Biofertilizantes, la revolución de la nutrición mineral

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Lo más importante en todo sistema de producción es garantizar la cantidad de nutrientes que permitan mejorar los rendimientos, sanidad y calidad de las cosechas.

Sin embargo, la continua utilización de fertilizantes químicos no permite de manera sostenible ofrecer una adecuada disponibilidad de esos elementos, para que puedan ser absorbidos por las plantas; aunado a esto se le suman los daños al medio ambiente y la huella de carbono que dejan mientras su preparación y utilización.

Hoy en día, los avances en la ciencia han demostrado que a nivel de la rizosfera existen interacciones biogeoquimicas únicas y dinámicas y por ello es importante la presencia de los microorganismos para que exista una nutrición vegetal efectiva.

En las últimas décadas se ha venido desarrollando e implementado los biofertilizantes; los cuales son productos elaborados con base de restos vegetales, bacterias, hongos y microorganismos favoreciendo el proceso de la nutrición biológica de las plantas permitiendo así un buen aprovechamiento. Estos crean condiciones para la absorción de los nutrientes y promueven el desarrollo de las plantas.

Es necesario resaltar que los fertilizantes biológicos ayudan a mejorar la eficiencia y el uso de agronómico de los recursos, además este tipo de productos son complementos de la fertilización química sin que implique su sustitución.

vista frontal de suelo plantas y su interacción con los biofertilizantesz

¿Sabe cuál es el biofertilizante más adecuado para tu cultivo?

Azotobacter, bioestimulante microbiano

Estas bacterias son fijadoras de nitrógeno de vida libre solubilizadoras de fósforo y productoras de sustancias promotoras del crecimiento. Estudios han demostrado que plantas inoculadas con Azotobacter y solo con 75 % de fertilización nitrogenada mejoran la capacidad de acumulación de materia seca en tubérculos de batata.

biofertilizantes a partir de azotobacter

Además, este biofertilizante con el uso de esta bacteria, genera incrementos de 6,65 ton/ha respecto al testigo químico aumentando el porcentaje de proteína cruda a un 13,93 , es por ello, que es usado como un bioestimulante microbiano agrícola  ya que que proporciona respuestas satisfactorias al desarrollo de los cultivos.

Asimismo usando sólo el 20 % de Azotobacter  y la mitad del Nitrógeno este biofertilizante en el Cultivo de Ají dulce (Capcicum frutescens) se  logran rendimientos y vigor en la planta  similares a la fertilización química, generando como resultado el ahorro económico al productor así como la disminución de gases de efecto invernadero como se puede observa el gráfico a continuación.

gráfico de rendimiento usando biofertilizantes con azotobacter
Fuente: (Adaptado de Lozada y Rivas, 2010).

Azospirrillum, promotora del crecimiento vegetal

Es un género de bacterias promotoras del crecimiento vegetal, por lo que cuando se asocian con las raíces de las plantas aumenta el sistema radicular y por ende la parte aérea, generando como resultado elevar la producción y productividad del cultivo.

Resultados obtenidos en los cultivos usando biofertilizantes con azospirillum

Cuando se ha aplicado biofertilizantes con estas bacterias en el cultivo de maíz se ha logrado como resultado resistencia a las condiciones de sequía, debido a que aumenta la presencia de auxinas dentro de la planta.

Asimismo se han realizado investigaciones de esta bacteria mezclada con otras bacterias de los géneros Bradyrhizobium y Pseudomonas en leguminosas, obteniendo como resultado buenos rendimientos.

De igual forma el Azospirillum brasilense se ha utilizado en pastos Penisetum y Panicum, logrando un incremento de la materia seca de hasta 15 Kg/ha/día y una fijación biológica del Nitrógeno de 40 kg/ha/año lo cual se traduce en un ahorro al momento de incorporar fertilizantes químicos.

Mientras que en Brachiaria brizantha aumenta alrededor del 8 % en los números de hojas y del 7 % en el número de macollo, permitiendo aumentar los días de pastoreo.

