Bacterias biofertilizantes, el proyecto que pretende recuperar los suelos

Doctor Reiner Rincón Rosales, profesor investigador del TecNM, Campus Tuxtla Gutiérrez. Cortesía: TecNM

*El investigador compartió que, dentro de poco esperan el primer centro de investigación en mejoramiento y recuperación de suelos, y la primera planta productora de biofertilizantes, pero requieren que las autoridades y los encargados de la ciencia y tecnología en el gobierno volteen a ver lo que han logrado investigar.

Reiner Rincón Rosales, profesor e investigador del Instituto Tecnológico Nacional del México, Campus Tuxtla Gutiérrez, a cargo de un laboratorio donde se realizan proyectos y trabajos de investigación sobre ecología genómica, aisló la bacteria Sinorhizobium mexicanum ITTG R7, para ser usada como biofertilizante en beneficio de la sustentabilidad agrícola chiapaneca, una alternativa para disminuir el uso de fertilizantes químicos que dañan la salud y el ambiente.

La nueva especie bacteriana

En los trabajos que realizan se dedican a la búsqueda, aislamiento y cultivo de microorganismos benéficos. Cortesía: TecNM

Rincón Rosales cuenta con un equipo de trabajo desde hace 30 años, se desarrollan en el área de la biología molecular y celular, como en ecología genómica, enfocadas al estudio de microorganismos benéficos, para ser empleados como biofertilizantes o para su aprovechamiento agroindustrial.

Compartió que, el punto de partida del proyecto nace debido a que el estado basa su economía en las actividades agrícolas, además el sistema de cultivo principal que se emplea en la región es la roza, tumba y quema en cultivos tradicionales como frijol y maíz.

El investigador dijo que, este tipo de técnicas a lo largo del tiempo van desgastando y cansando al suelo, otra situación que se presenta es el uso de fertilizantes químicos, que aparte de ser costoso en cuanto a su producción, está basado en hidrocarburos.

Agregó que, al aplicarle urea u otro tipo de sales a los cultivos, no todo eso es aprovechado por las plantas, con el tiempo ocasiona que los suelos pierdan su fertilidad y se van mineralizando los químicos, dando como resultado las salinizaciones y erosión del suelo.

Es así como se tienen suelos con un bajo rendimiento de cultivo, afectando la seguridad alimentaria, por ello, lo que buscan es aprovechar lo que el suelo y plantas ofrecen, pues ahí están los microorganismos que son como pequeñas biofabricas que permiten la captación de nutrientes.

Rincón Rosales mencionó que así fue como se dieron a la tarea de aislar, caracterizar e identificar a esas bacterias benéficas, con ayuda de herramientas y tecnologías de secuenciamiento de genoma, con ello pueden estudiar los procesos funcionales y bioquímicos.

Explicó que, un biofertilizante es un microorganismo, las sustancias que estas producen van a permitir el crecimiento de las plantas, pero para esto debe tener ciertas cualidades, como es fijar el nitrógeno atmosférico y solubilizar el fosfato, ya que las plantas requieren de nutrientes, unos de los más importantes son el nitrógeno, fosforo, y potasio.

Mencionó que, en la atmósfera existe una cantidad importante de nitrógeno, pero es muy difícil de capturarlo, pero las plantas establecieron una asociación simbiótica, es decir, una amistad entre plantas y bacterias.

Es así como, a través de esta logran captar el nitrógeno atmosférico como un nutriente para la planta y los humanos al brindar proteínas y antioxidantes.

Ahí está la respuesta de buscar nuevas alternativas agrobiotecnológicas, para disminuir el uso de fertilizantes y agroquímicos tóxicos, he logrado aislar alrededor de 150 bacterias benéficas que están certificas y cuentan con un número de registro ante el National Center for Biotechnology Information (NCBI), un organismo donde si se logra identificar o estudiar un microorganismo tienes que registrarlo, expuso el profesor.

Agregó que las bacterias cuentan con certificados expedidos por Organismos Internacionales, y cuentan con algunas patentes para biofertilizantes.

Junto al equipo de trabajo de Esperanza Martínez Romero, científica mexicana del Centro de Ciencia Genómica de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), a la fecha han logrado identificar y describir a varias especies nativas aisladas de plantas.

Acentuó que, el caso de Sinorhizobium mexicanum es especial porque fue aislada de una leguminosa arbustiva, tiene potencial como biofertilizante, y para regenerar suelos contaminados con agroquímicos, es una bacteria modelo porque produce sustancias que promueven el crecimiento, inhiben hongos fitopatógenos como fusarium, que es un problema fuerte en los cultivos.

