Efectos de las bacterias solubilizadoras de NPK de Nostoc Biotech
Las investigaciones sobre el uso de bacterias promotoras de crecimiento vegetal (BPCV) son de gran utilidad para conocer sus efectos en la mejora de los rendimientos de los cultivos y en una mejora de la fertilidad del suelo y de la absorción de nutrientes por parte de las plantas de los cultivos.
En las últimas décadas la población mundial ha crecido de manera exponencial, habiendo sido necesario el empleo intensivo de fertilizantes químicos en pos de aumentar la producción de alimentos.
Esto ha provocado una serie de problemas a nivel ambiental, como pérdida de fertilidad y contaminación de suelos y acuíferos. Esto se traduce a largo plazo en menor rendimiento de la cosecha y frutos de menos calidad para el agricultor.
Además, las políticas españolas y europeas como la “Agenda 2030”, “De la granja a la mesa” y “España 2050” tienen como objetivo priorizar los cultivos locales e impulsar a los productores a trazar estrategias. El objetivo de éstas debe ser la obtención de un producto de mayor calidad a menor coste y cuya producción mejore progresivamente, respetando a su vez el medio ambiente.
Es aquí donde los biofertilizantes se están revelando como una herramienta útil para la consecución de estos objetivos.
La agricultura intensiva en la provincia de Almería es una práctica que se viene realizando desde hace décadas. Sin embargo, los suelos de los invernaderos han sufrido una pérdida de fertilidad preocupante debido al reiterado uso de fertilizantes sintéticos y productos fitosanitarios.
Ensayo agronómico biofertilizantes
Universidad de Almería – Nostoc Biotechnologies
Este documento incluye los resultados del proyecto de investigación titulado “Biofertilizantes como una importante herramienta para reducir el consumo de fertilizantes sintéticos tradicionales y mejorar la calidad y productividad de los cultivos”.
Es un ensayo realizado por Nostoc Biotechnologies junto a la Universidad de Almería, Grupo Cajamar y Cooperativa CASI.
Éste está asociado al programa Fields4ever, financiado por el programa de Investigación e Innovación 2020 de la Unión Europea. Grant agreement No 947084.
Objetivos del ensayo
- Estudiar la implantación de bacterias promotoras del crecimiento de las plantas (BPCP) en un cultivo comercial intensivo de tomate en invernadero.
- Examinar su efecto fertilizante como fijadoras de nitrógeno atmosférico y solubilizadoras de fósforo y potasio en suelos y plantas.
- Investigar su efecto biofertilizante en términos de producción y calidad de los frutos.
- Analizar económicamente costes y beneficios del uso de las BPCP.
Características generales
En dicho proyecto se han utilizado biofertilizantes desarrollados y comercializados por Nostoc Biotechnologies S.L (Figura 1). Dichos productos contenían bacterias fijadoras de N (Bio N) y solubilizadoras de P y K (Bio P y Bio K).
Durante la campaña 2020-2021 se realizó un ensayo en un cultivo intensivo bajo plástico de tomate variedad VT-3831, también denominado Rebelión, de la casa de semillas francesa Vilmorín (Figura 2).
Figura 2: Variedad de cultivo de tomate Rebelión empleada en el estudio
El invernadero en el que tuvo lugar el ensayo tiene una extensión de 13.700m2 con una densidad aproximada de 1.68 plantas/m2. La superficie del invernadero se dividió en parcelas según los sectores de riego presentes en el invernadero (figura 3).
En los sectores indicados en la figura anterior se aplicaron los siguientes tratamientos:
- Tratamiento 0 (AZUL): tratamiento testigo, sin inoculación de bacterias.
- Tratamiento 1 (BLANCO): una única aplicación de bacterias al inicio del cultivo.
- Tratamiento 2 (AMARILLO): aplicación de bacterias con una periodicidad aproximada de 40 días durante el ciclo de cultivo.
- Tratamiento 3 (ROJO): aplicación de bacterias con una periodicidad aproximada de 40 días durante el ciclo de cultivo y una reducción de un 20% en la cantidad de fertilizantes sintéticos. Aplicados mediante fertirriego y basado en los valores de conductividad del agua de riego con los fertilizantes sintéticos disueltos.
En la figura 4 se observa una de las secciones del experimento.
Figura 3: Disposición de los tratamientos en la superficie del invernadero.
Figura 4: Detalle del sector correspondiente al tratamiento amarillo (T2).
A lo largo del ciclo del cultivo se estudiaron:
- Las comunidades microbianas del suelo.
- Parámetros morfométricos de las plantas.
- Fertilidad NPK en suelos, absorción en hojas y frutos.
- Parámetros de calidad del fruto, producción y rendimiento económico.
Resultados
Los resultados más destacados fueron:
- La aplicación de los productos biofertilizantes basados en BPCV resultó en plantas más robustas durante la fase de crecimiento vegetativo. Esto permitió a su vez el desarrollo de mayores producciones de frutos (33% y 22% más de producción en el tratamiento T3 y T2 respecto al T0) (Figura 5).
