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Los agentes microbiológicos en la agricultura orgánica

(Microorganismos eficaces autóctonos (EMA), Biofertilizantes, Entomopatógenos y Antagónicos)

Por: Manuel B. Suquilanda Valdivieso Ingeniero Agrónomo, Magíster Scientiae, Especialista en Desarrollo Rural, Agricultura Orgánica y Manejo Sostenible. Teléfono: (02) 247 0317 E- mail: m.suquilanda@andinanet.net

1. INTRODUCCIÓN

La aspiración de contar con una agricultura sustentable ha crecido en muchos países en los últimos años de manera acelerada, y se prevé que esta aspiración se transforme en necesidad urgente en los próximos años. Como es notorio, se trata de una aspiración forzada por una cantidad de hechos (algunos bien documentados, otros percibidos o temidos), que se refieren a la degradación de los recursos naturales y del ambiente, hechos que en algunos lugares han llegado a sensibilizar la opinión pública.

En Ecuador, cada vez se habla con mayor insistencia acerca de la degradación y contaminación de los recursos naturales que intervienen en los procesos productivos agrícolas, por ejemplo se conoce que el mayor problema ambiental del país es la erosión, que amenaza a cerca de la mitad del territorio nacional, lo que supone un serio riesgo para la seguridad alimentaria de la población.

El fenómeno de la erosión tanto hídrica como cólica, se atribuye a la desprotección de la cobertura del suelo por la tala irracional del bosque, al mal uso de la mecanización agrícola, a la aplicación de tecnologías inadecuadas en lo que concierne al uso y manejo del agua y a la desactivación biológica causada por la aplicación indiscriminada de fertilizantes y plaguicidas sintéticos, lo que al final se ha traducido en la perdida de la fertilidad del suelo y en la baja significativa de la productividad de los cultivos.

Por otra parte muchas de las sustancias químicas utilizadas en la agricultura convencional (fertilizantes, insecticidas, fungicidas, herbicidas), especialmente cuando se las emplea en las últimas etapas del ciclo de ciertos cultivos, particularmente en el caso de frutales y hortalizas, se incorporan al producto, originándole distintos grados o tipos de toxicidad que lo hacen cuestionable como alimento humano.

Ante la situación referida, la Agricultura Orgánica, Ecológica o Biológica, propone entre algunas alternativas orientadas a recuperar la fertilidad de los suelos y el manejo racional de los problemas derivados por el ataque de insectos plaga o la proliferación de patógenos en los cultivos, el uso de tecnologías basadas en la aplicación de agentes microbiológicos, de cuya racionalidad científica y formas de manejo se ocupara la presente propuesta.

2. LA FERTILIDAD DEL SUELO Y LA PRODUCCIÓN AGRÍCOLA

La fertilidad del suelo depende del mantenimiento de las condiciones físicas, químicas y biológicas del mismo.

La degradación de los suelos y la pérdida de su fertilidad

La degradación de los suelos, es la pérdida de su capacidad para cumplir sus funciones como medio para el crecimiento de las plantas, como regulador del régimen hídrico y como filtro ambiental. Los cambios desfavorables en las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo provocan efectos negativos en la productividad de los cultivos y en la calidad ambiental. Estos procesos de degradación pueden ser causadas por variaciones climáticas o provocadas por la acción del hombre.

La degradación física, comprende la pérdida de suelo por erosión (arrastre de partículas finas del suelo por escorrentía), la destrucción de su estructura, compactación, entre otros. Esta degradación se produce principalmente debido a la eliminación de la cobertura vegetal y al uso intensivo de labranza convencional que modifica desfavorablemente las propiedades físicas del suelo.