El hecho de describir a una bacteria, además de que se contribuye con una nueva especie ante organismos internacionales y bacteriología, es que estamos entendiendo la gran oportunidad de poder regresarle a la naturaleza, ella nos da mucho material biológico, con esto, es el momento de regresarle al suelo esos microorganismos para la regeneración del suelo, dijo el investigador.

El profesor mencionó que, Sinorhizobium mexicanum es un microorganismo que tiene 600 micrómetros de tamaño, por lo que, no puede verse a simple vista.

Puntualizó que, a nivel nacional no hay mucha cultura en el empleo de biofertilizantes, pero estos son apreciados en otros países, en el caso específico de Chiapas dijo que tiene potencial para aplicarlos.

Al mismo tiempo, reconoció que el virus SARS-CoV-2 les enseñó mucho sobre como una pequeña estructura molecular de Ácido Ribonucleico (RNA) es capaz de todo lo que ha hecho, sin embargo, hay microorganismos que pueden revertirlo.

Además, de que la pandemia no es casualidad, se dio por toda la alteración al medio ambiente, que da pie al calentamiento global, pero los microorganismos han demostrado que tienen la capacidad de producir nutrientes sin necesidad de requerir insumos químicos o sintéticos.

Es mentira eso de que ellos (campesinos) no quieran migrar, que no comprenden esta situación. Son los primeros en interesarse en la agricultura sustentable, porque saben cuáles son los altos costos del uso de compuestos químicos, sobre todo que se está perdiendo la oportunidad de tener suelos que aun tengan productividad, mencionó el profesor.

Aislar a la bacteria

La bacteria está siendo evaluada en varios cultivos como el frijol, tomate, chile y plantaciones como el agave, obteniendo resultados favorables, ya que influye en el crecimiento de las plántulas mejorando la cantidad de los contenidos nutrimentales. Cortesía: TecNM

Rincón Rosales dijo que, el ABC para llegar a la identificación de una bacteria, empieza con la fuente, es decir, de donde se va a colectar, junto a su equipo de trabajo aislaron la bacteria de unas estructuras que se forman en las raíces de la leguminosa tropical llamado nódulos.

Fueron a campo a colectar las raíces, posterior a ello, las llevaron al laboratorio, donde empezaron el proceso de aislamiento usando medios de cultivo de agarosa, también les brindaron las condiciones más parecidas a donde vivían.

Cuando la bacteria crece, hay una segunda etapa, empieza la purificación con el fin de obtener un solo aislado, la separan y aplican un estudio de análisis molecular, ahí comienzan a caracterizarlos con herramientas como la reacción en cadena de polimerasa y sus huellas genómicas, las estudian y después extraen el ADN, y lo mandan a secuenciar.

Gracias a todo un equipo especial obtienen toda la secuencia genética del microorganismo, con las herramientas de bioinformática hacen una relación filogenética e identificación para saber que microorganismo es.

En el caso de Sinorhizobium, aislar quiere decir que, la separan de su ambiente, se empieza a cultivar, para conocer sus cualidades biológicas e identificar la especie, nombre y apellido de la bacteria.

Beneficio de los biofertilizantes dentro de los cultivos y los suelos

La bacteria forma parte de la colección de microorganismos útiles aislados de leguminosas arbustivas nativas de Chiapas y que además es una nueva especie de microorganismo que no estaba descrita. Cortesía: TecNM

El investigador enfatizó que, dentro del trabajo que han hecho con las bacterias Sinorhizobium mexicanum, Sinorhizobium chiapanecum, Rhizobium jaguaris, Rhizobium mayense, Rhizobium calliandrae, y Rhizobium agavense y otras especies que han logrado describir, observaron que son pequeñas biofabricas que pueden sintetizar, fijar nutrientes, y su principal cualidad es que permite la promoción del crecimiento vegetal.

Comentó que, para el crecimiento y rendimiento de una hectárea de cultivo se requiere 150 kilogramos de urea, pero con 5 mililitros de la bacteria pueden fertilizar la misma superficie, además de que mejora el crecimiento de la planta, recupere el rendimiento de los cultivos, pero la aportación más importante es la recuperación de la fertilidad de los suelos.

Añadió que, estan trabajando con la primera empresa que tienen en Chiapas, donde las y los jóvenes egresados del Tecnológico han empezado a retomar esta herramienta para la producción de biofertilizantes.

El valor de una bacteria biofertilizante

El investigador resaltó que la importancia del biofertilizante es que se pueda aplicar a varios cultivos, a plantas leguminosas y no leguminosas, hasta ahora lo han hecho en el tomate, maíz, sorgo, y trigo.

