José Pichel Andrés/DICYT La judía es un cultivo de gran importancia económica en Marruecos, pero la salinidad de los suelos limita su producción. Sin embargo, existe un género de bacterias denominado Rhizobium que habitualmente se asocia con las plantas leguminosas y favorece su crecimiento porque ayuda a fijar un nutriente muy importante, el nitrógeno. Con estas premisas, un proyecto de investigación se propone estudiar las cepas autóctonas de estas bacterias para seleccionar y caracterizar las que sean más tolerantes al estrés salino, de manera que puedan cumplir con su función y ayudar al desarrollo de la planta incluso en terrenos adversos.

Este trabajo está liderado por el científico Álvaro Peix Geldart, investigador del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (Irnasa, centro perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Científicas, CSIC), con la colaboración de otros investigadores de la Universidad de Salamanca y de la Universidad de Marrakech. La Agencia Española de Cooperación Internacional para el Desarrollo (AECID), del Ministerio de Asuntos Exteriores y Cooperación, se ha hecho cargo de la financiación.

“Esta zona presenta suelos muy salinos y esto perjudica la absorción de agua por parte de las plantas”, declara el experto a DiCYT. Sin embargo, en este tipo de terrenos secos y semiáridos el cultivo de la judía (Phaseolus vulgaris) es un importante recurso y se puede sustentar gracias a un buen aprovechamiento de los escasos nutrientes del suelo.

La presencia de Rhizobium es fundamental para ello, porque este género de bacterias presentes en el suelo forma una simbiosis con la planta, ya que es capaz de inducir la formación de nódulos en la raíz y en ellos tiene lugar la fijación biológica de nitrógeno, un nutriente imprescindible, por medio de una enzima llamada nitrogenasa, que transforma el nitrógeno gaseoso de la atmósfera en nitrógeno asimilable para las plantas. Dicho de otro modo, estos microorganismos actúan como fertilizantes naturales.

Entre este tipo de bacterias puede haber variedades genéticas que se comporten de forma distinta, de manera que unas “nodulen” mejor que otras y, por lo tanto, resulten más favorables para el crecimiento de las plantas. Además, también pueden darse distintas condiciones ecológicas para que la simbiosis entre las bacterias y las judías sea más o menos eficaz. Por eso, la investigación se propone explorar las posibilidades de mejorar este proceso identificando las cepas con un mejor comportamiento y las condiciones más favorables para la interacción con las plantas.

Selección de plantas

Por otra parte, el objetivo no se centra únicamente en las bacterias, sino que los científicos también analizan las distintas variedades locales de judías que existen para intentar identificar aquellas líneas que ofrezcan un mejor rendimiento, tanto ante la carencia de fertilización nitrogenada como en condiciones de alta salinidad y en asociación con cepas de Rhizobium.

Una vez completados los objetivos de este proyecto de investigación en Marruecos, la intención de los investigadores es ampliar los estudios realizados hasta el momento con las judías a otras plantas, también de importancia agronómica y también leguminosas, como puede ser el caso del guisante o las habas.

Grupo internacional

El equipo de Álvaro Peix mantiene otros proyectos de investigación dentro de la misma línea con otros científicos internacionales. Por ejemplo, colabora con la Universidad Central de Venezuela en la identificación y caracterización de nuevos microorganismos presentes en las selvas tropicales que puedan tener un aprovechamiento agrícola como fertilizantes naturales. Asimismo, estudia la interacción entre plantas leguminosas y microorganismos en colaboración con el prestigioso Scottish Crop Research Institute (SCRI) de Dundee, en Escocia (Reino Unido), una investigación que se centra en un tipo de leguminosas de Brasil que en la actualidad se encuentran en peligro de extinción.

Los avances en este campo son muy importantes tanto para la agricultura como para el medio ambiente, ya que contribuyen a eliminar la dependencia de los fertilizantes químicos al mejorar la nutrición de los vegetales sin necesidad de recurrir a ellos. Esto tiene importantes repercusiones de cara al futuro, ya que las leyes exigen cada vez más la progresiva eliminación de los fertilizantes químicos, que contaminan el entorno, y los agricultores necesitan alternativas que les garanticen cierto nivel de producción.

El equipo de investigación de Álvaro Peix se integra en el departamento de Desarrollo Sostenible de Sistemas Agroforestales y Ganaderos del Irnasa y está muy ligado a la unidad asociada de la Universidad de Salamanca Interacciones beneficiosas planta-microorganismo, con la que comparte la mayor parte de las investigaciones.

FOTOS: Álvaro Peix

Promotores de crecimiento

Dentro de las bacterias que interactúan con las plantas se pueden distinguir tres grupos: las patógenas, que suponen algún tipo de amenaza; las neutras, que no afectan a las plantas o que, al menos, se desconoce qué tipo de interacción mantienen con ellas; y, finalmente, un gran grupo de rizobacterias que ejercen un efecto positivo sobre el desarrollo vegetal y que se conocen como PGPR (en inglés, plant growth-promoting rhizobacteria, es decir, que promueven el crecimiento de las plantas).   Dentro de las PGPR se distinguen tres grupos según el mecanismo por el cual la planta se ve beneficiada. En primer lugar, están las que favorecen la absorción de agua y nutrientes, como Rhizobium con las leguminosas y Frankia con actinorrizas. En este grupo también están las de vida libre que pueden penetrar en la planta, y las solubilizadoras o mineralizadoras de fosfato, que ayudan a aprovechar este nutriente.   En segundo lugar, otro grupo de bacterias es capaz de producir hormonas de crecimiento vegetal, de manera que, por ejemplo, hacen crecer más la raíz y ésta puede captar más nutrientes.   Finalmente, otras previenen las enfermedades de las plantas. Son las productoras de antibióticos y antifúngicos y también las que inducen una respuesta inmune a patógenos, de manera que, aunque no sean atacadas, tienen lista una respuesta defensiva.