Cómo los microbios beneficiosos pueden contribuir a la salud de las granjas

Cómo los microbios beneficiosos pueden contribuir a la salud de las granjas

ESPECIAL.- El impacto de los microorganismos en el suelo, las plantas, los animales y la salud ambiental.

 

Los microorganismos beneficiosos desempeñan un papel vital en la agricultura al mejorar la salud del suelo, el crecimiento de las plantas, la salud de los animales y la sostenibilidad medioambiental. Estos microbios trabajan en simbiosis con plantas y animales, intercambiando nutrientes y promoviendo el crecimiento y la salud. A medida que aumenta nuestra comprensión de la importancia de los microbios beneficiosos, también lo hace nuestra capacidad para promover prácticas agrícolas más sanas y sostenibles.

Sin embargo, es importante reconocer la complejidad y diversidad de los ecosistemas y de los microorganismos que los componen. Los microorganismos pueden tener efectos tanto beneficiosos como perjudiciales según el contexto, sus interacciones con otros organismos y la dinámica más amplia del ecosistema. Por ejemplo, algunos microorganismos pueden descomponer contaminantes, descomponer materia orgánica y fijar nitrógeno, mientras que otros pueden causar enfermedades o alterar el equilibrio del ecosistema.

Etiquetar a todos los microorganismos como beneficiosos basándose en la complejidad de los ecosistemas sería una simplificación excesiva, ya que no tiene en cuenta las intrincadas relaciones y dependencias que existen dentro de estos sistemas. Reconocer la naturaleza específica del contexto de estas relaciones es esencial para comprender el papel de los microorganismos en el ecosistema.

En esta entrada del blog exploraremos el papel de los microbios beneficiosos en la agricultura y, en concreto, cómo pueden contribuir a la salud de las explotaciones. Examinaremos su papel en la salud del suelo, el crecimiento de las plantas y la salud de los animales, y hablaremos de los beneficios medioambientales de promover los microbios beneficiosos en la agricultura.

El papel de los microbios beneficiosos en la salud del suelo

La salud del suelo es vital para la agricultura, ya que un suelo sano puede favorecer el crecimiento de las plantas, la absorción y el ciclo de los nutrientes, el secuestro de carbono, la purificación del agua, la estructura del suelo, el rendimiento de los cultivos y mucho más. También puede reducir el riesgo de erosión del suelo, la escorrentía y la degradación del medio ambiente.

Sin embargo, no basta con tener microbios beneficiosos en el suelo, sino que es necesario que estén equilibrados entre sí.  La proporción entre bacterias y hongos en un entorno natural suele ser de 1:1. Por ejemplo, antes de que las bacterias puedan liberar nutrientes para la planta, los hongos deben descomponer la materia orgánica en el suelo. Las bacterias y los hongos trabajan en armonía en el suelo para mantener abiertas las vías de los nutrientes.

Cuando están en equilibrio, los microbios beneficiosos pueden mejorar la salud del suelo favoreciendo su estructura, el ciclo de nutrientes y la supresión de enfermedades. La estructura del suelo es esencial para su salud, ya que permite el movimiento del aire y el agua, lo que ayuda a las plantas a acceder a los nutrientes y reduce el riesgo de compactación del suelo. Una amplia gama de microorganismos beneficiosos puede ayudar a mejorar la estructura del suelo produciendo compuestos orgánicos que unen las partículas del suelo, creando canales que permiten el movimiento del aire y el agua.

 

Además de mejorar la estructura del suelo, los microbios beneficiosos también contribuyen al ciclo de los nutrientes en el suelo. Esto significa que descomponen la materia orgánica y otros nutrientes, poniéndolos a disposición de las plantas. Al promover el ciclo de los nutrientes, los microbios beneficiosos pueden ayudar a reducir la necesidad de fertilizantes y otros insumos, reduciendo los costes de los insumos para los agricultores y minimizando el impacto medioambiental de la agricultura.

Los microbios beneficiosos también desempeñan un papel fundamental en la supresión de enfermedades. Esto puede ayudar a reducir la necesidad de pesticidas sintéticos y otros productos químicos, fomentando aún más las prácticas agrícolas sostenibles.

Algunos ejemplos concretos de microbios beneficiosos para la salud del suelo son las bacterias fijadoras de nitrógeno Rhizobium y Bradyrhizobium, que pueden reducir la necesidad de fertilizantes nitrogenados y promover la salud del suelo, Burkholderia y Pseudomonas, que pueden llevar a cabo la solubilización del fosfato, Purpureocillium y Duddingtonia flagrans, que pueden suprimir los nematodos dañinos, y Bacillus cereus, que puede mitigar el estrés salino en las plantas. Además, las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR) Bacillus subtilis, pueden reducir la necesidad de pesticidas sintéticos y promover la supresión natural de enfermedades.

