En Chile existen alrededor de mil 500 hectáreas que presentan problemas de salinidad y alta presencia de carbonatos, debido principalmente a las condiciones áridas de la zona central y norte de nuestro país, acentuadas por las prácticas agrícolas como riego con aguas de elevado contenido de sales, fertilización inadecuada, entre otros factores.

El Valle de Lluta se caracteriza por poseer altos contenidos de salinidad y presencia excesiva de Boro, tanto en suelo cultivable como en el agua de riego. Según los estudios realizados por el INIA, el tomate tiene una conductividad eléctrica (CEs) que podría llegar 11,5 dS/m.

El Dr. Juan Pablo Martínez, investigador de INIA La Cruz, Región de Valparaíso, especialista en Fisiología y Biología Molecular Vegetal, explica que la salinidad de los suelos continúa siendo en la actualidad uno de los más importantes estreses abióticos que perjudica la productividad y calidad en cultivos y hortalizas como el tomate. “Las cantidades excesivas de sal en el suelo producen un efecto adverso sobre el crecimiento y desarrollo de las plantas donde procesos biológicos como germinación de la semilla, vigor, crecimiento vegetativo, floración y desarrollo del fruto son efectados”.

Dada estas condiciones, actualmente se está requiriendo soluciones que ayuden a mitigar los efectos de la salinidad y sequía en los cultivos. Por esto, un grupo de investigadores de INIA La Cruz, la Universidad de Chile y la Universidad Arturo Prat, que forman parte del proyecto Anillo de Investigación en Ciencia y Tecnología “PASSA” de Conicyt (ACT 192073), se encuentran desarrollando diferentes estrategias a través de distintas formulaciones para aumentar la tolerancia de tomates a la falta de agua o a la salinidad, con lo que se podría ahorrar agua en este cultivo y seguir cosechando en terrenos que actualmente se ven afectados por este tipo de estreses abióticos. 

¿De qué se trata este tipo formulaciones? En el caso del llamado “biomodulador”, éste incorporará una serie de compuestos naturales, en especial ácido lipoico y carotenoides, que tienen propiedades antioxidantes. Asimismo, se sumarán moléculas químicas que han demostrado promisorios resultados en investigaciones previas desarrolladas en la Universidad de Chile por parte del equipo del proyecto.

“En el caso del ácido lipoico y carotenoides, son dos fuertes antioxidantes que se encuentran presentes en las plantas. Debido a que el estrés por sequía y salinidad causan a su vez un estrés oxidativo en las células es de esperar que, al aplicar de manera foliar estos antioxidantes, las plantas puedan amortiguar estos efectos”, explica Michael Handford, co-director del proyecto PASSA e investigador de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile.

Además, se está desarrollando otra formulación, la cual contendrá rizobacterias obtenidas desde plantas que crecen en el Desierto de Atacama y, de acuerdo con investigaciones previas desarrolladas por la Universidad Arturo Prat, confieren resistencia a la salinidad, permitiendo que vivan en ambientes tan adversos para la fauna como éste.

De manera paralela, INIA La Cruz, se encuentra trabajando con promotores de crecimiento de plantas a partir de rizobacterias nativas (“PGPR in ingles”) obtenidas del Banco de Microrganismo de INIA donde en experimentos se ha demostrado que al aplicarlas en tomate bajo condiciones de invernadero favorecen el crecimiento en salinidad.

Complementariamente, se están haciendo ensayos en consorcio. Uno corresponde al consorcio de diferentes cepas de bacterias Pseudomonas y el otro ensayo, con otro consorcio, con distintas cepas de Staphylococcus.

El propósito de estos ensayos de consorcio, expresa el Dr. Juan Pablo Martínez es ver el efecto de este conjunto de bacterias (en una formulación) que promueva el crecimiento de la planta en ambientes estresantes, es decir, que este tipo de consorcio microbiano puedan mitigar el efecto del estrés salino. El experto indica: “Chile cuenta con una gran diversidad genética en términos de microorganismos, posee una buena base científica y una fuerza productiva y de mercado que puede favorecer el desarrollo de la industria de los bioproductos”.

