ARTÍCULO · ZONA RADICULAR Y RIZOSFERA

Bacillus en la zona radicular: por qué importan la cepa y la aplicación

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Red densa de raíces finas a través de un suelo oscuro

Un cultivo solo puede funcionar bien cuando el entorno de sus raíces está en buenas condiciones. El agua, el oxígeno, la nutrición, el pH y la temperatura de la raíz tienen un papel importante. Pero en esa misma zona radicular también viven microorganismos que pueden influir en los procesos alrededor de la raíz.

Por eso, las bacterias del género Bacillus se aplican cada vez más de forma dirigida en sistemas de cultivo profesionales. No porque cualquier bacteria Bacillus tenga automáticamente un efecto positivo, sino porque cepas cuidadosamente seleccionadas pueden tener características interesantes. Entender el papel de Bacillus en la zona radicular empieza por esa distinción.

Sin embargo, el resultado no depende solo de la bacteria que viene en el envase. La cepa elegida, la formulación, la dosis, las condiciones de almacenamiento y la forma de aplicación deben ajustarse al cultivo y al sistema de cultivo. Además, después de la aplicación, el microorganismo tiene que llegar realmente a la zona radicular y poder activarse en las condiciones que encuentra ahí.

Bacillus no es una sola bacteria

Con frecuencia se habla de Bacillus como si fuera una sola bacteria con un solo efecto. En realidad es un género amplio, con muchas especies y un número todavía mayor de cepas.

Una cepa es una variante específica dentro de una especie. Muchas características se definen justo a ese nivel. Dos cepas con el mismo nombre de especie pueden comportarse de forma distinta en la zona radicular, producir otras sustancias y activarse en condiciones diferentes.

Es comparable con las variedades de un cultivo. Dos variedades de jitomate son jitomate, pero pueden diferir mucho en crecimiento, producción, susceptibilidad y adaptación a un sistema de cultivo. Con los microorganismos pasa lo mismo: el nombre del género por sí solo no dice lo que una cepa puede hacer en campo.

Por eso, “contiene Bacillus” no es, por sí mismo, una buena base para evaluar un producto. Son más importantes preguntas como:

  • ¿Qué cepas contiene el producto?
  • ¿Por qué se seleccionaron precisamente esas cepas?
  • ¿Son suficientemente estables en la formulación?
  • ¿Para qué aplicación está pensado el producto?
  • ¿En qué condiciones pueden activarse las cepas?
  • ¿Cómo debe almacenarse y aplicarse el producto?

Por qué Bacillus es interesante para los productos microbianos

Una característica importante de varias cepas de Bacillus es que pueden formar endosporas. Una espora es una forma de reposo que le permite a la bacteria sobrevivir en condiciones menos favorables.

Eso es valioso al producir, almacenar y aplicar una formulación microbiana. Los microorganismos son seres vivos. Tienen que sobrevivir el tiempo entre la producción y el uso sin perder su viabilidad.

La formación de esporas puede ayudar. Por lo general, hace que ciertas cepas de Bacillus resistan mejor la desecación y el estrés ambiental temporal que las bacterias que no forman esporas.

Aun así, hay una diferencia importante entre sobrevivir y funcionar. Una espora que sobrevivió en el envase todavía tiene que, después de la aplicación:

  1. llegar a la zona radicular;
  2. germinar en las condiciones presentes;
  3. adaptarse al entorno;
  4. entrar en contacto con la superficie de la raíz o su entorno inmediato;
  5. activarse lo suficiente para hacer una contribución relevante.

La formación de esporas es, por lo tanto, una ventaja práctica, pero no explica por completo cómo funciona un producto.

Dónde ocurre la interacción con la planta

El suelo, el sustrato o el agua que rodea directamente a las raíces se llama rizosfera: una zona estrecha donde raíces, microorganismos, nutrientes, materia orgánica, agua y oxígeno se influyen entre sí.

La raíz libera, entre otros, azúcares, aminoácidos y otros compuestos. Estos exudados radiculares son una fuente de alimento para ciertos microorganismos. Al mismo tiempo, los microorganismos pueden producir sustancias o realizar transformaciones que modifican el entorno inmediato de la raíz.

Plantas jóvenes en una bandeja de semillero con raíces visibles a través de las celdas

La superficie de la raíz se llama rizoplano. Algunas cepas bacterianas pueden establecerse ahí de forma temporal o por más tiempo. Otras se encuentran sobre todo en el material que está justo alrededor de la raíz.

