En toda América del Norte, en lugares como Illinois, Iowa y Texas, los agricultores están ocupados cultivando los cultivos de los que depende el mundo para obtener alimentos, combustible y fibra.
Pero mientras sus tractores recorren los campos, un gran problema pesa sobre muchos agricultores: el costo creciente de los fertilizantes sintéticos, que se consideran esenciales para la producción de cultivos.
Después de una primavera costosa, con la guerra en Irán limitando el suministro de fertilizantes y petróleo y elevando los precios, los agricultores tal vez se pregunten si pueden reducir el uso de fertilizantes ahora y en el futuro para ahorrar dinero.
La respuesta tiene mucho que ver con el mundo oculto bajo nuestros pies, donde miles de millones de microbios beneficiosos que viven en el suelo ayudan a mantener cultivos y sistemas agrícolas productivos, resilientes y saludables.
Un agrónomo examina las raíces de una planta de soja. Anatoly Cherkas/iStock/Getty Images Plus
Como investigador que trabaja para descubrir las funciones ocultas de los microbios beneficiosos del suelo y comprender cómo mejoran la productividad de los cultivos y fortalecen la resistencia de las plantas a la sequía y las plagas de insectos, sé que reducir los fertilizantes no es algo malo. De hecho, los estudios sugieren que usar menos fertilizantes puede aumentar esta fuerza laboral natural.
Las plantas no crecen solas.
El suelo contiene un mundo oculto vasto y extremadamente diverso repleto de miles de millones de microbios esenciales para sustentar la vida en la Tierra y sustentar cultivos productivos y resilientes.
Plantas como el maíz, la soja, el trigo y los tomates forman relaciones íntimas y mutuamente beneficiosas con estos microbios que habitan en el suelo. Sus asociaciones ayudan a mantener la salud de las plantas y las comunidades microbianas.
Un grupo importante de microbios beneficiosos del suelo son los hongos micorrízicos arbusculares y las rizobacterias que promueven el crecimiento de las plantas. Estos microbios transmitidos por el suelo pueden colonizar las raíces de las plantas, viviendo alrededor de la raíz, en la superficie de la planta o incluso dentro del tejido de la planta.
Una imagen microscópica con tinte muestra filamentos microbianos, conocidos como hifas, alrededor de las raíces de las plantas y hongos micorrízicos arbusculares dentro de las raíces. Rajarshi Rit/Universidad de Burdwan, CC BI
A cambio del refugio, los nutrientes y los azúcares ricos en carbono que las plantas producen mediante la fotosíntesis, estos microbios ofrecen muchos beneficios a las plantas. Mejoran la salud y el crecimiento de las plantas, aumentan los rendimientos y mejoran la absorción de agua y nutrientes. También pueden aumentar la capacidad de las plantas para resistir patógenos, insectos y enfermedades que se alimentan de plantas y sobrevivir a sequías e inundaciones.
Las investigaciones han demostrado que agregar microbios, como hongos micorrízicos arbusculares, cerca de las raíces de las plantas puede aumentar la biomasa de las plantas en casi un 50%. Esto incluye un aumento significativo en la absorción de nitrógeno en aproximadamente dos tercios y una absorción de más del doble de fósforo, dos de los nutrientes más importantes para el crecimiento de las plantas.
Un análisis mostró que bajo estrés por sequía, las plantas con microbios beneficiosos dentro o alrededor de sus raíces tuvieron un crecimiento casi un 50% mayor que aquellas que no los tenían.
La investigación de mi propio equipo ha demostrado que los hongos micorrízicos pueden alterar las sustancias químicas liberadas por las plantas de manera que sean útiles para repeler insectos y al mismo tiempo atraer a polinizadores y enemigos naturales de los insectos. Estos productos químicos también pueden alertar a los vecinos de la planta sobre peligros y amenazas.