Los microroganismos del consorcio del norte vienen de selecciones que viven en ambientes salinos y corresponde a rizobacterias obtenidas de plantas que crecen en el Desierto de Atacama. Es una selección hecha por el profesor e investigador de la Universidad Arturo Prat, Ricardo Tejos.

Las del INIA vienen del Banco de Recursos Genéticos Microbianos y Paz Millas, investigadora encargada del laboratorio de Biología Molecular del Banco de Recursos Genéticos de INIA Quilamapu, que está cooperando en esta iniciativa, entregó una buena cepa del género Bacillus (B. amyloliquefaciens), quien verificó que se trataba de una cepa tolerante a condiciones de salinidad.

El especialista del INIA, Juan Pablo Martínez, explica que los promotores de crecimiento en base a Bacillus son los más utilizados en el mundo, debido a su inocuidad para el ser humano y su control en una amplia gama de plagas de insectos y enfermedades, de acuerdo a la cepa utilizada. Estos bioinsumos alcanzan cerca de un 90 % del mercado de controladores biológicos a nivel mundial.

Los ensayos se evaluaron en dos variedades de tomate: una variedad comercial (tomate híbrido indeterminado) y la otra, una variedad local Poncho Negro, típico del Valle de Yuta, Azapa, región de Arica y Parinacota,  que se cultiva en la zona norte de Chile. El ensayo posee un control y otro experimento donde se aplica más sal para generar un estrés.

En palabras de Juan Pablo Martínez, “el uso de rizobacterias podrían contribuir positivamente en la mejora de la productividad agrícola y la solución de problemas ambientales ocasionados por los métodos utilizados en la agricultura actual”. Este tipo de productos, destaca, “se puede incorporar en la agricultura y de esta manera evitar incorporar moléculas sintéticas o químicos, que son incompatibles con el medioambiente”.

Destaca el experto que las interacciones entre las bacterias y las raíces de las plantas han jugado un papel determinante en la adaptación y productividad de las especies vegetales a través del tiempo mejorando los problemas ocasionados por el estrés abiótico. “Diversos estudios indican que las rizobacterias mejoran el crecimiento, la producción y la salud de las plantas”, precisó.

Los bioproductos son productos de origen biológico o cuya base emplea recursos naturales renovables. Tal como señala el especialista, “son una opción sustentable para los productores agrícolas con bajo impacto ambiental. Pero, es necesario generar mayor información especializada relacionada con estudios de desarrollo y formulación”.

Esta investigación que se realizando en Chile es valiosa porque se adapta tecnológicamente al agricultor chileno, donde se estudia cómo se tiene que aplicar y cuánto se tiene que aplicar. “En un año más se tendrá información más exacta de esta iniciativa y va a quedar disponible una formulación para que el agricultor la pueda utilizar”.

El especialista concluye que se va a requerir vías alternativas con aplicación de productos biológicos y en este caso las rizobacterias, tales como Bacillus y los consorcios del norte de microorganismos estarían adaptados a condiciones de aridez y sequía.

El uso de rizobacterias podría reducir en parte la utilización de productos químicos porque va en la línea de producción limpia. “Es una vía muy factible de ocupar y va a tener un mercado ya que los agricultores están tratando de utilizar en menor cantidad los productos químicos y no compatibles con el medio”, destaca el equipo de expertos a cargo de esta iniciativa.

Acerca de INIA

El Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA) es la principal institución de investigación, desarrollo e innovación agroalimentaria de Chile. Vinculada al Ministerio de Agricultura, cuenta con presencia nacional y un equipo de trabajo de más de 1.000 personas altamente calificadas. Ejecuta al año un promedio de 400 proyectos en torno a 5 áreas estratégicas: Cambio Climático, Sustentabilidad, Alimentos del Futuro, Tecnologías Emergentes, y Extensión y Formación de Capacidades. Estas iniciativas contribuyen al desarrollo agroalimentario sostenible del país, creando valor y proponiendo soluciones innovadoras a los agricultores, socios estratégicos y la sociedad, generando una rentabilidad social que varía entre 15% y 25%, por cada peso invertido en cada uno de sus proyectos.

INIA, más de 55 años liderando el desarrollo agroalimentario sostenible de Chile.

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