Esa colonización no ocurre de manera automática. La zona radicular no es un espacio vacío donde un microorganismo añadido tiene el camino libre. Ya existe una comunidad microbiana, y la humedad, la temperatura, la nutrición, el pH y el oxígeno cambian todo el tiempo.

Una cepa seleccionada tiene que poder mantenerse en esa realidad. Por eso los resultados de laboratorio no son suficientes. También cuentan la formulación y la aplicación en condiciones reales.

Apoyo a los procesos de nutrientes

Las plantas solo pueden absorber nutrientes cuando están en una forma disponible y en el lugar correcto alrededor de la raíz. En el suelo y el sustrato, los nutrientes pueden quedar retenidos temporalmente, unirse químicamente o formar parte de la materia orgánica.

Ciertas cepas de Bacillus pueden producir enzimas, ácidos orgánicos u otros metabolitos que participan en procesos de transformación en la zona radicular. La investigación describe, entre otros, efectos en la dinámica del fósforo y de algunos microelementos.

Eso no significa que una bacteria sustituya a los fertilizantes o pueda liberar nutrientes sin límite. La reserva disponible, el pH, la humedad, el suministro de oxígeno y la composición química del entorno radicular siguen siendo decisivos.

Por eso, una aplicación microbiana debe verse como parte del programa de cultivo completo. La fertilización, el riego y el manejo de la zona radicular siguen siendo necesarios. Los microorganismos seleccionados pueden apoyar estos procesos, pero no corrigen un programa de nutrición fundamentalmente equivocado.

Entonces, la pregunta práctica no es: “¿Esta bacteria puede producir nutrientes?”. La mejor pregunta es:

¿Puede esta cepa, en las condiciones de mi cultivo, favorecer un mejor desarrollo de los procesos relacionados con los nutrientes disponibles y la raíz?

Desarrollo radicular y un cultivo más uniforme

La raíz es el vínculo entre la planta y su medio de crecimiento. El tamaño, la ramificación y la actividad del sistema radicular determinan cuánta agua y cuántos nutrientes puede alcanzar la planta.

Se sabe que ciertas cepas de Bacillus pueden producir sustancias que participan en la interacción con las plantas y las raíces. La investigación describe, entre otros, cambios en la ramificación y el desarrollo de las raíces.

También aquí el resultado final depende de la cepa y de las condiciones de cultivo. Una bacteria no puede garantizar un sistema radicular sano cuando la zona radicular está constantemente demasiado húmeda, con poco oxígeno, demasiado fría o químicamente desequilibrada.

El valor comercial de una aplicación microbiana dirigida está sobre todo en su capacidad de apoyar el manejo de la zona radicular. Cuando la aplicación se ajusta bien al cultivo, puede contribuir a un entorno radicular más activo y a un cultivo más uniforme.

“Más raíces” no siempre es el único ni el mejor criterio de evaluación. El color, la ramificación, la distribución y la actividad de las raíces también son importantes.

Apoyo en condiciones de estrés

En la práctica, los cultivos enfrentan con frecuencia estrés abiótico. Por ejemplo:

  • temperaturas de raíz altas o bajas;
  • cambios en la humedad;
  • una mayor carga de sales;
  • falta temporal de oxígeno;
  • grandes cambios en la radiación o la evaporación;
  • variaciones en la composición de la solución nutritiva.

La investigación científica (se abre en una pestaña nueva) ha descrito cepas de Bacillus que pueden influir en procesos relacionados con la respuesta de las plantas a esas condiciones, por ejemplo cambios en moléculas de señalización, procesos antioxidantes y desarrollo radicular.

Eso no significa que una aplicación microbiana evite el estrés. Una planta con agua insuficiente seguirá sufriendo por sequía, y una zona radicular con poco oxígeno debe corregirse técnicamente.

Sin embargo, una aplicación microbiana adecuada puede formar parte de un programa más amplio que busque que el cultivo y la zona radicular funcionen mejor cuando cambian las condiciones.

Las declaraciones exactas siempre deben corresponder a la cepa estudiada, al producto en cuestión y a su registro en el mercado donde se utiliza.

Por qué la selección de cepas importa más que una lista larga de ingredientes

Un producto con muchos microorganismos distintos no es automáticamente mejor que uno con pocas cepas elegidas con cuidado.

Las cepas de una formulación no solo deben ser interesantes por separado. También deben:

  • mantenerse estables juntas;
  • ser compatibles con el vehículo y la formulación elegidos;
  • poder activarse en el entorno radicular previsto;
  • no estorbarse entre sí sin necesidad;
  • llegar vivas y en cantidad suficiente al momento de la aplicación.

