Pais: Brasil

Fecha: 11 de Marzo del 2022

El trasplante biológico entre plantas mejora la productividad de los cultivos hasta en un 30% por Embrapa, Brasil

  Al transferir microorganismos de áreas biológicamente equilibradas a áreas degradadas, los científicos pudieron cambiar el microbioma de las plantas cultivadas.

 

    Los experimentos registraron aumentos de rendimiento entre el 10 % y el 30 % (11 % para soja, 9,4 % para patatas, 25 % para maíz, 18 % para trigo, 13 % para frijoles y 30 % para zanahorias).

 

    También hubo una mejora en el desempeño de la resistencia a enfermedades y plagas en algunos cultivos, con una reducción en el uso de pesticidas en algunas situaciones.

 

    Los cultivos de alta productividad, sin problemas fitosanitarios, son donantes de suelo con carga microbiana positiva para otros cultivos que necesitan recuperación.

 

    La investigación ha generado rutas tecnológicas para la elaboración de diferentes productos.

 

Estudio realizado por Embrapa en sociedad con la empresa Revbio , de Paulínia (SP), demostró que es posible cambiar la microbiología de la rizósfera y de la parte aérea de plantas cultivadas en suelos agrícolas degradados, transfiriendo microorganismos de plantas de una forma biológicamente más zona equilibrada a otras zonas zonas colapsadas.

 

La técnica pretende generar oportunidades para plantas cultivadas en zonas con desequilibrio biótico utilizando la comunidad microbiana presente en zonas de alta expresión productiva, sin problemas fitosanitarios, utilizando conceptos de la conocida ingeniería del microbioma vegetal.

 

La tecnología también propone un nuevo enfoque para el uso de comunidades de microorganismos benéficos asociados con las raíces, lo que hace que los sistemas de producción sean más receptivos y equilibrados.

 

El investigador André May de Embrapa Meio Ambiente , quien coordinó la investigación, explica que la técnica conocida como trasplante biológico, difundida en otros segmentos de la ciencia, fue desarrollada utilizando sistemas en equilibrio biótico, presentes en áreas cultivadas de excelencia, en las que los genomas vegetales y microbianos interactúan a la perfección, según el mandato ambiental. “Lo que hicimos fue llevar esta realidad a condiciones controladas de producción agrícola, manipulando el ambiente, buscando la máxima interacción entre los genomas, para que pudiéramos extraer de este complejo proceso una línea de productos conceptualmente simple, ya presente en la naturaleza en su proceso de constante evolución.”, proyecto de ley.

El concepto fue probado en una amplia variedad de cultivos de interés comercial y respondió con aumentos de productividad en condiciones reales de cultivo de entre 10% y 30%, incluyendo una mejora en el desempeño de resistencia a enfermedades y plagas de algunos cultivos, con uso reducido de pesticidas en algunas situaciones. “La planta tratada tiene un comportamiento metabólico diferente, su vigor es alto, las hojas son más verdes, el área foliar aumenta, lo que se refleja en la productividad”, explica el investigador de Embrapa.

Microbioma

 

Término utilizado para designar un grupo de microorganismos - hongos, protozoos y bacterias - que coexisten e interactúan con los organismos de plantas y animales.

 

La investigación estima que más de 100 billones de microbios 'habitan' el cuerpo humano. Contribuyen activamente a nuestra función reproductiva, asisten en la regulación inmunológica e incluso en el proceso de obtención de nutrientes, en el caso del microbioma del tracto gastrointestinal.

 

Asimismo, esta interacción también ocurre en las raíces de las plantas, donde las plantas reclutan bacterias y hongos, importantes para su desarrollo, según lo dicten las necesidades ambientales, en un variado marco de opciones.

 

Los microbios están en todas partes y juegan un papel importante en el ecosistema. En agricultura, los microorganismos pueden promover el crecimiento de las plantas, produciendo fitohormonas, ayudando en el intercambio de nutrientes por las raíces o mejorando el equilibrio biótico del sistema agrícola, lo que puede cambiar el comportamiento de enfermedades y plagas.

como fue la busqueda

 

Los investigadores seleccionaron cultivos de alta productividad, sin problemas fitosanitarios, para ser donantes de suelo con carga microbiana positiva. Este suelo especial se agregó a sustratos preparados orgánicamente y se empaquetó en bolsas para el cultivo de plantas sanas, que se desarrollaron hasta un punto ideal de reclutamiento microbiano: fuente de la comunidad microbiana, extraída y estabilizada por un proceso industrial.

 

Luego, los científicos probaron diferentes fuentes de comunidades microbianas totales presentes en las plantas cultivadas, que contenían microorganismos endófitos, los presentes dentro de las plantas, y microorganismos rizosféricos, que viven en asociación con las raíces, con diferente frecuencia y diversidad.

 

Numerosas pruebas fueron realizadas en el cultivo de soja, en condiciones precomerciales, siendo una de las pruebas realizada en São Gabriel do Oeste (MS), con y sin uso de pesticidas, según los tratamientos estudiados. Las pruebas mostraron un aumento del 11% en la productividad de la oleaginosa, en comparación con el control no tratado, incluido un aumento en la concentración de potasio del tejido vegetal de las plantas tratadas. Esto es importante ya que el mineral está vinculado a algunas funciones cruciales para la productividad de la planta.

