MIGUEL CORDERO
Ingeniero Agrónomo
Asesor Técnico Comercial
Unidad de Frutales
mcordero@cooprinsem.cl
Cooprinsem
La agricultura moderna enfrenta nuevos desafíos: lograr mayores rendimientos de los cultivos y reducir al mínimo los impactos sobre el medio ambiente. Integrando enfoques ecológicos y moleculares las investigaciones orientadas al desarrollo de nuevas biotecnologías han aumentado el interés por el efecto de los microorganismos benéficos en la agricultura.
Las interacciones con el medio biótico “plantas y microorganismos” son muy complejas y utilizan diferentes mecanismos de acción. Estos mecanismos se agrupan en: biofertilización y fito-estimulación.
Una biofertilización correcta, ayuda a una fertilización tradicional, reduciendo el uso de energía de la planta a la hora de absorber los distintos nutrientes, disminuye la degradación del agroecosistema y reduce la pérdida de nutrientes del suelo por lixiviación, sobre todo de nitrógeno. Asimismo, al ser de origen natural, los productos formulados son fertilizantes ecológicos, que promueven una agricultura sostenible.
Los biofertilizantes y bioestimulantes a base de microorganismos promueven y benefician la nutrición y el crecimiento de las plantas. Se trata de microorganismos del suelo, generalmente hongos y bacterias, que se asocian de manera natural a las raíces de las plantas. Existe una gran diversidad de microorganismos beneficiosos para las plantas cuya simbiosis con la raíz es esencial para mejorar la absorción de nutrientes y agua. Los principales grupos utilizados son las micorrizas, las rizobacterias y las trichodermas.
Su rol fundamental es incrementar la absorción de los nutrientes, en el caso del fósforo esto adquiere especial relevancia, y se ha demostrado su efecto en la solubilización tanto del fósforo como del hierro. El fósforo, a pesar de ser abundante tanto en formas inorgánicas como orgánica,en el suelo, es el factor limitante para el desarrollo vegetal. Por ello, son importantes las bacterias de la rizosfera solubilizadoras de este, especialmente los géneros Pseudomonas y Bacillus.
El uso de microorganismos benéficos (MB) como hongos, bacterias o virus, constituye una herramienta básica, y de gran utilidad para el desarrollo de una agricultura limpia y amigable con el entorno productivo. Se han realizado muchos estudios científicos que han justificado los beneficios de los MB en distintos cultivos de seguridad alimentaria como papa, arroz, maíz, entre otros, y cultivos perennes, como frutales que poseen cualidades nutraceúticas por lo cual son muy apreciados.
Entre los principales microorganismos aplicados en la agricultura tenemos los hongos de los géneros Trichoderma y Beauveria, y distintas especias de micorrizas, así como bacterias del género Bacillus. Estos agentes biológicos han probado su eficiencia en el control de plagas a través de distintos mecanismos de acción como antibiosis, micoparasitismo o competencia. Además, han confirmado su efecto como organismos promotores de crecimiento vegetal, especialmente a nivel de biomasa radicular y su incidencia en la mejora de la absorción de nutrientes como N y Ca, elementos que están relacionados a la división celular, la estructura de las paredes celulares, el crecimiento de la planta. Incluso, han incidido en el rendimiento de cultivos incrementando la producción hasta en un 20%.
En el diagrama 1 se describen los mecanismos que el hongo utiliza para interactuar con las plantas, beneficiando su desarrollo y sanidad:
1) Parasitismo – Trichoderma puede parasitar a otros hongos y oomicetos, lo que contribuye a controlar sus poblaciones y reducir la incidencia de enfermedades.
2) Antibiosis – La liberación de moléculas con efecto antibiótico le permite a Trichoderma ejercer control directo sobre diferentes hongos, oomicetos y bacterias que ocasionan daños y pudriciones a las plantas.
3) Control enzimático y Metabolitos Secundarios – Trichoderma puede prevenir y controlar la incidencia de nematodos e insectos a través de la liberación de enzimas y metabolitos secundarios.
4) Competencia – Tanto en el suelo (4a), como en la rizósfera (4b) y en la endósfera (4c) (dentro de los tejidos vegetativos, ver Diagrama 1), Trichoderma compite por espacio y alimento con otros organismos limitando el establecimiento de patógenos.
También se ha reportado que Trichoderma tiene la capacidad de movilizar nutrientes, favoreciendo así la nutrición y el estado general de salud de las plantas.
Uno de los grupos de microorganismos benéficos más conocido es el de bacterias promotoras del desarrollo vegetativo BPDV (o PGPR por sus siglas en inglés) y lo interesante es, que al inocularlas en conjunto con otros microorganismos se pueden potenciar sus efectos benéficos. A la combinación de estos microbios en una misma formulación para aplicación al campo se les llama: consorcios microbianos.
