Un equipo de científicos de la Universidad Nacional de Singapur (NUS) ha desarrollado un sistema poco convencional para aplicar biofertilizantes: microagujas solubles que introducen microorganismos beneficiosos directamente en hojas y tallos. El objetivo no es solo acelerar el crecimiento, sino hacerlo con menos desperdicio y mayor control, algo especialmente relevante en un contexto de fertilización cada vez más cuestionado por su impacto ambiental.
El enfoque apunta a una entrega de fertilizantes más precisa, menos residuos y potencialmente un menor impacto ambiental fuera del objetivo, con un ajuste a corto plazo para granjas urbanas y verticales y para cultivos de alto valor que se benefician de dosis controladas.
Las pruebas en invernadero mostraron resultados claros. Hortalizas como el choy sum y la col rizada crecieron más rápido y con mayor biomasa aérea, superficie foliar y altura, utilizando más de un 15% menos de biofertilizante que con la inoculación tradicional en suelo.
¿EL SUELO NO SIEMPRE ES LA MEJOR VÍA?
Normalmente se añaden biofertilizantes, que contienen bacterias y hongos beneficiosos que ayudan a los cultivos a absorber nutrientes y tolerar el estrés, al suelo. Allí, deben competir con microbios nativos y pueden verse obstaculizados por la acidez y diversas otras condiciones. Gran parte de la entrada nunca llega a las raíces. Al colocar bacterias o hongos beneficiosos directamente en hojas o tallos, el nuevo método desarrollado por el equipo de la NUS evita esos obstáculos y acelera los primeros avances.
«Inspirados por cómo los microbios pueden migrar dentro del cuerpo humano, planteamos la hipótesis de que, al introducir microbios beneficiosos directamente en los tejidos de la planta, como una hoja o un tallo, podrían viajar hasta las raíces y seguir cumpliendo su función, pero mucho más eficazmente y siendo menos vulnerables a las condiciones del suelo», dijo el profesor adjunto Andy Tay del Departamento de Ingeniería Biomédica de la Facultad de Diseño e Ingeniería de la NUS, y Investigador Principal en el Instituto de Innovación y Tecnología en Salud (iHealthtech), quien lideró el trabajo.
MAYOR CRECIMIENTO VEGETAL CON 15% MENOS BIOFERTILIZANTE
El equipo de la NUS demostró que administrar un cóctel de rizobacterias que promueven el crecimiento vegetal (PGPR) de Streptomyces y Agromyces-Bacillus a través de hojas o tallos mejoró el crecimiento en Choy Sum y Kale en comparación con los controles no tratados y dio mejores resultados que los tratamientos de suelo con microbios. El PGPR se utiliza comúnmente para mejorar la absorción de nutrientes y estimular las hormonas de crecimiento en las plantas.
Además, las plantas crecieron más a medida que los investigadores incorporaban más microbios en cada zona, hasta alcanzar un techo efectivo. Más allá de eso, los microbios adicionales no ayudaron a que las plantas crecieran más. Esto permite a los cultivadores determinar la dosis efectiva más baja, lo que a su vez reduce costes y residuos.
«Nuestro sistema de microagujas administró con éxito biofertilizante en Choy Sum y Kale, mejorando su crecimiento de forma más eficaz que los métodos tradicionales mientras utilizaba más de un 15% menos de biofertilizante», explicó el profesor asistente Tay. «Por crecimiento más rápido nos referimos a mayor peso total de la planta, mayor área foliar y mayor altura de la planta.»
El equipo siguió las bacterias a medida que pasaban de las hojas inyectadas a las raíces en cuestión de días. En las raíces, las bacterias empujaron el microbioma radicular hacia una mezcla más beneficiosa sin desequilibrarlo. Las lecturas químicas de las plantas mostraron que el principal ciclo de producción de energía (que implica que las células conviertan azúcares en energía utilizable) trabajaba más duro, el nitrógeno se utilizaba de forma más eficiente y los compuestos necesarios para el crecimiento se sintetizaban a mayor velocidad. El equipo también observó una mayor capacidad antioxidante, señal de que las plantas estaban mejor preparadas para el estrés y el crecimiento.