Algunas de las formas en que los hongos micorrízicos arbusculares, a menudo llamados AM o AMF, ayudan a las plantas a prosperar. Catherine N. Jacott, Jeremy D. Murray y Christopher J. Ridout, 2017, CC BI
Los microbios del suelo también están relacionados con muchos aspectos de la calidad y salud del suelo. Descomponen la materia orgánica, reciclan los nutrientes, suprimen los patógenos que causan enfermedades y desintoxican los contaminantes.
Cómo los fertilizantes dañan la relación microbio-planta
Sin duda, los fertilizantes sintéticos han desempeñado un papel importante en la producción de alimentos y fibras y han aumentado los rendimientos a lo largo de los años. Sin embargo, el uso excesivo de fertilizantes puede dañar silenciosamente estas comunidades microbianas beneficiosas del suelo, además de fomentar la contaminación del agua.
Los estudios han demostrado que la fertilización excesiva puede debilitar las asociaciones subterráneas entre plantas y microbios que son esenciales para ayudar a las plantas a acceder a los nutrientes y tolerar el estrés. Demasiado fertilizante nitrogenado puede reducir la diversidad y abundancia de microbios beneficiosos en el suelo.
Los investigadores han ofrecido varias explicaciones de por qué los fertilizantes sintéticos dañan los microbios del suelo.
Primero, agregar nutrientes reduce la cantidad de carbono que las plantas envían bajo tierra a los microbios. Esto puede provocar la pérdida de algunas especies de hongos o favorecer la aparición de microbios que contribuyen poco a la salud de las plantas.
Exploración por resonancia magnética y PET de las raíces de una planta de maíz durante dos horas seguidas de un radioisótopo de carbono de vida corta. Muestra cómo el carbono fijado recientemente llega a los microbios en el sistema radicular y en el suelo circundante. Se incluyen tres edades de plantas diferentes. Sina R. Schultes, et al., 2025, CC BI
En segundo lugar, la adición de fertilizantes sintéticos ricos en fósforo o nitrógeno puede alterar la relación armoniosa entre plantas y microbios. Esa asociación implica un sistema de comercio en el que las plantas proporcionan a los microbios azúcares de la fotosíntesis, mientras que los microbios ayudan a las plantas a adquirir nutrientes limitados del suelo. Cuando los nutrientes son abundantes, las plantas pueden abandonar la asociación. Después de todo, sin una asociación activa, crecerán menos microbios.
En tercer lugar, agregar fertilizante sintético hace que el suelo sea más ácido, lo que puede inhibir los hongos micorrízicos arbusculares y el desarrollo micelial. Las investigaciones han demostrado que cambiar el pH del suelo a un estado más ácido puede reducir el crecimiento de algunos microbios, socavando las asociaciones entre plantas y microbios que han evolucionado durante millones de años.
Los efectos de los fertilizantes sobre el suelo, las comunidades microbianas del suelo y los grupos beneficiosos de microbios, como los hongos micorrízicos, varían y, en ocasiones, son inconsistentes. Pueden verse influenciados por muchos factores, incluida la gestión agrícola y las prácticas agrícolas, como los cultivos de cobertura o la labranza, o el tipo de cultivo y su historial de cultivo.
Fertilización de forma económicamente estratégica
Con los altos costos de los fertilizantes, creo que los agricultores, investigadores y otras personas involucradas en la producción de alimentos deberían aprovechar este momento para repensar cómo se nutren los cultivos y el suelo.
La respuesta no es abandonar los fertilizantes, sino encontrar un equilibrio entre su uso y el cuidado de los suelos vivos y los miles de millones de comunidades microbianas que silenciosamente sostienen la agricultura estadounidense y mundial.
En una era de clima extremo, incertidumbre climática, tensiones geopolíticas y costos crecientes de los fertilizantes, mantener el suelo saludable y nutrir a los miles de millones de microbios que viven allí no solo es necesario sino también económicamente estratégico.
Descubre más desde USA TODAY NEWS INDEPENDENT PRESS US
Suscríbete y recibe las últimas entradas en tu correo electrónico.
Spanish 