Figura 5: Rendimiento acumulado por tratamientos
- Además de una mayor producción total, la producción de frutos de los calibres GGG (figura 6) y GG (figura 7) fue especialmente mayor que la que se obtuvo en las plantas del tratamiento control T0 sin inoculaciones bacterianas.
Figura 6. Rendimiento acumulado por calibre GGG.
Figura 7. Rendimiento acumulado por calibre GG
- Todo lo anterior resultó en una mayor cotización en el mercado (52% y 32% superior) de los frutos del tratamiento T3 y T2 respectivamente frente al T0 (Figura 8) (Figura 9)
Figura 8. Ingresos por tratamiento expresados en porcentaje respecto al tratamiento T0
Figura 9. Ingresos por tratamiento expresados en euros respecto al tratamiento T0
Esta rentabilidad fue calculada mediante los datos reales de la campaña, utilizando los kilogramos obtenidos en cada recogida multiplicados por el precio real de mercado en ese momento.
- Las BPCV (Bacterias Promotoras del Crecimiento Vegetal) demostraron un efecto positivo en la solubilización de P y K en el suelo. Se observaron mejores niveles de P y K asimilables por las plantas en los suelos de los tratamientos inoculados con bacterias (Figuras 10 y 11).
Figura 10. Fósforo asimilable en suelos a lo largo del ciclo del cultivo
Figura 11. Potasio disponible en suelos a lo largo del ciclo del cultivo
- Aunque las concentraciones de N, P y K en hojas y frutos no mostraron grandes diferencias, es necesario considerar estos datos incluyendo los de producción. Así, se observó que la efectividad de las BPCV en las extracción NPK en frutos respecto al tratamiento control fue especialmente importante (Tabla 1).
Tabla 1. Efectividad por tratamiento en la extracción de macronutrientes NPK en los frutos respecto al tratamiento control
- Las BPCV (Bacterias Promotoras del Crecimiento Vegetal) no tuvieron un efecto significativo en los parámetros de calidad estudiados en este ensayo (firmeza, pH, total de sólidos solubles, concentración de ácido cítrico). Es posible que tengan otros efectos como en la producción de sustancias que intervengan en el sabor, o en otras propiedades relacionadas con la salud, pero que sin embargo no han sido estudiadas en este ensayo.
- Los análisis microbiológicos demostraron que, debido a la acción de los microorganismos, los mecanismos de solubilización de P y K se vieron mejorados en los suelos del tratamiento T3 y T2 en la fase de la época de recolección de frutos frente al T0 y, a sí mismo, respecto a la fase de inicio del experimento.
Además, los resultados indicaron que los productos biofertilizantes basados en bacterias han podido favorecer el desarrollo de fitohormonas relacionadas con el crecimiento vegetal.
Una sola aplicación de BPCV (Bacterias Promotoras del Crecimiento Vegetal) en el suelo del cultivo, no fue suficiente para que éstas fuesen capaces de instalarse y establecerse como población permanente en los suelos. Esto lo vimos reflejado en la diferencia de resultados obtenidos de los tratamientos T3 y T2 frente a T1.
Aunque, en general, hemos obtenido mejores resultados en el tratamiento con una sola inoculación bacteriana (T1) frente al control (T0), los resultados fueron inferiores a los tratamientos con inoculaciones repetidas (T2 y T3). Esto pone de manifiesto la necesidad de realizar aplicaciones periódicas de los productos utilizados en este ensayo.
Por último, es especialmente destacable que los resultados del tratamiento T3 (aplicación de productos biofertilizantes periódicamente y reducción de fertirriego en un 20%), fueron especialmente mejores en casi todos los parámetros estudiados que los del tratamiento T2 (sin reducción de fertirriego).
Conclusiones
Estos resultados ponen de manifiesto que los niveles utilizados actualmente de fertilización sintética pueden inhibir en cierto grado el efecto positivo de los biofertilizantes.
En suelos excesivamente fertilizados, las plantas no necesitan tanto del efecto positivo de las BPCV (Bacterias Promotoras del Crecimiento Vegetal) y no producen en su máxima expresión los mecanismos necesarios para asociarse con ellas.
Desde el punto de vista agronómico esto representa excelentes noticias, ya que el uso de biofertilizantes no solo tiene efectos positivos en la producción y fertilidad de los cultivos y suelos, sino que además permiten la disminución de fertilizantes sintéticos. Esto supone una serie de beneficios ambientales y económicos y el desarrollo de una agricultura más sostenible.
Los productos biofertilizantes están demostrando un gran poder biotecnológico para poder pasar de una agricultura intensiva altamente demandante de recursos a una agricultura sostenible.
Informe realizado por:
Raúl Ortega Pérez. PhD.
Director Laboratorio de Microbiología de Suelos del Centro de Investigación en Agrosistemas Intensivos Mediterráneos y Biotecnología Agroalimentaria (CIAIMBITAL).
Departamento de Agronomía. Universidad de Almería.
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