La degradación química, comprende la modificación del equilibrio mineral, reducción de la capacidad de intercambio cationico, la salinizacion y alcalinización, la acidez del suelo, la toxicidad del aluminio y del manganeso, deficiencia de nutrimentos y acumulación de compuestos tóxicos. Esta degradación puede ocasionarse al mal manejo del agua de riego, a la acumulación de desechos minerales, a la aplicación indiscriminada de agroquímicos (fertilizantes y plaguicidas) y a la sobreexplotación del recurso suelo

La degradación biológica, comprende la reducción del contenido de humus en la capa superficial del suelo, disminución de la actividad microbiológica, eliminación de cepas nativas de microorganismos que participan en el reciclaje de Nitrógeno y Fósforo, y de aquellos que ayudan a regular las poblaciones de patógenos del suelo. Esta degradación se debe fundamentalmente a la eliminación de la cobertura vegetal y a la incapacidad de garantizar el reciclaje de la biomasa producida en el suelo; esta situación se ve empeorada por la aplicación de agro tóxicos que afectan directamente a la población microbiana del suelo.

Los efectos de los plaguicidas en la fijación de nitrógeno atmosférico o en la mineralización del nitrógeno son de importancia ecológica y económica, porque al eliminar estos microorganismos se pierde un gran potencial para mantener la fertilidad del suelo. Asimismo se ha encontrado que la aplicación de los fungicidas, nematicidas, herbicidas y fumigantes del suelo, causan la alteración más drástica del equilibrio microbiológico, porque se aplican como agentes antimicrobianos y exhiben varios grados de especificidad hacia patógenos de plantas en el suelo; su acción rara vez se limita al patógeno. El efecto completo es la esterilización parcial, causando cambios cualitativos y cuantitativos de la microflora del suelo. En este proceso puede verse gravemente afectados los microorganismos benéficos por largos periodos.

La reactivación biológica del suelo

Por las razones mencionadas anteriormente, el suelo debe ser considerado como un ente vivo, compuesto por una serie de elementos que funcionan integrados, en cuyo desarrollo también intervienen los diferentes agentes climáticos (precipitación, temperatura, presión, vientos, luminosidad).

En realidad el suelo no solamente es el resultado de la metorización de la roca madre, sino que es un medio donde viven millones de pequeñísimos organismos que actúan transformando lo que quedó de las rocas y descomponiendo los desechos de origen vegetal y animal que se depositan sobre la tierra. En síntesis el suelo está compuesto por una parte inorgánica (48-50 %), materia orgánica incluyendo organismos vivos (2-5 %), aire (15-35 %) y agua (15-35 %).

Aseguran los estudiosos de la ciencia del suelo que en un puñado de tierra agrícola en buenas condiciones pueden existir más habitantes que en todo el planeta, de manera tal que de ésta extraordinaria fuente vital, depende en buena parte la fertilidad de los suelos, pues su bioactividad hace posible la asimilación de los nutrimentos que en el existen, en beneficio de la producción de cultivos.

3. LOS AGENTES MICROBIOLÓGICOS (EMA) : LA REACTIVACIÓN DEL SUELO Y LA PRODUCCIÓN AGRICOLA

El uso de agentes microbiológicos eficaces autóctonos (EMA)

El uso y manejo inadecuado de los suelos de cultivo y la aplicación intensiva de agroquímicos a nivel mundial, ha provocado en éstos, severos procesos de deterioro ambiental que se reflejan en su desactivación biológica y en la pérdida de sus condiciones para producir, lo que pone en serio riesgo la seguridad alimentaria de la sociedad.

En el contexto referido, la reactivación biológica del suelo puede lograrse sometiendo a estos a tratamientos basados en la incorporación de materiales orgánicos de origen vegetal y animal e inoculaciones con agentes micro orgánicos eficaces EMA.

Los microorganismos eficaces EMA, están constituidos por un cultivo microbiano mixto que contiene varios tipos de microorganismos con funciones diferentes dentro de los cuales podemos citar: bacterias productoras de ácido láctico, levaduras, actinomicetes, hongos filamentosos y bacterias fotosintéticas que a través de mecanismos especiales, coexisten dentro de un mismo medio líquido. Las enzimas, las sustancias bioactivas, los aminoácidos, los ácidos nucleicos, etc. producidos por las diversas especies de microorganismos que ejercen directa o indirectamente influencia positiva en el crecimiento de la planta.

