Académicos del Departamento de Agronomía de la USerena están creando una solución sustentable para que las plantas de tomates puedan estar libres de nematodos y soportar la salinización del suelo, con el fin de mejorar la salud de los cultivos y reducir la dependencia de químicos en la agricultura.

Bajo la superficie de cualquier cultivo se libra una silenciosa, pero fascinante batalla: la de los patógenos y las bacterias que les rodean, y aunque estos diminutos microorganismos suelen pasar desapercibidos a simple vista, la presencia y abundancia de ellos puede marcar la diferencia entre un suelo agotado y uno rebosante de vida.

Esto se debe a que existe una delicada relación entre los microorganismos del suelo, principalmente compuesto por bacterias, hongos, algas, virus, protozoos, insectos y nemátodos, desempeñando un papel clave en el equilibrio de los ecosistemas, ya que algunas bacterias tienen la capacidad para promover el crecimiento de las plantas mediante la solubilización y reciclaje de nutrientes, fijación de nitrógeno, control biológico de patógenos, mejorando la estructura y dinámica general de los suelos, lo que no solo tiene relevancia ecológica, sino que también tiene aplicaciones en agricultura y biotecnología, al aprovecharse para mejorar la salud de los cultivos y reducir el uso de pesticidas químicos.

Dos académicos del Departamento de Agronomía de la Universidad de La Serena, recientemente se adjudicaron fondos internos del concurso CEIULS Innovación, con el proyecto llamado “Evaluación de la capacidad nematicida y de halotolerancia de la bacteria Pseudomonas protegens en plantas de tomate infestadas con el polífago nematodo Meloidogyne spp.”. Se trata del ingeniero forestal y doctor en Biotecnología Vegetal, Dr. Cristian Ibáñez Gutiérrez; y la fitopatóloga y nematóloga, Carol Krausz, quienes han trabajado con el apoyo de la Oficina de Creación e Innovación.

Con respecto a esto, el investigador explicó que “Meloidogyne spp. es un fitoparásito del suelo que ataca a cultivos de gran importancia económica como papas y tomates, y que su sola presencia en el suelo puede restringir el comercio nacional e internacional, especialmente de tubérculos”.

El investigador también señaló que en la búsqueda de métodos de control más amigables con el medio ambiente “pondremos la bacteria Pseudomonas protegens en contacto con nematodos del género Meloidogyne en condiciones in vitro, para evaluar la movilidad de estos parásitos, ya que si el nemátodo deja de moverse, significa que murió por efecto de la bacteria, ya que no está expuesto a otros agentes”. 

Ahondando en esto, el Dr. Ibáñez detalló que “las pseudomonas son bacterias promotoras del crecimiento vegetal, que están presentes de manera natural en el suelo, por lo que no generan peligro para la población, y que además se ha comprobado que tienen un efecto nematicida”.

“Estas bacterias liberan proteasas en el suelo, las que van destruyendo la membrana celular de los nematodos y además libera compuestos volátiles orgánicos que tienen actividad nematicida”, añadió.

Según el investigador, “la siguiente etapa será a partir de agosto, donde se inocularán las raíces de las plantas de tomate con esta bacteria, tras lo que se incorporarán controladamente poblaciones de nemátodos en estado infectivo. Después de 60 días de esta convivencia, se evaluarán los distintos parámetros de crecimiento de estas plantas y además se compararán los resultados de este grupo, con los de otros grupos de plantas que tendrán nematodos, pero sin la bacteria, y adicionalmente vamos a incorporar un nematicida químico como control positivo”.

El Dr. Ibáñez también adelantó que “durante septiembre y octubre, deberíamos comparar estos resultados, a principios de noviembre analizarlos y empezar a proyectar la creación de nuestro bioproducto”.

Doble propósito

El Dr. Ibáñez argumentó que “este proyecto tiene el objetivo de crear un método de biocontrol de este tipo de patógenos, apoyando el desarrollo de una agricultura más sustentable y amigable con el medio ambiente, ya que actualmente los métodos de control o tratamientos nematicidas en el suelo se hacen mediante el uso de fertilizantes o pesticidas químicos”.

Adicionalmente, “tiene un componente innovador que es la halotolerancia, que se refiere a la capacidad de reforzar la tolerancia de la planta a la salinidad del suelo”, recalcó.

Referente a esto, el investigador destacó que “en el mercado ya existen productos nematicidas biológicos naturales, pero ninguno de ellos tiene la doble función de permitir que la planta tolere la salinidad”.

“Como nuestras pseudomonas provienen de un sistema de acuaponía con agua salada, queremos evaluar si es al incrementar el contenido de sal en el sustrato donde está enraizada la planta de tomate, la que es muy sensible a la salinidad, podemos otorgarle una mayor capacidad de vivir en esa condición salina al inocular sus raíces con pseudomonas”, agregó.

Una problemática creciente

En línea con esto, el Dr. Ibáñez hizo hincapié en que “una vez que hayamos comprobado la efectividad de las pseudomonas, nuestro objetivo y con el asesoramiento de la Oficina de Creación e Innovación de USerena, será desarrollar un bioinsumo, es decir, un producto nematicida que al mismo tiempo tenga la capacidad de permitir tolerar la salinidad a las plantas de tomate”.

“Otra de las razones por las que estamos proyectando esta solución es porque con las mejoras en la tecnificación del riego para un uso más sustentable del agua, se ha generado un aumento en la concentración de sales en el suelo de distintos lugares del mundo”, advirtió.

Sobre esto, el investigador sostuvo que “el riego tecnificado está humedeciendo el sustrato permanentemente, lo cual asegura una buena disponibilidad de agua para las plantas, sin embargo, cuando no hay un buen control del riego y debido al proceso diario de evaporación, el exceso de agua va arrastrando sales desde las profundidades del suelo, las que gradualmente se van acumulando en los estratos superiores, justo en la zona donde se desarrolla el sistema radicular de la planta, exponiéndolas a una concentración excesiva de sales a las que no están adaptadas, lo que en muchos casos resulta en pérdidas de productividad e incluso en la muerte de las plantas”.

En cuanto a las posibles proyecciones de esta investigación, el Dr. Ibáñez afirmó que “vamos por buen camino, así que para diciembre esperamos contar con un bioinsumo en nivel de madurez tecnológica 3 (TRL3), para luego seguir avanzando en su desarrollo hasta alcanzar el nivel TRL9, que corresponde a la etapa cuando el producto ya está envasado, autorizado para la venta, y disponible para su uso seguro en la agricultura, porque ya se probó exitosamente en condiciones reales de campo”.

“Esta iniciativa es un buen ejemplo del trabajo investigativo que estamos realizando en el Depto. de Agronomía de USerena, para poder fortalecer el desarrollo agronómico en las zonas áridas y que además podría impactar positivamente en otras zonas del país donde existen problemas de nematodos, como en el Sur de Chile, permitiendo así que los productores puedan volver a exportar sus productos en el extranjero, ahora libres de nemátodos”, puntualizó.