Pais: Brasil

Fecha: 05 de Agosto del 2021

El consorcio de bacterias tiene el potencial de aumentar la productividad del arroz hasta en un 30%  por Embrapa, Brasil

    Un grupo de microorganismos logró fijar nitrógeno atmosférico en las plantas, ahorrando fertilizantes y reduciendo los impactos ambientales.

    Además de aumentar la productividad de los cereales hasta en un 30%, el bioinsumo también promovió un mayor crecimiento de las plantas.

    Embrapa está buscando socios privados para llevar la tecnología al mercado.

Investigadores de Embrapa Clima Temperado (RS) desarrollaron un consorcio de bacterias capaces de promover la Fijación Biológica de Nitrógeno (FBN) en el arroz, técnica utilizada en leguminosas para aportar a la planta el nutriente presente en la atmósfera. En experimentos, el inoculante pudo aumentar la productividad de los cereales hasta en un 30%. Los microorganismos están listos para convertirse en un nuevo bioinsumo para el cultivo y los científicos están buscando socios para llevarlo al mercado ( ver recuadro ).

El cultivar BRS Pampa CL, con fertilización nitrogenada de cobertura reducida (90 kg de N por hectárea) combinada con dos cultivos intercalados bacterianos, resultó en altos rendimientos en cuatro cultivos agrícolas. Los resultados obtenidos mostraron que la formulación de un inoculante de turba tiene eficiencia agronómica en el rendimiento de grano de este cultivar.

También se registraron valores altos de índice de clorofila relativo y una mayor acumulación de nitrógeno en los granos de arroz como efecto del FBN. La producción de masa seca de brotes fue un 33% mayor en relación al cultivo realizado sin nitrógeno y sin las bacterias de fijación biológica de nitrógeno.

Los científicos probaron dos grupos de bacterias. El primer consorcio estuvo formado por una especie de Pseudomonas y dos de Bacillus sp . y resultó en un rendimiento promedio de grano de arroz de 10.585 kg por hectárea. Las otras especies contenidas de Bacillus , Aeromicrobium y Rhizobium tuvieron un rendimiento promedio de grano de arroz de 11,405 kg por hectárea, igualando el rendimiento con el uso de fertilización completa recomendado para el arroz (11,204 kg ha-¹).

“Se demostró la funcionalidad del género Bacillus para incrementar el rendimiento productivo del arroz de regadío. Además, los consorcios bacterianos, con diferentes géneros y especies, suman multifuncionalidad en beneficio de las plantas de arroz ”, declara la investigadora de Embrapa María Laura Turino Mattos , quien realizó la investigación y es responsable de una colección de cerca de 500 microorganismos aislados para arroz de regadío en el entorno de tierras bajas.

O problema

Uno de los desafíos en la región sur del país es incrementar la rentabilidad y la calidad del arroz de regadío, cultivado en 1,3 millones de hectáreas de tierras bajas. Y en el cultivo de arroz regado por inundaciones, según Mattos, la aplicación de fertilizantes químicos nitrogenados (FQN) es fundamental para obtener altos rendimientos. Según ella, el uso racional de la fertilización con nitrógeno mineral es fundamental no solo para aumentar la eficiencia de la recuperación, sino también para aumentar la productividad de los cultivos y reducir los costos de producción y los riesgos de contaminación ambiental.

“En el cultivo de arroz, en las tierras bajas, solo el 50% del nitrógeno aplicado es utilizado por completo por la planta de arroz, y esto ha aumentado considerablemente el costo de cada hectárea de cultivo. La baja eficiencia agronómica de la fertilización nitrogenada puede contribuir al aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero ”, explica.

El científico comenta que el uso de altas dosis de nitrógeno en la fase inicial del cultivo del arroz promueve el crecimiento excesivo de las plantas, provocando el auto sombreado de las hojas y aumentando la susceptibilidad a enfermedades fúngicas (especialmente añublo), así como el acame de las plantas, lo que dificulta la cosecha. y, en consecuencia, reduce la productividad y la calidad del grano, además de incrementar los costos de producción.

El estudio del consorcio de bacterias para el arroz

El trabajo previo con bacterias diazotróficas endofíticas, que interactúan positivamente con genotipos de arroz de regadío de tierras bajas, tuvo un aumento potencial del 20% al 30% en el rendimiento del arroz. Los resultados motivaron al equipo a realizar un estudio para evaluar la eficiencia agronómica de nuevas bacterias endofíticas diazotróficas para las condiciones edafoclimáticas de las tierras bajas de Rio Grande do Sul.

Mattos enfatiza que el estudio demuestra que las nuevas bacterias tienen la capacidad de colonizar las plantas de arroz. “El predominio es la colonización en la zona pilífera de la raíz, comenzando en el endodermo, extendiéndose por el xilema y llegando a las partes aéreas, lo que aumenta el desarrollo de la planta y la producción de granos de arroz”, observa.