En el diagrama 2, podemos apreciar tres diferentes tipos de consorcios microbianos:
1.BPDV- simbiótica (Ej.Rhizobium) + BPDV – de vida libre (Ej. Azospirillum)
2.MVA (micorriza vesículo-arbuscular) + BPDV – de vida libre (Ej. Glomus intraradices + Azospirillum brasilenses)
3.Trichoderma + BPDV (Ej. Trichoderma + Bacillus subtilis)
Dentro de los beneficios que tiene la inoculación de este tipo de consorcios se encuentran los siguientes:
– Estimulación del crecimiento de la planta
– Asimilación de nutrientes
– Desarrollo del sistema radicular
– Tolerancia al estrés
– Activación del sistema de defensa/biocontrol
– Modulación del nivel de fitohormonas
Recordemos que una de las principales problemáticas de los suelos agrícolas en la actualidad es la pérdida de diversidad biológica, por lo tanto, es importante que al inocular los suelos, procuremos en la medida de lo posible, utilizar consorcios microbianos, además de incorporar prebióticos y materia orgánica.
La micorriza surge de la relación simbiótica entre hongos micorrizógenos y las raíces de las plantas.
Dentro de los múltiples beneficios de las micorrizas, destaca el fortalecimiento del sistema de defensa de las plantas hospederas.
En el diagrama 3 se aprecian las diferencias entre la respuesta de una planta micorrizada (derecha) y otra no micorrizada (izquierda), ante el ataque de organismos patógenos.
Como se puede ver, la planta micorrizada presenta mejor desarrollo de la raíz a diferencia de la planta no micorrizada. Esto se debe a que la micorriza favorece el incremento de la biomasa radicular, así como la absorción de agua y nutrientes, lo que le brinda mayor resistencia ante el ataque de patógenos.
La planta micorrizada despliega diferentes mecanismos de defensa promoviendo la inmunidad y resistencia ante factores bióticos. Además, los hongos micorrícicos compiten por espacio y alimento con los patógenos impidiendo que se establezcan y enfermen los tejidos vegetales.
El incremento de la biomasa de la raíz también atrae diferentes microorganismos benéficos que pueden prevenir la incidencia y el ataque de patógenos. Las micorrizas interactúan con otros organismos que forman parte del microbioma del suelo favoreciendo el incremento de la diversidad y disminuyendo el ataque de organismos patógenos.
La aplicación intensiva de fungicidas y fumigantes químicos al suelo puede disminuir la densidad y diversidad de hongos micorrícicos, incrementando la susceptibilidad de las plantas al ataque de patógenos. Al enfermar las plantas y aplicarse más controles químicos se incurre en un círculo vicioso que está provocando la acelerada pérdida de la Vida del Suelo.
Por el contrario, el incremento de materiaorgánica, la inoculación de microorganismos benéficos (como los hongos micorrícicos) y la incorporación de enmiendas con efecto prebiótico (ej. ácidos húmicos y fúlvicos), favorecerán la regeneración del suelo y la salud de los cultivos agrícolas de manera sostenible.
Sin embargo, el éxito del uso de MB se basa en la eficacia y su eficiencia, la que debe ser demostrada a los agricultores a través de parcelas experimentales demostrativas con la finalidad de producir un verdadero impacto en su adopción en la agricultura.
La adopción exitosa del empleo de MB en los sistemas de producción ha confirmado el beneficio de un enfoque participativo de sistemas agrícolas para conducir hacia el desarrollo económico de este sector y constituir una alternativa que permite el acceso a los mercados locales e internacionales con la finalidad de buscar nichos que pagan un mejor precio a este tipo de productos y vuelven rentable a la agricultura sustentable. El uso de formulados (polvos solubles, concentrado emulsionable, gránulos cubiertos y dispersables) brinda alternativas que permiten mejorar la calidad de un bioinsumo, garantizando la eficiencia del mismo, así como su almacenamiento y vida útil . Este tipo de tecnologías ha sido desarrollado en países industrializados y está siendo aplicada en los sistemas agrícolas tanto para producción local como para productos de exportación con estándares altos de calidad.
Se requiere que, como políticas de Estado y con el apoyo de extensionistas y científicos, se adopten medidas que promuevan el uso de biocontroladores, lo que permitirá desarrollar nuevas tecnologías y métodos de aplicación de este tipo de microrganismos. Lo que se debe integrar los procesos a lo largo de toda la cadena de producción agrícola y mantener la evaluación crítica y el énfasis en el control de calidad en cada paso del proceso de producción de bioinsumos. Estas acciones permitirán que un país que alcance los Objetivos de Sostenibilidad de la Organización de Naciones Unidas.
Según la firma de investigación de mercados DunhamTrimmer, especializada en estos segmentos, América Latina cuadruplicará su consumo de bioinsumos durante esta década. Sólo considerando los productos biológicos que se usan para proteger a los cultivos de plagas, enfermedades y hierbas, el gasto regional alcanzó los US$813 millones en 2020. La cifra subirá a US$1.680 en 2025 para cerrar en US$3.435 millones en 2029. Con ello, América Latina liderará el crecimiento global y pasaría a ser el segundo mayor mercado global de bioinsumos. Dadas sus proyecciones, la región debió haber cerrado 2022 con una facturación sobre los US$1.100 millones en bioprotección.
En los sistemas agrícolas se le llama estrés biótico al efecto negativo ocasionado por patógenos, parásitos y otros organismos vivos considerados dañinos para los cultivos agrícolas.