El papel de los microbios beneficiosos en la salud de las plantas

Los microbios beneficiosos desempeñan un papel crucial en la promoción del crecimiento y la salud de las plantas. Pueden mejorar la absorción de nutrientes por las plantas, promover la resistencia a las enfermedades y aumentar la tolerancia al estrés. Al trabajar en simbiosis con las plantas, los microbios beneficiosos pueden mejorar su salud general y su productividad.

Una de las formas en que los microbios beneficiosos mejoran la salud de las plantas es aumentando la disponibilidad de nutrientes. Algunos microbios, como los hongos micorrícicos, pueden aumentar la superficie de las raíces de las plantas y mejorar la absorción de nutrientes creando una red de micelio externa a las raíces de los árboles que se extiende por el suelo. Este micelio absorbe nutrientes y los transfiere de nuevo a la planta huésped, aumentando la superficie de absorción de las raíces. Las hifas penetran en la raíz y crean hinchazones para estructuras de almacenamiento de nutrientes donde éstos se transfieren entre el hongo y la planta. Las hifas de los hongos micorrícicos ocupan volúmenes de suelo inaccesibles para las raíces de las plantas, lo que les permite explorar el suelo de forma más eficiente que las raíces de las plantas. El micelio extra-radical puede mejorar eficazmente la absorción de nutrientes, mejorando así el crecimiento y desarrollo de la planta.

Otros microbios pueden ayudar a fijar el nitrógeno en el suelo, un nutriente esencial para el crecimiento de las plantas. Un ejemplo es Azospirillum, una bacteria fijadora de nitrógeno, que puede potenciar el crecimiento de las plantas aumentando el número de raíces laterales y la longitud de los pelos radiculares, lo que maximiza la superficie disponible para la absorción de nutrientes, lo que se traduce en una mayor capacidad de absorción de nutrientes y un mejor estado hídrico. Azospirillum también puede promover el crecimiento de las plantas mediante mecanismos de tolerancia al estrés abiótico, denominados tolerancia sistémica inducida. Estas bacterias influyen positivamente en el crecimiento y desarrollo de las plantas mediante la producción de auxinas, citoquininas y giberelinas que son esenciales para la salud de las plantas.

Hormone producers are microbial species that release vital phytohormones that promote plant growth, metabolism and stress tolerance. Phytohormones are the chemical messenger that coordinates many functions in plants. They are synthesised not only by plants, but also by microbes as part of their coexistence and interaction.

Los promotores del crecimiento vegetal son un grupo importante de fitohormonas:

PRODUCCIÓN DE AUXINA (IAA): Responsable de la división y elongación celular.

PRODUCCIÓN DE GIBERELINA (GA): Responsable de la elongación, la germinación y la floración.

PRODUCCIÓN DE CITOQUININA (CK): Responsable de la proliferación y diferenciación celular.

La capacidad de los microbios, como Pseudomonas, Enterobacter, Bacillus y Azotobacter, para producir estas hormonas como metabolismo secundario beneficia a las plantas y repercute positivamente en el desarrollo de las raíces. 

Además de mejorar la absorción de nutrientes, los microbios beneficiosos pueden ayudar a suprimir las enfermedades de las plantas. Algunos microbios producen compuestos que pueden inhibir el crecimiento de patógenos dañinos en el suelo, reduciendo el riesgo de enfermedades y promoviendo el crecimiento sano de las plantas.

Las especies microbianas se suelen agrupar en función del tipo de plaga que combaten, capaz de impedir el arraigo de especies patógenas. Los cuatro grupos considerados son Fungicidas, Bactericidas, Insecticidas y Nematicidas. Los agentes de biocontrol pueden ser parasitoides depredadores de especies patógenas, o pueden competir por el mismo nicho ecológico con ellas. La presencia de agentes de biocontrol implica un gran potencial de acción positiva de la comunidad microbiana para la salud de los cultivos.

Por ejemplo, Pseudomonas es una bacteria que puede mejorar la disponibilidad de nutrientes y promover la supresión de enfermedades en las plantas. Para ello, aumenta la disponibilidad de macronutrientes, reduce la gravedad de las enfermedades y protege las semillas y las raíces de las infecciones fúngicas. Además, el Bacillus subtilis puede producir compuestos que inhiben el crecimiento de hongos patógenos como el Fusarium y la Rhizoctonia mediante la secreción de moléculas antifúngicas como los lipopéptidos. El Bacillus subtilis también coloniza las raíces de las plantas y ataca directamente a los patógenos del suelo, al tiempo que estimula a las plantas para que activen sus defensas naturales. Asimismo, el Bacillus thuringiensis puede controlar ciertas plagas de insectos, y el Trichoderma es un género de hongos que puede promover el crecimiento de las plantas y suprimir las enfermedades transmitidas por el suelo.