Los EMAs pueden utilizarse como inoculantes del suelo para reconstituir su equilibrio biológico, mejorar la asimilación de nutrimentos para que estén de esta manera disponibles, suprimir microorganismos patógenos indeseables por “exclusión competitiva o dominación absoluta” y de esta manera favorecer el crecimiento, rendimiento y protección de las plantas de cultivo; en aspersiones foliares , para mejorar el crecimiento del follaje (22%) y de esta manera aumentar el área fotosintética, lo que se va a traducir en una mayor elaboración de nutrimentos para la planta y por ende en un incremento de su productividad, además se ha comprobado que algunos microorganismos presentes en los EMAs asperjados al follaje, son capaces de proteger a las plantas del ataque de determinados patógenos.

En un centímetro cúbico de caldo rico en microorganismos eficaces EMAs, se ha llegado a detectar , las siguientes clases y volúmenes de microorganismos:

Para la mayoría de las aplicaciones al suelo o al follaje a base de preparados comerciales de EMAs, cuando se aplica a través de un equipo de riego, ya sea de goteo o microaspersión, etc. se debe diluir estos en una proporción de 1 parte por 1000 partes. Para obtener mejores resultados, se puede aumentar una cantidad equivalente de melaza 1 parte de EMAs con 1 parte de melaza en 10 000 partes de agua (1 cc de EMAs + 1 cc de melaza + 10 litros de agua). La melaza actúa como fuente de energía y azúcares que permite la multiplicación de los agentes microbiológicos, así como la vigorización del cultivo.

Cuando las aplicaciones se hacen en forma foliar, deben darse con una frecuencia inicial no menor a tres veces por semana y cuando es al suelo no menor a dos veces por semana.

En la elaboración de compost el efecto de los EMAs, es la aceleración de la degradación de los materiales orgánicos por medio de un proceso de fermentación, pasando por alto el proceso normal de descomposición y formación de ácidos, ésteres y por ende proliferación de agentes patogénicos que producen malos olores por efecto de la putrefacción. La reducción del tiempo de compostaje se reduce significativamente debido a la población alta de organismos benéficos, que promueven el balance de la relación carbono/ nitrógeno.

Para la inoculación de materiales orgánicos destinados a la obtención de compost o bocashi, se recomienda aplicar 200 cc de EMAs + 200 cc de melaza diluidos en 20 litros de agua, por cada metro cúbico de desechos. La aplicación se hará a medida que se van confeccionando las diferentes capas de desechos de las composteras. El proceso se va a mejorar ostensiblemente si en el primer volteo de la compostera o del bocashi se hace una reinoculación de EMAs, utilizando la dosis anteriormente referida.

Los microorganismos eficaces también se aplican como desbloqueadores de suelos, pues la función de muchos de estos es la de solubilizar ciertos minerales tales como la cal y los fosfatos, para posibilitar su asimilación por parte de las plantas.

Los agentes microbiológicos eficaces EMAs no son tóxicos ni nocivos para los peces, animales en general y entomofauna benéfica, por cuyo motivo se recomienda su aplicación en procesos de lombricultura, piscicultura, alimentación de ganado y en el tratamiento de aguas residuales.

El uso de los agentes microbiológicos biofertilizantes

Los biofertilizantes se definen como preparados de células vivas o latentes de cepas microbianas eficientes: fijadoras de nitrógeno, solubilizadoras de fósforo, potencializadoras de diversos nutrimentos o productoras de sustancias activas (hormonas, aminoácidos, vitaminas), que se utilizan para aplicar a las semillas o al suelo con el objetivo de incrementar el número de estos microorganismos en el medio y acelerar los procesos microbianos de tal forma que se aumenten las cantidades de nutrimentos que pueden ser asimilados por las plantas o se hagan más rápidos los procesos fisiológicos que influyen sobre el desarrollo y el rendimiento de los cultivos.

En la atmósfera que rodea cada hectárea de la superficie terrestre hay 80 000 TM de N2 que no es accesible para las plantas hasta que no es fijado por un grupo especializado de organismos vivos, de la misma manera en muchos suelos hay elevadas cantidades de fósforo que se encuentran en formas no asimilables por las plantas. En ambos casos, las bacterias fijadoras de nitrógeno (en forma simbiótica como asimbiótica), como las solubilizadoras de fósforo, respectivamente, son capaces de mejorar significativamente la productividad de los cultivos mejorando como es lógico la calidad de los suelos.