En la actualidad estan trabajando con el sector campesino y empresario, quienes cosechan con guayaba, pues en Chiapas se da una buena cantidad, aplicaron ahí los biofertilizantes y obtuvieron buenos resultados.

Lo mismo ocurrió con el limón, también estan trabajando con la caña de azúcar, donde hubo un incremento significativo de sacarosa, están “ migrando a la agricultura sustentable”.

El caso de Comitán de Domínguez

Aplicaron la bacteria en cultivos de tomate en colaboración de algunos agricultores productores de Comitán de Domínguez. Cortesía: Sakata

El especialista en biotecnología dio a conocer que, realizaron una colaboración con algunos agricultores productores del municipio de Comitán de Domínguez, con excelentes resultados en la mejora del crecimiento, ya que, ellos producen hectáreas de tomate, y ya tienen incluso vendido lo que se va a producir de aquí a 5 años.

Por ello, tienen un compromiso, muchas veces el producto es exportado o se queda con las empresas locales y nacionales.

El reto que enfrentaron fue debido a que, se les enfermo el suelo, desde hace mucho tiempo aplican fertilizantes químicos, pues desde que siembran la semilla del tomate y hacen el trasplante al invernadero, se requiere de 15 a 20 productos químicos para protegerlo de hongos y plagas explicó el investigador.

Lo anterior, generó que los campesinos gastaran en una gran cantidad de químicos, y los suelos perdieran su fertilidad, fue así como los llamaron.

Primero realizaron estudios de los suelos y vieron que requerían de manera urgente los biofertilizantes, les explicaron a los agricultores lo que requería, sobre la sustentabilidad, y la relación de bacterias con plantas.

Hubo una fusión entre el investigador y productor, empezaron a entender que se tenía que hacer, el resultado fue interesante, realizamos parcelas demostrativas de la manera en la que trabajan ellos y nos dieron oportunidad de trabajar con nuestras propias biotecnologías, se logró hasta dos veces más aumentar el rendimiento por planta, más frutos por planta y una mejor calidad, lo que se busca en el tomate es la vitamina, antioxidantes y minerales, expuso el profesor.

Aunado a lo anterior, recuperaron el suelo, mejoraron el crecimiento de las plantas libres de patógenos, elevaron el rendimiento, y tuvieron mejor calidad en el cultivo, para un productor todos estos elementos representan estabilidad económica.

Esta misma experiencia, se dio en la caña de azúcar y el plátano, el investigador dijo que, lo que se necesita hoy en día es un centro para la generación, producción e implementación de estas biotecnologías sustentables.

Gestión y uso del biofertilizante

Prohibición del glifosato y el maíz transgénico en México. Foto: Frank Meriño / Pexels

Rincón Rosales mencionó que hay mucho potencial en las bacterias, cualidades biológicas que pueden ser aprovechas para beneficio de la sociedad, en el caso de la agricultura pueden aportar muchos nutrientes, y ayudar a mejorar la situación actual en cuanto al uso indiscriminado de fertilizantes y agroquímicos.

Acentuó que, de acuerdo con el decreto del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología para el 2025 ya no debe usarse un herbicida que ha causado mucho daño a la salud, el glifosato.

Dijo que, tienen registro en Chiapas, donde el glifosato ha causado serios daños a la salud de los campesinos y sus familias, por lo que, el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT) emitió una convocatoria donde está participando con su equipo de trabajo para hacer una agricultura libre de glifosato.

A su vez, dijo que es un momento muy importante para que el gobierno y autoridades empiecen a gestionar un espacio para que personas como ellos puedan aterrizar estos importantes proyectos, porque está de por medio la salud, la seguridad alimentaria y sobre todo el bienestar social, además de que “todo gobierno debe estar abierto a ese panorama y visión”.

Por último, el trabajo no es solo suyo, agradeció a los agricultores y campesinos, ya que durante todos estos años han sido su mejor enseñanza, así como a Esperanza Martínez Romero, quien le enseño el arte de los biofertilizantes, a Eduardo Garrido Ramírez, quien labora en el Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) por su gran experiencia.

Un saludo a mis amigos de la Universidad de Salamanca España, donde desarrolle muchas biotecnologías, y que pusieron en disposición para el Estado, y a Clara Ivette Rincón Molina quien trabaja con esta línea, es la primera mujer chiapaneca que hace lo que yo, pero con bacterias mofillas del Volcán El Chichón, finalizó el investigador.