Los microbios beneficiosos también pueden mejorar la tolerancia de las plantas al estrés, ayudándolas a soportar condiciones de cultivo difíciles. Por ejemplo, algunos microbios producen compuestos que pueden ayudar a las plantas a tolerar la sequía, la salinidad o las temperaturas extremas. Esto puede contribuir a mejorar el rendimiento de los cultivos y garantizar la estabilidad de la agricultura frente al cambio climático.

Las especies microbianas suelen agruparse según su capacidad para producir metabolitos que ayudan a las plantas a soportar el estrés. Las siete sustancias consideradas son ACC (1-aminociclopropano-1-carboxilato) deaminasa, producción de exopolisacáridos, solubilización de metales pesados, tolerancia a la sal, producción de sideróforos, ácido salicílico y ácido abscísico.

 

Metabolito Funciones Resultados
Producción de exopolisacáridos Mejora la estructura del suelo Protección contra la salinidad

Retención de nutrientes

Retención de la humedad

Resistencia a los metales pesados Biorremediación Menor riesgo de fitotoxicidad por metales pesados
Tolerancia a la sal Alivio del estrés osmótico Crecimiento mejorado en condiciones de salinidad elevada
Producción de sideróforos Desbloquear Hierro Biofertilización
ACC deaminasa (ACC-D) Reducción de los efectos negativos del estrés Protección contra patógenos

Protección contra la salinidad

Protección contra la sequía

Ácido salicílico (SA) Regulación de la respuesta de las plantas al estrés Protección contra la salinidad

Aliviar el estrés por metales pesados

Protección contra la sequía

Ácido abscísico (ABA) Regulación del crecimiento de las plantas y respuesta al estrés Regulación del crecimiento

Resistencia de las plantas a los patógenos

Las sustancias promotoras de la tolerancia al estrés influyen en el crecimiento y desarrollo de las plantas, ya que mejoran su estado general de salud y su metabolismo. La presencia de diferentes microorganismos con disponibilidad para producir estas sustancias adaptadoras al estrés mejorará el desarrollo de las plantas y el rendimiento de los cultivos.

 

El papel de los microbios beneficiosos en la salud animal

La salud animal es un aspecto crítico de la agricultura, ya que unos animales sanos son necesarios para producir productos de alta calidad y garantizar la sostenibilidad económica de las explotaciones. Los microbios beneficiosos son fundamentales para promover la salud y la productividad de los animales mejorando su salud digestiva y previniendo enfermedades.

Algunos ejemplos específicos de microbios beneficiosos para la salud animal son Lactobacillus acidophilus, una bacteria que puede mejorar la salud intestinal y reducir el riesgo de trastornos digestivos en el ganado, y Saccharomyces cerevisiae, una levadura que puede mejorar la eficiencia de conversión de los piensos y reducir el riesgo de acidosis en rumiantes. Otros ejemplos son Bifidobacterium, una bacteria que puede mejorar la función inmunitaria en los cerdos, y Streptococcus thermophilus, una bacteria que puede mejorar la producción de leche en el ganado lechero.

Además de promover la salud digestiva, los microbios beneficiosos pueden ayudar a prevenir enfermedades en los animales. Algunos microbios producen compuestos que pueden inhibir el crecimiento de bacterias y virus nocivos, reduciendo el riesgo de enfermedades y favoreciendo el crecimiento sano de los animales. Por ejemplo, la bacteria Bacillus licheniformis produce compuestos que pueden inhibir el crecimiento de bacterias nocivas, como Clostridium perfringens, reduciendo el riesgo de enfermedades intestinales en las aves de corral.

Los microbios beneficiosos también pueden mejorar la productividad animal favoreciendo un crecimiento y un desarrollo sanos. Por ejemplo, algunos microbios pueden ayudar a mejorar la eficiencia de conversión del alimento, permitiendo que los animales ganen peso más rápidamente y reduciendo la cantidad de alimento necesaria. Otros microbios pueden mejorar la función inmunitaria, reduciendo el riesgo de infecciones y favoreciendo un crecimiento sano.

El papel de los microbios beneficiosos en la sostenibilidad medioambiental

Además de sus beneficios para la salud del suelo, las plantas y los animales, los microbios beneficiosos también desempeñan un papel crucial en el fomento de la sostenibilidad medioambiental en la agricultura. Al favorecer la salud del suelo, las plantas y los animales, los microbios beneficiosos pueden contribuir a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y promover prácticas agrícolas sostenibles.