Por eso, una lista larga de especies dice poco si no queda claro por qué se seleccionaron los organismos y cómo debe usarse el producto.

En BIOMICROBES preferimos fijarnos en la función de las cepas seleccionadas y en su lugar dentro del sistema de cultivo. El objetivo no es poner la mayor cantidad posible de nombres en una etiqueta, sino lograr que una solución microbiana sea técnicamente aplicable.

Las condiciones cambian según el sistema de cultivo

Una aplicación en suelo no es lo mismo que una aplicación en sustrato o en hidroponía.

Productor agachado en una parcela labrada consultando una tableta

Cultivo en suelo

El suelo suele contener una comunidad microbiana abundante y diversa. Al mismo tiempo, el pH, la estructura del suelo, la humedad, la temperatura y la materia orgánica pueden variar mucho dentro de una misma parcela.

Por lo tanto, un microorganismo añadido llega a un entorno complejo y cambiante. Una buena aplicación exige atención a la condición del suelo, la actividad radicular, el momento y la humedad disponible. Conozca más sobre el cultivo a campo abierto.

Cultivo en sustrato

Los sustratos como la lana de roca, la fibra de coco y la turba tienen cada uno sus propias características físicas y químicas. También difieren en capacidad amortiguadora, distribución de humedad y cantidad de materia orgánica.

En un sistema con sustrato, el productor puede controlar la zona radicular con precisión, pero los cambios también pueden ocurrir rápido. Por eso, la dosis y la frecuencia deben ajustarse al programa de riego, al volumen de sustrato y a la estrategia de drenaje. Conozca más sobre el cultivo en invernadero y sustrato.

Hidroponía

En los sistemas hidropónicos, los microorganismos dependen directamente de la temperatura del agua, el oxígeno, los nutrientes, la circulación y la estrategia de higiene del sistema.

La limpieza es importante, pero una desinfección fuerte también puede dañar los microorganismos que usted agregó a propósito. Por eso, la aplicación microbiana y el tratamiento del agua deben planearse como un solo programa.

Lea más al respecto en nuestra página de microbiología del agua.

Cuidado al combinar con productos de limpieza

Un error frecuente es aplicar productos microbianos vivos al mismo tiempo que productos diseñados para eliminar microorganismos.

Los oxidantes como el peróxido de hidrógeno y el ácido peracético se usan para limpiar tuberías, agua e instalaciones. Eso puede ser una parte importante de la higiene del sistema. Pero, por lo general, estos productos no distinguen entre microorganismos indeseables y los que usted agregó a propósito.

Por eso, una aplicación microbiana y una limpieza o desinfección fuerte normalmente no deben ir en el mismo tanque ni al mismo tiempo.

El intervalo correcto depende, entre otros factores, de:

  • el producto de limpieza utilizado;
  • la concentración;
  • el tiempo de contacto;
  • el sistema de riego;
  • la cantidad de producto residual;
  • la recomendación de aplicación del producto microbiano.

Siga siempre la etiqueta vigente y, en caso de duda, pida una evaluación técnica de la combinación. Un momento de mezcla equivocado puede dejar un buen producto microbiano prácticamente sin efecto antes de que llegue a la raíz.

¿Qué puede monitorear en campo?

El efecto de la microbiología no siempre se reduce a un solo cambio visible e inmediato. Por eso conviene definir antes de la aplicación qué quiere mejorar y qué datos va a seguir.

Por ejemplo:

  • el color y la ramificación de las raíces;
  • la uniformidad del cultivo;
  • el desarrollo de las plantas jóvenes;
  • la CE y el pH en el aporte y el drenaje;
  • el volumen de riego y el porcentaje de drenaje;
  • la respuesta del cultivo en momentos de estrés;
  • las pérdidas o plantas rezagadas;
  • la producción y la calidad del producto en un periodo más largo.

De preferencia, trabaje con una referencia clara o una sección de prueba delimitada. No cambie al mismo tiempo muchas otras partes del programa de cultivo durante la evaluación; de lo contrario, será difícil saber después qué causó una diferencia.

Tampoco espere que cada aplicación muestre resultados visibles en un número fijo de días. Los procesos microbianos dependen de la etapa del cultivo, la actividad radicular y las condiciones del sistema. Por eso, promesas generales como “resultados visibles en siete días” no son serias sin un respaldo específico del producto.