En la actualidad se vienen utilizando inóculos de bacterias benéficas (Rhizobium sp., Bradyrhizobium, Azotobacter sp., Azoospirillum sp. , Clostridium sp. Bacillus sp. Pseudomonas sp. y hongos (micorrizas vesículo arbusculares, MVA ) producidos en forma comercial.

Experiencias de campo demuestran que la fijación biológica de nitrógeno por intermedio de la asociación leguminosa (alfalfa, trébol, fréjol, arveja) y Rhizobium sp. “específicos” ascienden a cifras considerables de nitrógeno fijado en el suelo (50-400 kg/ha/año).

Aplicaciones de Azotobacter en cultivos de frutales han permitido sustituir entre el 25 y 45 % del fertilizante nitrogenado y lograr rendimientos hasta del 25 %

Inoculaciones a base de micorrizas en cítricos a permitido reducir entre el 50 y 100 % la aplicación de fertilizantes fosfóricos.

Se ha demostrado que la aplicación de inóculos mixtos de Azotobacter y bacterias solubilizadoras de fósforo en hortalizas, producen mayores incrementos de los rendimientos que cuando se aplican separadamente, manteniéndose las sustituciones de fertilizantes nitrogenados y fosfóricos. De igual manera aplicaciones de bacterias solubilizadoras de fósforo en viveros de café, sola o en asociación de micorrizas, han permitido reducir entre 50 y 100 % el fertilizante fosfórico.

Aplicaciones de bacterias de fijación libre de nitrógeno en forma de biopreparados a partir de Azotobacter pueden ser multiplicadas y aplicadas a cualquier cultivo para incrementar su población. La inoculación con esta bacteria en cultivos hortícolas tales como: zanahoria, repollo, remolacha, coliflor y cebolla han dado buenos resultados.

Las aplicaciones de los biofertilizantes se pueden hacer mediante inoculaciones al suelo o a través de aspersiones al follaje de los cultivos.

3.1.2.1. Como se inoculan las bacterias asimbioticas o de vida libre

Las bacterias de vida libre son aquellas que no requieren de la presencia de otro organismo para vivir y para fijar y o solubilizar nutrimentos en el suelo, entre estas se encuentran bacterias del género Azotobacter, Azoospirillum, Bradyrhizobium, etc.

El Azotobacter, tiene la capacidad de utilizar el nitrógeno atmosférico para construir su propia célula. Este tipo de bacterias se multiplican rapidamente y proporcionan muchas ventajas, como regular el crecimiento de las plantas, producir hormonas y favorecer la descomposición de la materia orgánica agregada al suelo como abono.

Es recomendable mezclar previamente 100 kilogramos de estiércol , humus o una mezcla de tierra negra-arena humedecida, con 200 gramos de inoculante específico. Tapar con una manta, saquillos o sacos de yute y dejar fermentar 48 a 72 horas. Se enfría, se ensaca y se aplica según sea el caso, al voleo: distribuyendo el material uniformemente, en surcos: a chorro continuo, sobre la semilla, alrededor de la semilla o a un lado de la misma;en el aporque: al pie de la planta, alrededor de la planta, a uno o ambos lados o en la parte central de la hileras de plantas a campo abierto y en los invernaderos; al trasplante: colocando al fondo del hoyo, o en el relleno. Es recomendable para frutales, papa, y hortalizas en general.

En el mercado hay formulas comerciales como el AGRIGRO que es un complejo bacterial donde predominan los siguientes géneros: Azotobacter sp. Azoospirillum sp, Clostridium sp. y Bacillus sp. reforzado con enzimas, aminoácidos y macro y micronutrimentos en niveles trazas. Este producto puede aplicarse a hortalizas, frutas, leguminosas, cereales, etc. en dosis que van entre los 4- 6 –8 litros/ ha/ ciclo, según sea el caso. El producto para su aplicación debe mezclarse con azúcar o miel + agua. Las aplicaciones se realizan mediante aspersiones foliares, aplicaciones al suelo mediante microaspersión o riego por goteo en tres ciclos.