Además cuando este biofertilizante es utilizado en pasto Estrella (Cynodon nlemfuensis) en diferentes proporciones de fertilización nitrogenada se evidenció que la utilización de Azospirillum sp mejora el uso eficiente de la fertilización hasta con sólo la mitad de la fertilización química como se evidencia en el gráfico a continuación.

gráfico de producción de forraje usando biofertilizante con azospirrillum
Fuente: Adaptado de (WingChing et.al, 2016)

Pasos a seguir para la inocular cultivos con el biofertilizante con azospirillum

Es importante señalar que la inoculación de esta bacteria en los cultivos es bastante sencilla, consiste básicamente en mezclar las semillas con el inoculante (según instrucciones del fabricante); además, este procedimiento debe realizarse bajo sombra, donde la temperatura no supere los 35 °C, para evitar que los rayos solares maten a las bacterias.

Luego se debe dejar secar por unos 30 min antes de la siembra; por otro lado no es recomendable sembrarlas después de 24 horas de la inoculación ya que disminuye la supervivencia de las bacterias aplicadas en el biofertilizante.

En lo que respecta a su aplicación la misma se realiza con el uso de una asperjadora sobre la superficie del suelo, cepellones y canteros en sistemas organopónicos.

Rizobios, excelente fijadora de nitrógeno

Los rizobios son bacterias que tienen la capacidad de fijar nitrógeno al asociarse con plantas leguminosas, estos seres vivos entran en las raíces y generan unas estructuras denominadas nódulos; las cuales tienen la función de fijar el nitrógeno atmosférico, resultando beneficioso para el desarrollo y crecimiento de la planta.

En efecto el uso de este biofertilizante con los rizobios  ayuda y mejora la producción  en las leguminosas. Por estas razones diferentes estudios concuerdan que cuando se inocula frijol (Vigna unguiculata L) con cepas nativas de rizobios aumenta:

  • Materia seca.
  • Cantidad de nódulos.
  • Masa nodular.
  • Absorción de nitrógeno y fosforo, entre otros parámetro evaluados.

De esta manera se destaca la importancia de la utilización de estos microorganismos para mejorar los cultivos.

raíces con nódulos compuestos por rizobios

Solubilizadores de fosfato, eficiencia nutricional

En los suelos agrícolas las cantidades de fosfatos insolubles sólo puede convertirse en formas asimilables para las plantas mediante la acción microbiana. Por lo tanto son los microorganismos del suelo los responsables de dinamizar el ciclo del fosforo a través de procesos de mineralización, inmovilización y solubilización.

Es por ello la importancia de la aplicación de biofertilizantes que contengan bacterias solubilizadoras de fosfato; en vista a que mejoran la disponibilidad del nutriente y ayudan en la nutrición de las plantas.

Asimismo el uso de esta biotecnología mejora la eficiencia respecto al uso de fertilizantes químicos fosfatados requerida por los cultivos; como lo demuestran  diversos estudios y experiencias donde se reduce la dosis a fertilizar entre 25-50 %; dando como resultado el incremento en los rendimientos en comparación a promedios locales con técnicas productivas convencionales.

Hay que resaltar que los microorganismos solubilizadores de fosfato pueden mostrar otras actividades de promoción de crecimiento vegetal, como la producción de ácido indolacético (AIA), ácido giberélico, citoquininas, etileno, ácido cianhídrico (HCN); además de la fijación asimbiótica de nitrógeno y la resistencia a patógenos del suelo.

Micorrizas, sinergia en acción

Las micorrizas son una asociación hongo- raíz, creando redes densas que permiten movilizar el fósforo y otros nutrientes. Por tanto los biofertilizantes que contienen micorrizas aumentan en más de 40 % los rendimientos, además de promover la precocidad de la cosecha en algunos cultivos.

