BACTERIAS FIJADORAS DE NITROGENO-ARVENSIS AGRO S.A

2 junio, 2017/en Sin categorizar/por arvensisagro

El nitrógeno es un elemento esencial para el desarrollo de las plantas, y es un factor limitante para el crecimiento de las mismas. Sin embargo, la plantas no tienen acceso directo al nitrógeno en forma gaseosa (N2) que representa el 80% de la atmósfera terrestre. Las plantas son capaces de tomar el nitrógeno del suelo en forma de amonio y nitraro. Esta limitada biodisponibilidad de nitrógeno y la dependencia de los cultivos por este elemento para su crecimiento ha hecho que se dispare la industria de los fertilizantes con base nitrogenada durante los últimos años.

Por lo tanto, en la agricultura actual se aplican grandes cantidades de fertilizantes químicos al suelo para incrementar el desarrollo y productividad de los cultivos. Esta aplicación masiva puede resultar muy perjudicial para el medio ambiente ya que es una fuente de contaminación para los acuíferos.

La tendencia actual, parece dirigirse al uso de microorganismos capaces de fijar y utilizar el nitrógeno atmosférico, de manera que pueden reducirse los aportes de nitrógeno como fertilizante químico, disminuyendo así la contaminación ambiental.

Solo algunos microorganismos procariotas son capaces de utilizar el nitrógeno atmosférico, en un proceso denominado fijación biológica de nitrógeno en el cual se convierte el N2 en NH3 (amoniaco), mediante el uso de energía (ATP) según la siguiente reacción:

Adaptado de (Giles et al., 2014)

Las bacterias capaces de llevar a cabo este proceso codifican una enzima compleja llamada nitrogenasa, que es la encargada de realizar el proceso de fijación. Estas bacterias se engloban dentro de lo que se conocen como PGPR (del inglés Plant Growth Promoting Rhizobacteria), que colonizan la rizosfera de las plantas creciendo dentro, sobre o alrededor de los tejidos y estimulando el crecimiento el crecimiento de las mismas mediante distintos mecanismos.

Uno de los casos más conocidos son las bacterias del género Rhizobium que forman una simbiosis con las raíces de las leguminosas. Sin embargo no es el único género capaz de llevar a cabo estos procesos de fijación de nitrógeno: Frankia sp. se asocia con varios géneros de plantas englobadas en el grupo de las actinorizas, e incluso algunas cianobacterias (como por ejemplo Nostoc sp.) son capaces de asociarse a plantas no leguminosas.

En todas estas asociaciones y simbiosis las plantas obtienen como beneficio una fuente de nitrógeno que pueden utilizar, mientras que las bacterias reciben fuentes de carbono y otros nutrientes, así como el ambiente necesario para que funcione el complejo de la nitrogenasa (que requiere de la falta de oxígeno).

Existen múltiples aproximaciones en el campo de la investigación para mejorar el uso que estas bacterias tienen en la actualidad. Existen una tendencia hacia la ingeniería de cereales capaces de asociarse a este tipo de bacterias fijadoras, o bien hacia la posibilidad de que el complejo nitrogenasa sea capaz de funcionar en las células vegetales. Este tipo de soluciones pueden tardar décadas en llegar, sin embargo el uso en diferentes cultivos de bacterias fijadoras de nitrógeno (y otras PGPR) es ya una realidad y una buena solución para paliar la falta de nutrientes y evitar la contaminación del medio ambiente.