La búsqueda

Las bacterias “do bem” se aislaron de hojas, tallos y raíces del cultivar de arroz de regadío BRS Taim y se obtuvieron bacterias endofíticas diazotróficas de los tallos del cultivar de arroz de regadío BRS Pelotas. Otra identificación de la presencia de estas bacterias se realizó en los cultivares de arroz de regadío BRS Querência, BRS Pampa y BRS Pampeira, todos de Embrapa.

En cada cosecha se evaluaron los tratamientos determinando la masa de granos y componentes de la producción, con registros de eficiencia agronómica durante cuatro cosechas agrícolas: 2015/2016, 2017/2018, 2018/2019 y 2019/2020 en las condiciones edafoclimáticas del Experimental. Estación Tierras Bajas de Embrapa Clima Temperado, en Pelotas (RS).

“Es una investigación robusta, que tarda años en obtener un microorganismo, que requiere la identificación de su potencial de uso en agricultura, la validación de eficiencia en campo y la prueba de que no es patógeno para humanos y plantas, y que ¿No tendrá un impacto negativo en el medio ambiente? ”, explica la investigadora María Laura Mattos.

Además de Mattos, el trabajo fue desarrollado por los investigadores Walkyria Bueno Scivittaro , Ricardo Alexandre Valgas , Paulo Ricardo Reis Fagundes , de Embrapa Clima Temperado ; Alcido Elenor Wander y Tereza Cristina de Oliveira Borba , de Embrapa Arroz e Feijão (GO); Itamar Soares de Melo , de Embrapa Meio Ambiente (SP); y Mariangela Hungría , de Embrapa Soja (PR).

El éxito de la soja FBN

El estudio de inoculación para el cultivo de arroz de regadío se inspiró en el éxito de la tecnología FBN con el cultivo de la soja, hoy uno de los mayores ejemplos de la aplicación de microorganismos beneficiosos en la agricultura.

El investigador Marco Antonio Nogueira , de Embrapa Soja (PR), dice que cada tonelada de grano requiere alrededor de 80 kg de nitrógeno, el cual puede ser aportado principalmente por inoculación con bacterias que se adhieren a la raíz, los rizobios ( Bradyrhizobium ), que obtienen nitrógeno de ambiente y ponerlo a disposición de la planta, eliminando el uso de fertilizantes nitrogenados.

“Si el agricultor brasileño necesitara suministrar este nitrógeno mediante la aplicación de fertilizantes, habría gastado alrededor de US $ 17 mil millones en la última cosecha. Además, este proceso biológico evita que millones de toneladas de GEI sean liberadas a la atmósfera, lo que le da una gran sustentabilidad al sistema brasileño de producción de soja ”, destaca Nogueira.

El investigador dice que, a partir de 2013, Embrapa comenzó a recomendar la adopción de una segunda bacteria para la inoculación de soja, Azospirillum , junto con los ya conocidos rizobios. Este proceso se conoce como coinoculación o inoculación mixta. “La encuesta realizada por Embrapa indicó que la coinoculación de soja con Azospirillum resultó en ganancias promedio de productividad de 16%, aumentando aún más los beneficios para el cultivo y para el productor”, recuerda.

Inoculación en Brasil

La producción de inoculantes para leguminosas en Brasil se inició en 1956, en la primera industria de este tipo en el país, en la ciudad de Pelotas (RS).

En la industria, la producción de inoculantes implica la multiplicación de una bacteria que es altamente exigente de reactores con manejo aséptico, requiere profesionales con conocimientos de microbiología, procesos microbiológicos y un estricto control de calidad en todas las etapas del proceso.

Solo los organismos validados por la eficiencia agronómica de la investigación y autorizados por el Ministerio de Agricultura son utilizados en la fabricación de inoculantes por las industrias brasileñas.

Un FBN

La Fijación Biológica de Nitrógeno es parte del Programa ABC , del Ministerio de Agricultura, Ganadería y Abastecimiento ( Mapa ), un conjunto de acciones para expandir la adopción de algunas tecnologías agrícolas sostenibles en busca de mitigación de emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) y combate global calentamiento. La tecnología FBN se puede aplicar de dos formas: tratando las semillas con inoculantes o realizando la inoculación en el surco de la siembra del arroz.

Socios para producir el nuevo bioproducto

Las empresas interesadas en llevar el nuevo bioinsumo al mercado pueden comunicarse con Embrapa Clima Temperado en el teléfono (53) 99981-3701 o https://www.embrapa.br/fale-conosco/sac .

Los interesados ??también podrán asistir a una conversación sobre el bioproducto que utiliza Azospirillum  brasilense , desarrollado en alianza entre Embrapa y Biotrop, como ejemplo de que el arroz responde al uso de microorganismos. Y puede consultar el Programa Rural Prosa con el tema Uso de inoculante en arroz de regadío en Rio Grande do Sul , con la participación de Maria Laura Mattos y el productor rural Valdemiro Aguiar, de Santa Vitória do Palmar (RS).

Traducido del portugués.

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