Los probióticos

Ocho mil millones no es un número fácil de imaginar; es la cantidad de habitantes que hay en el planeta; y también, según la FAO, la cantidad de microorganismos que existen en una cucharada de suelo sano. La salud del suelo está íntimamente ligada a la diversidad y actividad de sus microorganismos, por lo que proteger esta microbiota es fundamental para la productividad y la sostenibilidad de los sistemas agrícolas. El uso de probióticos agrícolas aplicados de forma exógena como alternativa para sustituir insumos químicos y mejorar la calidad de los cultivos es una excelente estrategia.

Los llamados “probióticos vegetales” son organismos promotores del crecimiento vegetal que mejoran el rendimiento y la sanidad de los cultivos, siendo totalmente seguros para el ser humano. Son microorganismos vivos que se pueden aplicar al entorno de las plantas con el objetivo de mejorar su crecimiento, salud y productividad. Estos microorganismos, principalmente bacterias y algunos hongos, se seleccionan por su capacidad para interactuar de forma positiva con la planta y su rizósfera. A diferencia de los microorganismos ya presentes en el suelo, estos probióticos exógenos se introducen en concentraciones definidas para potenciar funciones específicas.

Recientemente asesoré la tesis de Irma Rosa Castillo Padilla, donde con una revisión exhaustiva de artículos científicos, encontramos 35 géneros reportados con beneficios para los cultivos. Entre las bacterias más utilizadas como probióticos agrícolas destacan géneros como Bacillus, Azotobacter, Azospirillum, Pseudomonas, Rhizobium, Serratia y Streptomyces, entre muchos otros, debido a su capacidad de colonizar la rizósfera de las plantas y promover su crecimiento. Ciertos hongos como Trichoderma (antagonista de patógenos) o los formadores de micorrizas arbusculares cumplen funciones probióticas al asociarse con las raíces. En todos los casos, para que un producto microbiano se considere un “probiótico” agrícola genuino, debe contener microorganismos vivos (no solo extractos o metabolitos) y no incluir sustancias químicas activas añadidas, de modo que sus efectos provengan directamente de la actividad biológica de los microbios introducidos.

Beneficios en las plantas, efectos fisiológicos

La incorporación de probióticos agrícolas tiene efectos directos en la fisiología vegetal, reflejándose en un mejor crecimiento y salud de las plantas. Puedo mencionar cuatro beneficios clave a nivel de la planta:

1. Estimulación del crecimiento mediante la síntesis de fitohormonas naturales. Muchas rizobacterias producen compuestos promotores del crecimiento vegetal, como auxinas (ácido indolacético, AIA), giberelinas o citoquininas, que estimulan la división y elongación celular, el desarrollo de raíces y brotes, y en general incrementan el vigor de la planta. Estos microorganismos pueden percibir señales de la planta (exudados de aminoácidos, azúcares, etc.) y liberar la hormona vegetal adecuada en el momento oportuno, actuando como una fuente de fitohormonas integrada a la rizósfera.

2. Mejora en la nutrición de las plantas al aumentar la absorción de nutrientes. Los probióticos pueden potenciar la eficiencia en el uso de fertilizantes gracias a raíces más desarrolladas y a la liberación de enzimas o ácidos orgánicos que hacen disponibles nutrientes antes inaccesibles. Un ejemplo es la producción de sideróforos por algunas bacterias, que facilitan la absorción de hierro por la planta, o la liberación de enzimas fosfatasas que movilizan el fósforo fijado en el suelo. Además, varios estudios han demostrado que la inoculación con ciertas cepas mejora los parámetros fotosintéticos como mayor contenido de clorofila y mejor conductancia estomática.

3. Resiliencia, aumento de la tolerancia al estrés. Las plantas inoculadas con probióticos suelen mostrar mayor resistencia tanto a estrés abiótico (sequía, salinidad, temperaturas extremas) como a estrés biótico (ataque de patógenos). Esto es gracias a la resistencia sistémica inducida. Además, algunas bacterias producen exopolisacáridos como alginatos que forman una capa gelatinosa alrededor de sus células de las raíces, ayudando a retener humedad.

4. Mejoras en la calidad del producto cosechado. Los probióticos pueden influir positivamente en la calidad nutricional y fitoquímica de los frutos. Una publicación de Nature de 2022 realizada por Rimas Budryz y otros demostró que la aplicación de microorganismos probióticos en fresas elevó significativamente los niveles de vitamina C (ácido ascórbico) en los frutos, así como el contenido de compuestos fenólicos (antioxidantes como antocianinas y flavonoides), en comparación con plantas no inoculadas. También se han observado incrementos en vitaminas del complejo B. Esto significa que, además de obtener mayores volúmenes de cosecha, el producto puede tener mejor valor nutritivo y propiedades funcionales para el consumidor, un aspecto cada vez más valorado en mercados de exportación y alimentos saludables.

