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| La capacidad de los guisantes negros para atraer bacterias beneficiosas no se ve mermada por las prácticas agrícolas modernas, según una nueva investigación de la Universidad de California en Riverside. Su plantación en rotación con otros cultivos podría ayudar a los agricultores a evitar la necesidad de utilizar fertilizantes costosos y perjudiciales para el medio ambiente. |
Sin suficiente nitrógeno, las plantas no crecen. La familia de plantas a la que pertenecen los guisantes de ojos negros, las legumbres, son únicas en su capacidad de obtener cantidades sustanciales de este elemento atrayendo y protegiendo a las bacterias que fijan el nitrógeno.
"La capacidad de las legumbres para hacer esto les causó un inmenso éxito como la tercera familia de plantas más grande del planeta", dijo Joel Sachs, profesor de evolución y ecología de la UCR.
A menudo, cuando la gente cultiva, se centra en los rasgos de la superficie, como la resistencia a las enfermedades, el rendimiento y el contenido de proteínas. Sólo recientemente han empezado a prestar más atención a los rasgos subterráneos, como la capacidad de las plantas para atraer a los microbios que mejoran el suelo.
El fitopatólogo de la UCR, Gabriel Ortiz, quería saber si los guisantes negros -un alimento muy popular en muchas partes del mundo- mantienen su capacidad de atraer bacterias buenas incluso después de haber sido sometidos a prácticas agrícolas modernas. En muchos casos, las plantas fuertemente impactadas por el ser humano no se benefician tanto de las relaciones con las bacterias en comparación con sus parientes silvestres.
Sin embargo, Ortiz y su equipo descubrieron que los guisantes mantenían su capacidad natural de formar relaciones beneficiosas con las bacterias fijadoras de nitrógeno. "De hecho, algunas de las cepas del experimento parecen haber obtenido más beneficios de las bacterias que sus ancestros silvestres", dijo Sachs.
Los resultados de esta investigación acaban de publicarse en la revista Evolution. Los experimentos incluyeron 20 tipos diferentes de guisantes de ojo negro, y apuntan a una base genética para sus capacidades simbióticas.
"Podemos utilizar esta información en el futuro para diseñar plantas de mejor rendimiento", dijo Ortiz. Él y su equipo se centraron en los guisantes de ojo negro porque también toleran la sequía, otro rasgo importante para los cultivadores del sur de California.
Para atraer a las bacterias que fijan el nitrógeno, los rizobios, los guisantes de ojo negro emiten sustancias químicas a través de sus raíces. Con el tiempo, las raíces forman nódulos de tipo tumoral que protegen a los rizobios y les suministran carbono. A cambio, los guisantes de ojos negros reciben una forma útil y fija de nitrógeno.
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| Esta imagen muestra cómo las líneas de plantas de guisantes de ojos negros utilizadas en el estudio están relacionadas entre sí, y también muestra lo diferentes que son las semillas silvestres de las primeras razas terrestres. Crédito: Joel Sachs/UCR |
"Cuando la planta siente que va a morir, libera las bacterias en el suelo, reponiéndolas", explica Ortiz. "Los agricultores podrían alternar temporadas de legumbres con otros cultivos, dejando el suelo lleno de bacterias fijadoras de nitrógeno que reducen la necesidad de fertilizantes".
Cuando el fertilizante nitrogenado se aplica más rápido de lo que las plantas pueden utilizar, el exceso puede acabar en la atmósfera como gas de efecto invernadero o ser arrastrado a lagos, ríos y océanos. En los cursos de agua, el nitrógeno alimenta floraciones de algas nocivas que consumen todo el oxígeno y matan a los peces.
"Para que la agricultura sea más sostenible, una de las cosas que tenemos que hacer es centrarnos en la capacidad de la planta para obtener servicios de los microbios que ya están en el suelo, en lugar de tratar de obtener esos servicios mediante el vertido de productos químicos", dijo Sachs.
Fuentes, créditos y referencias:
Gabriel S. Ortiz‐Barbosa et al, No disruption of rhizobial symbiosis during early stages of cowpea domestication, Evolution (2022). DOI: 10.1111/evo.14424