Una de las formas en que los microbios beneficiosos promueven la sostenibilidad medioambiental es mejorando la salud del suelo. Los suelos sanos pueden secuestrar carbono, lo que puede ayudar a mitigar el cambio climático reduciendo los niveles de gases de efecto invernadero. Los microbios beneficiosos pueden mejorar la salud del suelo favoreciendo su estructura y el ciclo de los nutrientes, lo que puede aumentar la capacidad de los suelos para secuestrar carbono.

Además de promover la salud del suelo, los microbios beneficiosos pueden ayudar a reducir la necesidad de insumos sintéticos, como fertilizantes y pesticidas. Esto puede reducir el impacto medioambiental de la agricultura al disminuir el uso de productos químicos que pueden contaminar las vías fluviales y dañar a los organismos no objetivo. Al promover procesos naturales, como el ciclo de los nutrientes y la supresión de enfermedades, los microbios beneficiosos pueden ayudar a reducir la necesidad de insumos sintéticos y promover prácticas agrícolas sostenibles.

Buenas prácticas para fomentar los microbios beneficiosos en las explotaciones

La promoción de los microbios beneficiosos en las explotaciones agrícolas puede ser una forma eficaz de mejorar la salud del suelo, el crecimiento de las plantas, la salud de los animales y la sostenibilidad medioambiental. Los agricultores pueden utilizar diversas buenas prácticas para promover los microbios beneficiosos en sus explotaciones, como el compostaje, los cultivos de cobertura y la rotación de cultivos.

El compostaje es una forma eficaz de introducir microbios beneficiosos en el suelo. Mediante el compostaje de materia orgánica, como residuos vegetales y estiércol animal, los agricultores pueden crear una rica fuente de nutrientes y microbios beneficiosos. El compost también puede ayudar a reducir la erosión del suelo y el riesgo de escorrentía, fomentando la sostenibilidad medioambiental.

El cultivo de cobertura es otra forma eficaz de promover los microbios beneficiosos en las explotaciones. Los agricultores pueden mejorar la estructura del suelo, reducir la erosión y favorecer el ciclo de los nutrientes plantando cultivos de cobertura como leguminosas o gramíneas. Los cultivos de cobertura también pueden ayudar a suprimir las malas hierbas y reducir la necesidad de herbicidas sintéticos. Cuando los cultivos de cobertura se terminan y se dejan en la superficie del suelo, pueden proporcionar una fuente de materia orgánica y microbios beneficiosos para el suelo.

Las rotaciones de cultivos también pueden ayudar a fomentar los microbios beneficiosos en las explotaciones. Los agricultores pueden reducir el riesgo de enfermedades transmitidas por el suelo rotando los cultivos y mejorando la estructura del suelo. Los distintos cultivos tienen diferentes necesidades de nutrientes y exudados radiculares, que pueden favorecer el crecimiento de diferentes microbios beneficiosos. Los agricultores pueden promover una gama diversa de microbios beneficiosos rotando los cultivos y reduciendo el riesgo de agotamiento de nutrientes y enfermedades.

Algunos ejemplos concretos de microbios beneficiosos para la explotación son las bacterias fijadoras de nitrógeno Rhizobium, que pueden mejorar la productividad de los cultivos de leguminosas, y los hongos micorrícicos Glomus intraradices, que pueden mejorar la absorción de nutrientes en muchas especies de cultivos.

Para fomentar los microbios beneficiosos en sus explotaciones, los agricultores pueden tomar diversas medidas. Pueden poner en marcha programas de compostaje, plantar cultivos de cobertura y rotar los cultivos. También pueden utilizar biofertilizantes, inoculantes microbianos o enmiendas microbianas para introducir microbios beneficiosos en el suelo. Al promover los microbios beneficiosos, los agricultores pueden mejorar la salud del suelo, promover plantas y animales sanos y fomentar la sostenibilidad medioambiental en sus explotaciones.

Principales conclusiones

En conclusión, los microbios beneficiosos son fundamentales para promover prácticas agrícolas sanas y sostenibles. Pueden mejorar la salud del suelo, promover el crecimiento saludable de plantas y animales y reducir el impacto medioambiental de la agricultura. Al mejorar la absorción de nutrientes, la supresión de enfermedades, la tolerancia al estrés y la promoción de procesos naturales, los microbios beneficiosos pueden ayudar a mejorar el rendimiento de los cultivos y promover prácticas agrícolas sostenibles.

Los agricultores pueden aplicar las mejores prácticas, como el compostaje, los cultivos de cobertura y la rotación de cultivos, para promover los microbios beneficiosos en las explotaciones. También pueden utilizar inoculantes microbianos y enmiendas microbianas para introducir microbios beneficiosos en el suelo. Al promover los microbios beneficiosos en sus explotaciones, los agricultores pueden mejorar la salud del suelo, reducir la necesidad de insumos sintéticos y promover la sostenibilidad medioambiental.

 

Biome Makers / Jamie Nix 

 

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