3.1.2.2. Como se inoculan las bacterias simbióticas

Mediante este proceso se disemina artificialmente al suelo microorganismos adecuados, proporcionando a la semilla, al cultivo o al suelo, un elevado número de microorganismos capaces de multiplicarse en la rizósfera de la plántula para realizar una efectiva y elevada fijación de nitrógeno atmosférico.

Las bacterias de fijación simbiótica, responden al género Rhizobium. Un cultivo bien inoculado con cepas “específicas” de esta bacteria puede producir hasta 200 kilogramos de nitrógeno/ ha /año.

Las bacterias fijadoras de nitrógeno son específicas para cada cultivo, lo que quiere decir que no todas las bacterias de Rhizobium pueden usarse indistintamente, por lo tanto las leguminosas son agrupadas de acuerdo a su asociación con ciertas bacterias del género Rizhobium.

Cuando se recurre al uso de abonos verdes a base de la siembra de especies leguminosas forrajeras, es recomendable inocular a estas semillas con cepas específicas de Rhizobium a fin de estimular una mayor fijación de nitrógeno atmosférico. En la Tabla 1, aparcen las principales leguminosas cultivadas y sus correspondientes grupos de Rhizobium

Tabla 1. Leguminosas cultivadas y sus correspondientes grupos de Rhizobium.

Los inoculantes deben usarse oportunamente, porque tienen un limitado tiempo de vida, por lo que deben almacenarse en la sombra y a una temperatura que oscile alrededor de los 12º C.

3.1.2.3. Qué son y cómo se inoculan los hongos micorríticos La micorriza se define, como la asociación benéfica de las raíces de las plantas superiores con los micelios de los hongos del suelo; esta asociación es absolutamente necesaria en los árboles forestales para que puedan desarrollarse con éxito. Las micorrizas de acuerdo a como se asocian con las células de las raíces de los árboles se clasifican en endomicoirrizas si se encuentran dentro de las raíces y ectomicorrizas si se encuentran fuera de ellas.

Entre los beneficios de los hongos micorríticos encontramos los siguientes:

- Incremento notable en la superficie de absorción de los pelos radiculares más la que se produce por la cobertura producida por el hongo.

- Mejoramiento de la absorción iónica y acumulación más eficiente y selectiva, especialmente en el caso del fósforo.

- Solubilización de minerales que se encuentran en el suelo, facilitando su absorción por las raíces de las plantas.

- Incremento de la vida útil de las raíces absorbentes; las raíces micorrizadas persisten mayor tiempo que las raíces no micorrizadas.

- Resistencia de las raíces a infecciones causadas por hongos patógenos (Pythium spp, Fusarium spp.,Rhizoctonia solani).

- Incremento de la tolerancia del árbol a las toxinas del suelo (orgánica e inorgánica), valores extremos de acidez del suelo y mayor resistencia a las sequías.

Para inocular viveros se debe extraer la tierra de la parte superficial de un bosque de la misma especie que pensamos producir en viveros; en esta tierra abran cuerpos fructíferos, micelios y esporas de hongos micorriticos, raicillas micorrizadas, que servirán de inoculo. Esta tierra se conduce al vivero para mezclar con el sustrato que se utilizara para llenar las bolsas, cuidando que no se seque demasiado. La inoculación se deberá hacer en una proporción de una parte de suelo de bosque en 10 partes de sustrato.

4. LOS AGENTES MICROBIOLÓGICOS EN EL CONTROL DE PLAGAS

El control microbiano o microbiológico es una rama del control “biológico clásico” que utiliza microorganismos o sus productos para reducir y estabilizar las poblaciones de insectos plagas y reprimir patógenos causantes de enfermedades de los cultivos. Las bacterias, virus, hongos y protozoarios son los agentes que presentan mayores posibilidades para lograr tales objetivos.

Los agentes microbiológicos al tiempo que permiten la reducción de los niveles poblacionales tanto de insectos, ácaros, nematodos y patógenos que perjudican a la producción de cultivos, no contaminan el medio ambiente, ni hacen daño a la salud de los seres humanos y animales.

