Por:
Manuel Rafael Ospino Ballesteros, Auxiliar de Investigación del Programa de Agronomía
Luis Guillermo Teheran Sierra, Investigador Postdoctoral del Programa de Agronomía
Nolver Atanacio Arias Arias, Coordinador del Programa de Agronomía
En los suelos de cultivo de palma de aceite es posible encontrar bacterias fijadoras de nitrógeno (BFN), las cuales poseen la capacidad de transformar el nitrógeno atmosférico (N₂) en formas asimilables por las plantas, como el amonio (NH₄⁺). Estas bacterias se clasifican en dos grupos principales según su modo de interacción con las plantas:
- Bacterias fijadoras de nitrógeno simbióticas (BFNS): estas bacterias establecen asociaciones simbióticas con las raíces de leguminosas, formando estructuras especializadas llamadas nódulos. Dentro de estos nódulos, se lleva a cabo el proceso de fijación biológica de nitrógeno (FBN). Entre los géneros más representativos de BFNS se encuentran Rhizobium sp. y Bradyrhizobium sp.(Ver imagen 1), los cuales están asociados a leguminosas como el frijol, la soya y especies utilizadas en la palmicultor, como Mucuna, Kudzu y Desmodium.
- Bacterias fijadoras de nitrógeno de vida libre (BFNL): estas bacterias realizan la FBN de manera independiente, sin establecer relaciones simbióticas con las plantas. Entre los géneros más destacados se encuentran Azotobacter sp. y Azospirillum sp. (Ver imagen 1), que han demostrado ser eficaces en diversos cultivos.
Además de su capacidad para fijar nitrógeno, muchas de estas bacterias promueven el crecimiento vegetal a través de la producción de compuestos bioactivos como: fitohormonas (auxinas, citoquininas y giberelinas); enzimas (por ejemplo, ACC desaminasa); sideróforos (moléculas quelantes de hierro) y compuestos volátiles orgánicos. Estos compuestos no solo mejoran la disponibilidad de nutrientes, sino que también estimulan el desarrollo radicular, aumentan la tolerancia al estrés y protegen a las plantas contra patógenos.
En la mayoría de las plantaciones de palma de aceite, se utilizan leguminosas de cobertura como Kudzú sp. Mucuna sp. Desmodium sp. y Centrosema sp. (Ver imagen 2). Estas leguminosas proporcionan múltiples beneficios, como el control de malezas al evitar el establecimiento de plantas competidoras, la reducción de la erosión del suelo y la mejora de su estructura debido al aporte de materia orgánica, lo que favorece la formación de agregados más estables. Además, tanto su raíz como la parte aérea de la planta reducen la pérdida de partículas del suelo por erosión hídrica, retienen humedad y facilitan el reciclaje de nutrientes esenciales. Sin embargo, el principal beneficio de las leguminosas es la fijación de nitrógeno atmosférico, un proceso que ocurre en el interior de los nódulos formados por la simbiosis entre las BFNS y las raíces de las plantas. En estos nódulos, el nitrógeno atmosférico se reduce y se convierte en amonio, una forma asimilable por las plantas, aumentando el aporte de nutrientes por parte de las coberturas.
Para optimizar el impacto de las leguminosas de cobertura, el uso de biofertilizantes a base de bacterias fijadoras de nitrógeno simbióticas (BFNS) es fundamental, ya que incrementa la cantidad de nitrógeno fijado en comparación con el establecimiento de estas leguminosas sin inoculación. En ausencia de una inoculación adecuada, la simbiosis con rizobios nativos del suelo puede ser limitada o incluso nula, reduciendo así la eficiencia del proceso de fijación biológica de nitrógeno (FBN).
Además, la aplicación de biofertilizantes formulados con bacterias fijadoras de nitrógeno de vida libre directamente en el suelo del cultivo puede contribuir a mejorar la disponibilidad de nitrógeno, favoreciendo su asimilación por las plantas. Este efecto se ve potenciado por la producción de compuestos indólicos, metabolitos secundarios y otros bioestimulantes esenciales para el crecimiento y desarrollo vegetal.
Para garantizar la efectividad de las aplicaciones de bacterias fijadoras de nitrógeno simbióticas (BFNS) y de vida libre (BFNL), es fundamental desarrollar biofertilizantes con microorganismos específicos. Para ello, resulta crucial la prospección de estos microorganismos en los suelos cultivados con palma de aceite en Colombia. La prospección (Imagen 3), consiste en la búsqueda y selección de cepas microbianas mediante la toma de muestras de nódulos o suelo, el aislamiento en el laboratorio, usando medios de cultivo selectivos, seguido de una caracterización bioquímica, identificación molecular y la evaluación en plantas. A través de este proceso, se seleccionan las cepas con el mejor rendimiento para la formulación de biofertilizantes específicos dirigidos a leguminosas de cobertura. Esta actividad es producto de investigación (proyecto de investigación en la palma de aceite) de Cenipalma y busca llegar a la producción de biofertilizantes que mejoren la eficiencia de la nutrición y reduzcan los impactos ambientales asociados con la nutrición de la palma de aceite.
