¿Qué es la microbiota del suelo?
Microbiota se refiere a la comunidad de microorganismos (bacterias, hongos, protozoos, algas y virus) que habitan un entorno específico, como el intestino en nuestro cuerpo, o el suelo o la rizosfera (la zona del suelo directamente adherida a las raíces de la planta).
La microbiota interactúa con las plantas, ya sea de forma positiva, como simbiosis, o negativa, como competencia cuando ocurren desbalances nutricionales. Una de las funciones ecosistémicas clave que cumple la microbiota en el suelo es la descomposición de materia orgánica, lo que mejora la salud y fertilidad del suelo.
Algunas de las funciones que pueden cumplir estos microorganismos son:
- Nutrición, mediante dos procesos clave: Mineralización, que libera nutrientes desde la materia orgánica, y la fijación biológica, que captura nitrógeno del aire. Además, ayudan a solubilizar elementos como fósforo y potasio, dejándolos disponibles para que las plantas los absorban.
- Promoción del Crecimiento Vegetal (PGP): Funcionan como “probióticos” para las plantas. Estimulan su desarrollo con hormonas naturales y facilitan la absorción de nutrientes a la vez que fortalecen sus defensas frente a plagas o climas adversos.
- Protección de Cultivos: Actúan como agentes de control natural, combatiendo activamente a patógenos (bacterias, hongos, nemátodos, entre otros) y plagas que enferman a las plantas, reduciendo así la necesidad de pesticidas químicos.
- Mejora de la Estructura del Suelo: Contribuyen a la formación de agregados, mejorando la aireación y retención de agua.
¿Por qué la microbiota es importante?
La microbiota del suelo es una unidad funcional dentro de un ecosistema, y su estructura influye directamente en la salud de las plantas.
Las plantas no poseen un sistema inmunológico como el de los animales, sino que su protección frente a patógenos depende de otros mecanismos de defensa, como barreras estructurales y químicas que se complementan y refuerzan con la cooperación de la microbiota presente en el suelo, específicamente en la rizosfera. Esta relación se vuelve más evidente en entornos hostiles para las plantas.
Las bacterias pueden combatir patógenos mediante distintos mecanismos, ya sea por guerra directa (antibióticos) o por competencia de recursos. Un buen ejemplo son las bacterias rizosféricas del género Pseudomonas (como P. putida o fluorescens). Estas son capaces de producir pioverdina, una molécula encargada de capturar hierro (Fe3+), un mineral escaso en el suelo, pero esencial para la vida. La pioverdina “secuestra” todo el hierro disponible, formando un complejo que solo la bacteria puede aprovechar, dejando a los hongos patógenos (como Fusarium) sin alimento. Al morir de “inanición”, el hongo no logra infectar la planta.
También pueden existir relaciones negativas desde el punto de vista de la planta, como competencia por nutrientes o agua en ambientes deficitarios, o la generación de las condiciones para el desarrollo de bacterias y hongos patógenos para las plantas. Por ejemplo, en el cultivo de trigo, si hay muchos restos de paja seca, las bacterias pueden competir con la planta, consumiendo todo el nitrógeno del suelo para ellas mismas y dejando al cultivo amarillento y débil (fenómeno conocido como inmovilización). Además, en suelos desequilibrados, los hongos causantes del ‘Mal del Pie’ pueden atacar. Pero la naturaleza tiende al equilibrio: este mismo ataque suele activar a poblaciones de Pseudomonas que producen un potente antibiótico natural (llamado 2,4-DAPG), el cual elimina al hongo y permite que la planta sane.
Caso de Estudio: Microbiota asociada a la planta Nitrophila atacamensis
En la investigación llevada a cabo por parte del equipo de Bionostra Characterization of bacterial diversity associated with a Salar de Atacama native plant Nitrophila atacamensis (Caracterización de la diversidad bacteriana asociada a una planta nativa del Salar de Atacama, Nitrophila atacamensis), se estudió la microbiota presente en la rizosfera de la planta endémica del Salar de Atacama Nitrophila atacamensis.
En el caso de plantas que se desarrollan en ambientes extremos, la microbiota colabora en el crecimiento y la adaptación de ésta a las condiciones de estos entornos. En el caso de Nitrophila atacamensis, y otras plantas del desierto, estas condiciones suelen ser alta salinidad de los suelos, estrés hídrico, fluctuaciones de temperatura, entre otras.
La investigación encontró que la microbiota de la rizosfera de N. atacamensis presenta una mayor diversidad y composición distinta comparada con la microbiota del suelo circundante sin planta. Esto indica que la presencia de N. atacamensis potencia la diversidad microbiana, posiblemente generando condiciones favorables para que las bacterias puedan desarrollarse a su alrededor.
Algunas bacterias presentes en la rizosfera de N. atacamensis están asociadas con tolerancia a salinidad y aridez, solubilización de nutrientes minerales y participan activamente en el ciclo del nitrógeno, lo que puede favorecer el desarrollo de la planta en condiciones extremas.
Este trabajo presenta la primera descripción detallada de la diversidad bacteriana presente en la rizosfera de N. atacamensis, entregando información ecológica y funcional clave sobre sus relaciones con los microorganismos. Asimismo, los resultados obtenidos constituyen un punto de partida para futuras investigaciones centradas en las interacciones entre plantas y microorganismos en ecosistemas áridos.
Continuidad en estudios sobre microorganismos
En este contexto, es urgente continuar y aumentar los estudios de estos ecosistemas únicos, no sólo para comprender sus mecanismos de supervivencia, sino también para poner en valor nuestra “biodiversidad invisible”. La microbiota nativa es un patrimonio genético crucial que a menudo queda fuera de los planes de conservación tradicionales, y conocerla es el primer paso indispensable para asegurar su preservación.
El estudio de ecosistemas debe contemplar la caracterización y análisis de cada uno de los elementos que componen los ecosistemas, incluyendo las comunidades de microorganismos, ya que, como revisamos, la microbiota cumple funciones cruciales para la subsistencia de diferentes especies vegetales, lo que es parte de nuestras líneas de trabajo y servicios que como Bionostra desarrollamos.
Estudios como el desarrollado por nuestro equipo sobre Nitrophila atacamensis también pueden ser fuentes de información para el desarrollo de biotecnologías, que permitan adaptar de mejor forma cultivos comerciales a diferentes tipos de estrés derivados del cambio climático.
Referencias
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