 

La metodología también fue probada en otros cultivos, como trigo, en el estado de São Paulo, cultivo en el que hubo un aumento significativo en la productividad del área tratada, del 18% con relación al testigo; en maíz, la productividad fue 25% mayor; en el cultivo de frijol el aumento fue de 12,95% en la producción, cuando se compara con la planta sin tratar. En cuanto a las pruebas con zanahorias, realizadas en Andradas (MG), la productividad fue un 30,3% superior.

 

 

experimentos con patatas

 

Los productos que contenían la comunidad microbiana total de las plantas cultivadas fueron ampliamente probados en el cultivo de papa, con los cultivares Ágata y Atlantic, inoculados con los bioproductos.

 

Las dos variedades mostraron diferentes respuestas en cuanto a la incidencia y efectividad de la enfermedad. El tizón tardío, considerada la principal enfermedad de la papa en el mundo, fue el trastorno que más afectó a ambas variedades, y el cultivar Atlántico mostró una incidencia reducida de la importante enfermedad cuando las plantas fueron tratadas con la tecnología.

 

La variedad atlántica también mostró un aumento en los calibres comerciales más cotizados de los tubérculos, además de un aumento en el rendimiento, con el uso del producto. El cultivar Ágata, en cambio, mostró una marcada reducción de defectos en los tubérculos producidos.

 

La productividad del cultivo de papa fue un 9,4% superior en comparación con el testigo sin tratar, en pruebas realizadas en el estado de Paraná, en condiciones climáticas extremas, con períodos de lluvias recurrentes.

Como funciona

 

El perfil bacteriano de las plantas inoculadas con el 'pool ' de microorganismos se enriqueció con grupos bacterianos que favorecen el crecimiento vegetal. Estos grupos están vinculados a funciones específicas de protección y nutrición, por ejemplo.

 

El científico explica que, a través de un proceso innovador, se extraen microorganismos de las plantas donantes, que los reclutan a partir de sustratos especialmente preparados. Luego, los microorganismos se estabilizan en un polvo soluble en agua que se puede aplicar de dos maneras: tratamiento de semillas o pulverización foliar, según el cultivo.

Al ser un producto capaz de transportar la comunidad microbiana con afinidad a la célula viva original de la planta cultivada, se produce un cambio en el microbioma de la planta tratada, generando un enriquecimiento de importantes grupos funcionales. “Tratamos la soja con microorganismos de soja y las zanahorias con microorganismos de zanahoria, y así sucesivamente”, explica May.

 

El investigador destaca que existe una línea de producción específica para cada cultura de interés. Así, se generan los productos para cada cultivo y etapa de interés, ya que varían según la fenología del cultivo. “Los productos provienen de los brotes y raíces de las plantas, con diferentes funciones y formas de aplicación”, declara.

 

 “Para la generación de bioproductos inoculantes de alta calidad biológica, el uso de suelos con un alto historial de producción es vital para que el proceso de trasplante biológico resulte en plantas más vigorosas”.

 

André May, investigador de Embrapa

 

 

Mercado

 

La tecnología está licenciada a RevBio , que desarrolla el proceso de producción y prepara para nuevas alianzas, con el objetivo de comercializar el producto, formulado para tratamiento de semillas o pulverización foliar, con dosis alteradas para cada vía de aplicación.

 

Pedro Carvalho, de Revbio, dice que la innovación de esta tecnología radica en el hecho de que utiliza la inteligencia de la planta para determinar qué es lo mejor en términos de microbiología y química orgánica para su propia especie.

 

Carvalho explica que todos los procesos para la extracción de estos microorganismos y químicos orgánicos de las plantas donantes, cultivadas en un ambiente positivo, fueron desarrollados desde cero. Explica que como la planta es el biorreactor natural del sistema, cada parte de los procesos, desde la instalación del jardín clonal, hasta la estabilización y obtención del producto, requiere un alto nivel de innovación y control. “El resultado ha sido consistente y prometedor. Nuestro producto actúa como si fuera calostro materno, rico en prácticamente todo lo que la planta necesita para desarrollar su sistema inmunológico, generando una planta adulta más sana y productiva”, destaca.

 

“La única diferencia entre este proceso creado y los existentes en el mercado es que tratamos la vida con la vida misma, es decir, usamos la fuerza de la naturaleza en beneficio de la agricultura”, dice André May.

 

La propuesta, según él, es permitir que la evolución natural de los procesos entre los microorganismos y las plantas cultivadas ocurra espontáneamente, en un ambiente controlado, pero sin interferencias químicas, con el objetivo de enriquecer cultivos agotados y cansados ??con material biológico de áreas de alta productividad. . La técnica permite que las áreas de cultivo cansadas por el manejo intensivo se beneficien del mejor potencial de los cultivos de alto rendimiento.

Traducido del portugués.

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