Beneficios en el suelo y la microbiota (efectos microbiológicos)

A nivel del agroecosistema y del suelo, los probióticos exógenos cumplen funciones cruciales que mejoran la fertilidad del suelo y equilibran la comunidad microbiana, creando un entorno más favorable para los cultivos. Entre los principales beneficios microbiológicos destaco tres puntos:

1. Reciclaje de nutrientes: Los microorganismos benéficos son responsables de la descomposición de materia orgánica y la liberación de nutrientes esenciales, manteniendo la fertilidad del suelo. Muchas bacterias del suelo mineralizan nitrógeno de la materia orgánica y convierten nutrientes a formas asimilables por las plantas. Algunos probióticos agrícolas incluyen bacterias fijadoras de nitrógeno atmosférico, que transforman el N₂ del aire en compuestos nitrogenados utilizables por las plantas.

2. Mejora de la estructura del suelo: La actividad de los microorganismos probióticos contribuye a la formación y estabilidad de los agregados del suelo, lo cual mejora su estructura física. Los hongos y bacterias producen polisacáridos extracelulares y biopelículas que cementan las partículas del suelo en agregados estables, aumentando la porosidad. Esto implica mejor aireación y retención de agua en el suelo, dos cualidades fundamentales para el desarrollo radicular gracias a que las hifas de algunos hongos funcionan como aglutinantes y cementantes de las partículas del suelo. Un suelo con buena estructura y contenido de materia orgánica también es más resistente a la erosión y a la compactación.

3. Equilibrio microbiológico y control de patógenos: La tercera función es actuar como agentes de biocontrol de enfermedades del suelo. Muchas cepas benéficas compiten con microorganismos fitopatógenos por espacio y nutrientes en la rizósfera, o incluso producen sustancias antibióticas y enzimas líticas que inhiben el crecimiento de hongos y bacterias dañinas. Ciertas cepas de Bacillus y Pseudomonas pueden suprimir hongos causantes de pudriciones radiculares y se han reportado casos donde la aplicación de probióticos redujo significativamente la incidencia de Botrytis en fresas.

Hacia una agricultura más sustentable

Si bien los probióticos ofrecen enormes ventajas y son grandes aliados invisibles, su desempeño óptimo requiere seleccionar cepas efectivas y adaptadas a cada situación, así como buenas prácticas de aplicación, es decir, tiempo oportuno, dosis adecuada y compatibilidad con otros insumos.

La aplicación exógena de probióticos en cultivos tecnificados se puede realizar a través del fertirriego, mediante el tratamiento de semillas (impregnándolas con suspensiones bacterianas antes de la siembra), tratamiento de plántulas con soluciones probióticas durante el trasplante (sumergiendo el cepellón), o aplicaciones dirigidas al suelo cerca de las raíces (drench) en etapas específicas. En cultivos de hortalizas bajo invernadero o berries en sistemas hidropónicos sobre sustratos inertes, es habitual inocular las plántulas en el vivero y luego mantener poblaciones microbianas en el sustrato mediante riegos periódicos con los probióticos. Es importante señalar que para obtener buenos resultados se debe procurar compatibilidad con el manejo agronómico: por ejemplo, evitar mezclar los microorganismos con agroquímicos altamente desinfectantes (cloro, algunos fungicidas o antibióticos) que puedan inactivarlos en el sistema de riego y aplicar las dosis y frecuencias recomendadas por investigaciones o por el proveedor del bioinsumo.

Existen múltiples empresas serias que llevan grandes inversiones en innovación e investigación; de algunas de ellas he tenido la oportunidad de probar sus resultados, dentro de las empresas mexicanas que puedo recomendar, tras haber evaluado concienzudamente algunos de sus probióticos, son Biokrone, Greencorp, Tierra de Monte, Naturagri, Dasa, Innovak Global y Arvensis; próximamente evaluaré un par de productos de Vidra.

La aplicación exógena de probióticos forma parte de una agricultura sustentable, que busca reducir la dependencia de insumos químicos tóxicos y mitigar el impacto ambiental de la producción intensiva. Esta reducción de insumos tóxicos contribuye a producir alimentos más inocuos. En el caso de berries y hortalizas frescas, que a menudo se consumen crudas, es especialmente valioso minimizar la carga de agroquímicos en su producción.