adecuados para aplicarse a los diferentes cultivos de consumo humano, considerando la biota nativa del sitio, así como las condiciones del suelo y los climas locales. Asimismo, la generación de inóculos bacterianos y micorrícicos altamente especializados sería una oportunidad ecológica para reducir el uso de los fertilizantes químicos, que se emplean en la agricultura convencional, todo esto en beneficio del medio ambiente (figura 2).
     Por ello, es necesario conocer los mecanismos que gobiernan la nutrición vegetal natural con el fin de apoyar exitosamente procesos como: producción agrícola orgánica, conservación ecológica, restauración de ecosistemas, mitigación del calentamiento global, control de erosión, captura de carbono, etcétera.

De acuerdo con estudios recientes, no es posible explicar la dinámica del mundo vegetal sin vincularla con el papel que desempeñan las bacterias nitrificantes y las micorrizas, entre otros, porque tales simbiosis son fundamentales en el desarrollo de los individuos, poblaciones, gremios, comunidades y paisajes en todos los ecosistemas terrestres, debido a que la red hifal de los hongos micorrícicos explora un perfil edáfico (es decir, de suelos) más profundo que el alcanzado por las raíces de las plantas, para suministrar nutrimentos y agua.
     Para concluir, conviene mencionar que los biofertilizantes son una oportunidad para que la sociedad logre obtener una alimentación con productos agrícolas más nutritivos y saludables, sin deteriorar el medio ambiente, ya que las hortalizas, frutas y verduras, producidas mediante la agricultura orgánica, normalmente contienen una mayor cantidad de vitaminas y minerales que los productos similares derivados de la agricultura convencional. Finalmente, es mejor alimentarse con multivitamínicos naturales a partir de cultivos enriquecidos con biofertilizantes, que consumir suplementos de origen sintético.

Referencias   
  1. Barea, J. M. 1998. “Biología de la rizósfera”. Investigación y Ciencia. 256: 74-81.
  2. Worthington, V. (2001). “Nutritional Quality of Organic Versus Conventional Fruits, Vegetables, and Grains. The Journal of Alternative and Complementary Medicine. 7: 161-173.
Arcadio Monroy Ata

Es Biólogo egresado del plantel Zaragoza de la UNAM. Diplomado en Estudios a Profundidad (DEA) en Ecología (1985) y Doctor en Ecología (1989), ambos por la Universidad de Ciencias y Técnicas de Languedoc (Montpellier II), de Francia. Autor del libro: Manual de Prácticas de Educación Ambiental (2ª ed., México, Editorial Trillas, 2013). Profesor titular “A” en FES Zaragoza.

Juan Carlos Peña Becerril

Es Licenciado en Biología, por la FES-Zaragoza y Maestro en Ciencias Biológicas (Biología Ambiental con Orientación en Restauración Ecológica) por la Facultad de Ciencias, UNAM. Es especialista en micorrizas de tipo arbuscular de zonas áridas y de bosque tropical. Profesor de las materias de Ecología y Recursos Naturales de la carrera de Biología en la Facultad de Ciencias, UNAM.

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