Convencionalmente el estrés biótico en las plantas se ha “combatido” con fórmulas químicas con efecto insecticida, nematicida, fungicida, bactericida y herbicida. Nos hemos acostumbrado como decía cierta publicidad de insecticidas químicos, a “ver caer” los insectos muertos y para nosotros eso era el control.
Sin embargo, recientemente, nos hemos percatado que ese tipo de “control” no es del todo eficiente, y presenta efectos colaterales de gran impacto, como, por ejemplo, la contaminación del suelo, del agua, degradación de la materia orgánica, inducción de resistencia, entre otros
La inoculación de microorganismos benéficos se está generalizando en el sector agrícola y se ha demostrado que pueden ser igual de eficiente que algunas opciones químicas para la prevención y control del estrés abiótico.
LOS FACTORES QUE IMPULSAN
Si bien los bioinsumos agrícolas se utilizan crecientemente para la fertilización, estimulación y promoción de resistencias de las plantas, las estimaciones de mercado usualmente se enfocan en el segmento de la bioprotección o biocontrol. El mundo de los plaguicidas e insecticidas está más regulado y, por tanto, hay un conocimiento mejor de los registros, importación y uso de ellos.
Donde sí hay certeza es en los factores que impulsan el uso de biológicos en los campos latinoamericanos: el mayor interés de los supermercados internacionales en la sostenibilidad de los procesos agrícolas de los productos que llegan a sus vitrinas y las cada vez más fuertes restricciones regulatorias en mercados como el europeo en el uso de químicos. Estos factores, han hecho que sea justamente la agricultura de exportación la que tome la delantera en los mercados.
Se estima que, en Chile, el mercado de los biocontroladores llegara el año 2029 a los US$200 millones.
La industria frutícola chilena, es una de las más avanzadas en materia de uso de bioinsumos en la región. De hecho, su dinamismo ya no está relacionado necesariamente a la sustitución de químicos, ni a la dinámica exportadora. Los US$9.241 millones exportados por la industria agrícola de Chile en 2021 reflejaron un crecimiento de solo 5,3%, muy por debajo de sus países vecinos y competidores. En este contexto, son los nuevos usos de biológicos los que dan energía a estas categorías.
EL LIDERAZGO INSECTICIDA Y EL DESAFÍO DE DEFENDERSE ANTE LAS MALEZAS
Cuando se habla de biocontroladores, hay que distinguir sus objetivos. Buena parte del mercado latinoamericano está enfocado en bioinsecticidas, los que los que se llevaron el 57% del mercado en 2020, según las cifras de DunhamTrimmer. Con cierta distancia le siguen los que apuntan a los hongos: los biofungicidas sumaron el 34% del gasto en 2020. Con mucha distancia le siguen los bionematicidas, los que controlan esos pequeños gusanos llamados nemátodos, y los bioherbicidas, los que buscan eliminar hierbas invasoras o maleza. Ambas tienen el 4,4% y el 0,7% del mercado de biocontroladores, respectivamente. De acuerdo a las estimaciones de la firma de investigación de mercado esta estructura se mantendrá con pocos cambios a lo largo de la década: el gasto en bioinsecticidas se mantendrá en torno al 60%, mientras que los bionfungicidas estarán en el 31%. “Uno de los grandes desafíos de la industria biológica es desarrollar bioherbicidas, que en América Latina prácticamente no existen”. Se debe pensar que los herbicidas químicos hoy son el segmento más grande de la agricultura mundial y corresponden al 45% de la facturación. Y hoy día prácticamente no hay bioinsumos que puedan participar de ese segmento”. Bajo este escenario la empresa Anasac espera marcar un hito al tener el primer herbicida registrado en Chile y con potencial de crecimiento en América Latina. Se trata de Suppress Herbicide, un producto fabricado por la estadounidense Westbridge en base a extractos botánicos.
VENTAJAS QUE LA REGULACIÓN DA A LOS BIOLÓGICOS
En las regulaciones internacionales para el uso de insumos químicos en la agricultura, hay dos conceptos claves. El primero es el Límite Máximo de Residuos (LMR). Este se define como la concentración máxima de residuos de un plaguicida que se permiten en productos alimenticios para consumo humano. Mercados como el europeo tienen LMR cada vez más restrictivos lo que obliga a reducir el uso de insumos tradicionales. Los productos biológicos no tienen residuos, por lo que su uso es ilimitado en relación a los químicos. El segundo concepto es el de carencia, el tiempo que debe pasar entre que se aplica un producto y su cosecha. Por normativas, una buena parte de los productos químicos tienen una carencia extendida por lo que no sirven para controlar alguna plaga en tiempos cercanos a la cosecha, mientras que los productos de origen biológico tienen carencia cercana a cero.
Este es un aspecto clave, dicen los actores de la industria. Si bien las grandes cadenas de supermercados internacionales exigen reducir la traza química de las frutas que compran, lo que incentiva a los productores a usar más productos biológicos, su crecimiento en Chile no habría sido posible si no hubiese un desempeño equivalente al químico tradicional.
