Simbiosis – Fijación Biológica de Nitrógeno

7 diciembre, 2022/en Sin categorizar/por arvensisagro

Las relaciones entre microorganismos y plantas es mucho mayor de lo que parece, las relaciones simbióticas en la agricultura proporcionan grandes ganancias en muchos factores, desde el factor económico en la reducción de la aplicación de fertilizantes, así como su gran impacto ambiental.

Una simbiosis (del griego: σήν, syn, ‘juntos’; y βίωσις, biosis, vivyr), ya mirando el aspecto agronómico, podemos identificar las relaciones íntimas de organismos de diferentes especies que construyen asociaciones en las que ambos se desarrollan y se benefician mutuamente.

Es decir, la simbiosis existente en el «mundo vegetal» puede ser identificada y relacionada como relaciones mutuas a largo plazo que resultaron y una co-evolución;
En este mismo sentido, una relación simbiótica tan importante son las famosas micorrizas, la acción de los hongos (del latín myco) interactuando con la rizosfera de la planta (riza: raíz) es decir, hongos que interactúan directamente en las raíces de las plantas, que son capaces de absorber agua y nutrientes minerales del suelo y proporcionar para la planta, en cambio la planta sirve como fuente de nutrientes como azúcares, compuestos fenólicos, etc…
Esto representa un ahorro energético para la planta, ya que este garante nutriente, le permite desarrollarse más rápidamente, así como una protección adicional para las raíces contra toxinas y patógenos.

La FBN es fundamental en la sostenibilidad de los ecosistemas

La inoculación como interacción biológica de suma importancia en la soja, a partir de la identificación de microorganismos con este potencial proporcionó un gran avance tecnológico en la agricultura, el uso de estos microorganismos en la fijación biológica de nitrógeno – FBN, resultó en una economía importante, debido a la reducción de la compra de insumos, reducción de costes de aplicación y distribución de fertilizantes nitrogenados en las leguminosas;

¿Solo las leguminosas se benefician de estas asociaciones?

No, ya se sabe que existen otras especies de bacterias como Azospirillum, capaces de fijar nitrógeno atmosférico en asociaciones como el maíz, el trigo, la caña de azúcar. Cabe destacar que en estas plantas no hay formación de nódulos en las raíces. En investigaciones recientes, la cepa Herbaspirillum para la inoculación de gramíneas mostró resultados significativos en una posible reducción de alrededor del 40% de fuente nitrogenada en el maíz;

Figura 1: Disposición del proceso de Nod_Fatores, reconocimiento e interacción microbiana en el corticoide de la radicela

Figura 2: Ejemplo de la disposición de nódulos en granos de soja. Fuente: Embrapa, Fijación Biológica de Nitrógeno

Simbiosis de bacterias fijadoras de nitrógeno en leguminosas;

Actualmente los 6 principales géneros identificados en simbiosis en leguminosas son: Allorhizobium, Azorhizobium, Bradyrhizobium, Mesorhizobium, Rhizobium y Sinorhizobium. La forma más común para la fijación biológica de nitrógeno FBN, es a través de bacterias del género Rhizobium y Bradyrhizobium. En esta relación la planta aporta azúcares de fotosíntesis como energía para las bacterias a cambio, ponen nitrógeno a disposición de la planta, se estima que este proceso aporta entre el 70-80% de los requerimientos de nitrógeno en el cultivo de soja, teniendo en cuenta que por cada tonelada de soja producida, se necesitan aproximadamente 80-90Kg de Nitrógeno, estimando una producción por encima de los 4.000Kg/Ha, se da importancia a realizar una inoculación eficiente y de calidad.

Pero, ¿por qué no usar cualquier género en soja, por ejemplo?

Cada especie vegetal producirá flavonóides, isoflavonóides y compuestos fenólicos específicos para activar los genes de nodulación de cada Rhizobium, por lo que a menudo los microorganismos utilizados en la soja no pueden ser utilizados en los frijoles; es decir, estos genes específicos generarán una respuesta fisiológica cuando estén en contacto con la bacteria, que son los genes Nod-formación o factores Nod, que provoca en una deformación del vello radicular, posteriormente una división de las células corticales para así la formación del nódulo, a partir de ahí el reconocimiento mutuo permitirá la invasión del tejido cortical, el inicio de la actividad meristemática y la supresión de las actividades de defensa por tal agente «infeccioso», por lo tanto, es importante utilizar bacterias específicas de las especies de plantas.

Competitividad y antagonismo

Por supuesto, en el suelo hay miles de millones de microorganismos que actúan de diferentes maneras, porque están en su entorno natural, organizados en una evolución constante y algo en equilibrio; cuando se están introduciendo diferentes especies en este entorno, como es el caso de la inoculación, debe generarse una competencia para poder establecerse en la rizosfera, por esta razón la inoculación se realiza con altas dosis de estos microorganismos para que se pueda promover una buena nodulación.

¿Qué necesita para que la inoculación sea eficiente y exitosa?

Es necesario aportar los micronutrientes esenciales para la nodulación es decir, para favorecer a los agentes simbiontes, a través del ESTIMURIZ que aporta CoMo aportando molibdeno actuando sobre las enzimas nitrogenasa y nitrato reductasa, que son las formas de nitrógeno atmosférico fijadas por el Rhizobium, así asimiladas por las plantas; cobalto actuando directamente sobre la hemoglobina de las plantas, que proporciona difusión de pequeños dosis de oxígeno al sistema que es anaeróbico.

Además, ESTIMURIZ toma en su composición Zinc, este micronutriente inductor de la síntesis del triptófano, un aminoácido precursor de las auxinas, relacionado con el crecimiento radicular y meristemático, es también un micronutriente muy requerido en gramíneas

Consideraciones finales:

Inocular las semillas por separado y después de la aplicación de los tratamientos fitosanitarios,
No inocular en la caja de siembra,
Inocular preferiblemente por la mañana y sembrar dentro de 12 horas,
Utilizar cobalto y molibdeno ESTIMURIZ también en V3 y V5
La inoculación mixta, con cepas de Azospirillum, favorece la microbiología del suelo y, en consecuencia, la producción de soja

F.Bretner

Bibliografía

www.biblioweb.tic.unam.mx/libros/microbios/Cap8/
kcenter.lallemandplantcare.com/es/brazil-paraguay/fundamentos/leguminosas-y-rizobium-combinacion-perfecta/
www.unavarra.es/herbario/leguminosas/htm/simbiosis_L.
gmicsesalq.com.br/fixacao-biologica-de-nitrogenio-simbiotica/Cuetos 
repositorio.ufpb.br/jspui/bitstream/123456789/20723/1/RLAB13082021-MA1166.pdf
tede.ufrrj.br/jspui/bitstream/jspui/1992/2/2015%20-%20Jakson%20Leite.pdf
www.ciudadciencia.es/agenda/simbiosis-leguminosa-rizobio-beneficiosa-para-las-plantas-para-las-bacterias-y-para-nosotros-4/