Lo que Bacillus no es

Una solución microbiana a base de Bacillus no sustituye un buen plan de fertilización, riego o higiene.

Tampoco cualquier producto con Bacillus es automáticamente un fertilizante, un bioestimulante o un producto de protección de cultivos. La categoría legal y las declaraciones permitidas varían según el producto y el mercado. Use siempre un producto según la etiqueta vigente y la autorización o registro local.

Un producto formulado con cuidado sí puede ser una herramienta dirigida dentro de un manejo profesional de la zona radicular.

Al final, la diferencia no está solo en qué bacteria se menciona, sino en toda la cadena:

selección de la cepa → producción → formulación → almacenamiento → aplicación → condiciones en la zona radicular

Si alguno de estos eslabones falla, puede limitar el desempeño final.

CEPAS SELECCIONADAS EN LA PRÁCTICA

El papel de BIOMICROBES 08

BIOMICROBES 08 es nuestra solución microbiana a base de cepas de Bacillus cuidadosamente seleccionadas.

El producto fue desarrollado para una aplicación dirigida en la zona radicular. No solo miramos el microorganismo, sino también la forma en que se aplica dentro del programa de cultivo existente.

Para darle una recomendación responsable, queremos saber:

  • qué cultivo se produce;
  • en qué sistema de cultivo;
  • qué sustrato o suelo se utiliza;
  • cómo se aplican el agua y los nutrientes;
  • qué productos de limpieza y desinfección se usan;
  • cuál es el objetivo práctico prioritario del cultivo.

Con base en eso, se puede evaluar dónde encaja una aplicación microbiana dentro del programa y qué puntos requieren atención.

¿Quiere evaluar si las cepas seleccionadas de Bacillus pueden aportar valor en su sistema de cultivo? Contacte a BIOMICROBES. Revisaremos la aplicación desde el cultivo, la zona radicular y la configuración técnica del sistema.

Preguntas frecuentes

¿Todas las bacterias Bacillus son benéficas para las plantas?

No. Bacillus es un género amplio con muchas especies y cepas, y sus características varían mucho. Para una aplicación dirigida, la selección de cepas, el control de calidad y la formulación son importantes.

¿Bacillus puede sustituir a los fertilizantes?

No. Los microorganismos no crean nuevos nutrientes sin límite. Algunas cepas sí pueden participar en procesos de transformación de los nutrientes presentes. Un plan de fertilización adecuado sigue siendo necesario.

¿En cuánto tiempo puedo esperar resultados?

No existe un plazo general. Depende de la cepa, la formulación, la dosis, la actividad radicular, la etapa del cultivo y las condiciones en la zona radicular. Evalúe la aplicación durante un periodo adecuado y con base en puntos de medición definidos de antemano.

¿Bacillus funciona igual en todos los sistemas de cultivo?

No. El suelo, el sustrato y la hidroponía tienen condiciones distintas. La aplicación debe ajustarse, entre otros aspectos, al entorno radicular, la estrategia de riego, la calidad del agua y la higiene del sistema.

¿Un producto con más cepas es automáticamente mejor?

No. El número de cepas dice poco sin información sobre sus características, su combinación, su estabilidad y su idoneidad para el uso previsto. Una composición más pequeña y elegida con propósito puede ser técnicamente más sólida que una lista larga de ingredientes.

Fuentes y lecturas recomendadas

  1. European Union. Regulation (EU) 2019/1009 on EU fertilising products.
    EUR-Lex: Reglamento (UE) 2019/1009 (se abre en una pestaña nueva)
  2. Miljaković, D., Marinković, J. & Balešević-Tubić, S. (2020). The significance of Bacillus spp. in disease suppression and growth promotion of field and vegetable crops. Microorganisms.
    https://doi.org/10.3390/microorganisms8050705 (se abre en una pestaña nueva)
  3. Hashem, A. et al. (2019). Bacillus subtilis: a plant-growth promoting rhizobacterium that also impacts biotic stress. Saudi Journal of Biological Sciences.
    https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2019.05.004 (se abre en una pestaña nueva)
  4. Frontiers in Plant Science (2021). Plant-associated rhizobacteria for biocontrol and plant growth enhancement.
    frontiersin.org: 10.3389/fpls.2021.634796 (se abre en una pestaña nueva)
  5. Plants (2022). Bacillus for plant growth promotion and stress resilience: what have we learned?
    mdpi.com: Plants 11(19), 2482 (se abre en una pestaña nueva)