Sin embargo debido a que el hongo demora de 3-4 semanas para establecerse; se recomienda que el mismo sea aplicado directo en semillas, vivero o al momento del trasplante.

manos sosteniendo terrón de tierra con micorrizas o biofertilizantes

Se ha comprobado que se incrementan los rendimientos en papa y maíz en un 6 % y 100 % respectivamente, al ser biofertilizado los cultivos; además se reduce en un 25 % el uso de fertilizantes químicos.

Además el uso del biofertilizante al momento el trasplante en plántulas de cacao (Theobroma cacao L.); genera como resultado a las 13 semanas,  plántulas más altas y de mejor vigor en relación a las que no fueron inoculadas.  En definitiva es más eficiente inocular el hongo en la fase de trasplante. Lo que se puede comprobar al observar el siguiente gráfico.

gráfico mostrando efecto de biofertilizante en variables productivas de cacao
Fuente: Adaptado de Abarca y Gómez, 2020

También se obtienen efectos positivos al biofertilizar con micorrizas los cultivos de Aguacate o Palta ( Persea americana) y cítricos; generando como resultado la continua prolongación de los frutos aún en temperaturas frías

Asimismo en cultivos de Aguacate o Palta ( Persea americana) y en cítricos mediante utilización de micorrizas se observa que el crecimiento del fruto se prolonga aun en temperaturas frías, lo cual permite obtener mejor dimensión y presentación para el mercado.

Avances tecnológicos de los biofertilizantes

El mundo en este momento está realizando cambios paradigmáticos, debido a que existe un incremento a nivel global del mercado del 16 y 20 % en biológicos, los consumidores están demandando mayor cantidad de alimentos, más inocuos y de mayor calidad.

Un ejemplo de ello es Europa que ha planteado disminuir al 50 % el uso de fertilizantes y el 30 % de agroquímicos, con el fin de minimizar los gases de efecto invernadero y la contaminación de la aguas.

Premisas de los biofertilizantes

En este sentido los avances tecnológicos que se están desarrollando en la línea de los biofertilizantes a nivel global se caracterizan por las siguientes premisas:

  • Promover la disponibilidad de varios nutrientes, por lo general son productos que emplean varias cepas de microorganismos, por ejemplo 2 o más géneros de bacterias, bacterias mas hongos (solubilizadores o protección de patógenos).
  • Productos que sean compatibles con fertilizantes convencionales, para que al incorporar el producto no solamente se garantice la disponibilidad de microorganismos sino que se aportan nutrientes necesarios al suelo.
  • Presentaciones tanto en sólido como líquido con altos porcentajes de viabilidad y cepas resistentes a condiciones extremas, que sean prácticas para incorporar al suelo o al cultivo de diversas formas como por ejemplo mediante el riego o aspersiones dirigidas.
  • Que se puedan utilizar en varios tipos de suelos y múltiples cultivos
  • Evitar contaminar cuerpos de agua.
  • Menos cantidad de energía en su producción.

Los biofertilizantes y su importancia en la interacción suelo-planta-microorganismos

El suelo es un elemento vivo debido a que con las condiciones óptimas de materia orgánica, vida microbiana y mesofauna degrada remanentes orgánicos y coloca en disposición nutrientes para las plantas; es decir allí existe todo un mundo subterráneo donde se producen interrelaciones múltiples en un ecosistema, cíclico y equilibrado.

Por consiguiente bajo este principio de sostenibilidad ecológica y tomando en consideración que nada está aislado en el suelo, entran en su función determinante los biofertilizantes tomando en consideración que existe un variedad de microorganismos con funciones básicas, los cuales si se proporcionan las mejores condiciones producirá efectos positivos para el desarrollo vegetal.

Compilador:

Ing. Agr. Wilman Smith Jiménez Márquez

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Una plántula con biofertilizante
insecto sobre hoja biofertilizada
vista cercana de plántulas abonadas con biofertilizantes
manos vertiendo biofertilizante liquido en envase
plántulas de maíz con biofertilizantes
hombre revisando maíz biofertilizado
manos sembrando plántula y colocándole biofertilizante
tipos de biofertilizantes
bolsas con plantas biofertilizadas
tipos de microorganismos usados como biofertilizantes
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