Investigadores del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiologia de Salamanca (IRNASA, centro del CSIC) y la Universidad de Salamanca han estudiado las bacterias que en simbiosis con la alfalfa aumentan la produccion de este importante cultivo forrajero. Segun el estudio, al seleccionar las cepas adecuadas de microorganismos se compensan las perdidas que provoca la acidez del suelo sin necesidad de agregar fitoquimicos.
La alfalfa (Medicago sativa) es un importante cultivo utilizado como forraje para la alimentacion del ganado. Como todas las leguminosas, forma nodulos en sus raices que contienen bacterias que le permiten fijar nitrogeno, un nutriente esencial para el desarrollo de la planta. Sin embargo, en los suelos acidos, como los del oeste de la peninsula iberica y gran parte del mundo, la alfalfa no alcanza un rendimiento optimo.
Para buscar soluciones a este problema, el Instituto de Recursos Naturales y Agrobiologia de Salamanca (IRNASA, centro del CSIC), en colaboracion con la Universidad de Salamanca, ha estudiado bacterias tolerantes a la acidez que se pueden encontrar en simbiosis con este cultivo para promover su desarrollo en estas condiciones desfavorables.
Esta planta forrajera establece simbiosis con dos especies de bacterias del suelo del genero Rhizobium, especialmente con Ensifer meliloti, pero tambien con Ensifer medicae. «Hemos aislado y caracterizado una coleccion de cepas tolerantes a la acidez que fueron capaces de formar nodulos en las raices de la alfalfa incluso con un pH muy bajo», explica Alvaro Peix, cientifico del IRNASA y autor principal del estudio publicado en Applied Microbiology and Biotechnology.
El resultado mas importante de esta investigacion es que al seleccionar cepas de bacterias tolerantes a la acidez «se pueden paliar por completo las perdidas debidas a la acidez del suelo», segun los experimentos realizados por los investigadores en suelo natural y en invernadero.
Multiplica la produccion
Un suelo acido puede reducir la cosecha hasta una tercera parte con respecto a los suelos alcalinos, mientras que en los experimentos realizados en este trabajo, la produccion de alfalfa se multiplico por tres cuando se inocularon bacterias endosimbiontes tolerantes a la acidez, compensando asi totalmente las perdidas causadas por las caracteristicas del suelo. En las plantas inoculadas con estos microorganismos el numero de nodulos se duplico con respecto a otras plantas control sin inocular y tambien se multiplico por tres su peso seco.
Los investigadores analizaron tambien las caracteristicas geneticas de las bacterias. Al estudiar los espacios intergenicos (Intergenic Transcribed Spacers o ITS) hallaron dos grupos geneticos diferentes tanto en E. meliloti como en E. medicae, y en esta ultima especie uno de ellos nunca se habia encontrado en nodulos de alfalfa.
Un aspecto importante del estudio genetico fue la secuenciacion de los genes nodC, que no son indispensables para la vida de las bacterias, pero «les confieren ventajas ecologicas, como la capacidad de nodulacion», dice Peix. El estudio mostro que todos los genes de nodulacion, que son elementos geneticos transferibles entre distintas especies, pertenecian a la simbiovariedad meliloti, incluso los hallados en E. medicae. Esto significa que la simbiovariedad meliloti deberia ser reconocida tambien en la especie E. medicae.
Las bacterias que potencian la produccion de alfalfa podrian agregarse por diversos medios a los suelos acidos, unidas a las propias semillas o incorporandolas por diversos medios posteriormente. Al tratarse de bacterias que se encuentran en los suelos de forma natural, no suponen una alteracion del medio y, ademas, pueden evitar el uso de productos quimicos potencialmente contaminantes destinados a la mejora de la produccion.
Referencia bibliografica:
Martha-Helena Ramirez-Bahena, Margarita Vargas, Maria Martin, Carmen Tejedor, Encarna Velazquez, Alvaro Peix. Alfalfa microsymbionts from different ITS and nodC lineages of Ensifer meliloti and Ensifer medicae symbiovar meliloti establish efficient symbiosis with alfalfa in Spanish acid soils Applied Microbiology and Biotechnology. DOI: 10.1007/s00253-014-6347-6.