El Control Microbiano de Insectos Plaga

4..1.1.1. Los agentes microbiológicos entomopatogenos

Para el control microbiológico de insectos plaga, ácaros y nematodos recurre al uso de los denominados entomopatogenos o pesticidas microbianos, cuyas principales ventajas son:

a. No dejan residuos tóxicos.

b. Presentan una alta especificidad por el organismo receptor.

c. Son compatibles con insecticidas de origen botánico.

d. Requieren una dosis baja por lo que resultan baratos y versátiles

e. Provocan con gran lentitud resistencia en los organismos receptores

f. Ya existe disponibilidad de estos en los mercados

El Control Microbiano de Enfermedades

Hay algunos agentes microbianos capaces de controlar agentes microbiológicos patógenos que causan enfermedades a nivel del suelo y en el follaje de los cultivos. Estos agentes antagonizan con los patógenos eliminándolos por exclusión o a traves de la segregación de antibióticos.

Los agentes microbiológicos antagónicos

Los agentes microbiológicos antagónicos son fundamentalmente hongos y tienen las mismas ventajas que los entomopatogenos. Su acción es muy interesante y se están constituyendo en una verdadera alternativa especialmente en la eliminación de patógenos del suelo, con lo que se están desechando poderosos biocidas que se utilizaban para la desinfección del suelo.

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Comentario

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Comentario de Mentor Aníbal Silva el julio 13, 2014 a las 10:29am

Exelente tema maestro

Comentario de DIEGO FRANCISCO GRANJA RUALES el junio 4, 2014 a las 10:08am

MESSModeloEcologico Sabático - Solar, con este nombre le bautizo al sistema que he desarrollado para una agricultura - ganadería sostenible, sustentable, orgánico y en armonia con la naturaleza, usando experiencias exitosas de Australia y del Brasil, la misma que consiste en dividir a la propiedad en siete lotes (sabático - bíblico) y un lote se deja descansar un año despues de seis de cultivo; y, solar por el uso racional del beneficio de los rayos del sol, es decir, antes se llamaba plaga a la "mala hierba" hoy es nuestra aliada, antes se tenía que deshierbar estas "malas hierbas" ahora se convive con ellas, hemos logrado cosechas con producciones racionales, no usamos plaguicidas (insecticidas ni funguicidas), son las mismas plantas que se ayudan y se interrelacionan y se defienen, aprendimos a vivir en nuestro MUNDO (Cielo y Tierra) en conjunto con la naturaleza en simbiosis y en mutualismo.

Después
debregar mucho por la vida, muchos estudios de colegio, universidad y cursos de capacitación y actualización, para darme cuenta, que NADA NUEVO HAY DEBAJO DEL SOL, que TODO es PURA VANIDAD, tanta educación y/o conocimiento humano para NADA, realmente deberíamos aprender a leer la BIBLIA ahí esta TODO el secreto para nuestra vida, deberíamos comprender a regocijarnos con LA NADA y en la NADA, para saber lo que significa que el RESTO ES AÑADIDURA.

Cómo es posible, que la educación científica humana, no permita aceptar de una forma racional, sin dogmas ni fanatismos, el conocimiento, la sabiduría impartida por Dios y la misma nos pone a disposición de nosotros los humanos, deberíamos dedicarle tiempo a evaluarla en todos los ámbitos (físico - material - tangible) y en lo espiritual (lo que no se ve, lo intagible), a este conocimiento - sabiduría de Dios no agruparla bajo la ciencia de la Teología, deberíamos ponerlo en un sistema neutro, cuya libertad de aplicación sea adoptada por cada ser humano que desee conseguirla. Lo intangible no se opone a lo tangible, es complementario, lo que NO SE VE a lo que SE VE, lo físico y material, deberíamos comprender por cualquier lado que sea, que lo que se ve, nació o se creo de lo que no se veía....

Comentario de Mentor Aníbal Silva el octubre 19, 2013 a las 1:42pm

El futuro de una vida sana es la producción organico

Comentario de ING. MSC. FERNANDO GONZALEZ el junio 10, 2010 a las 11:37am
el profe suquilanda lo esta haciendo bien el camino la tendencia mundial es hacia lo organico y ecuador necesita vincularse cada vez mas con esta tendencia

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