En este sentido, los investigadores informaron que las plantas pueden sufrir estrés salino en cualquier ambiente, siempre que la concentración de los iones de la sal supere concentraciones de aproximadamente 50 mM (milimolar), que sería aproximadamente 3 gr de sal en un litro.

3 gramos de sal por litro (50 mM) puede no parecer mucho —es menos de una cucharadita—, pero para las plantas es como si sus raíces bebieran agua mezclada con el líquido de un encurtido.

“Hay ciertas condiciones que permiten suelos más salinos, como aquellos cercanos al agua de mar, y otros donde por efecto de técnicas de fertilización excesivas, permiten la acumulación de estos iones”, ilustra el Dr. José Ortiz, investigador de la Universidad de Concepción.

La respuesta de las legumbres ante el estrés salino

El nuevo estudio reveló que estas dos legumbres, los porotos (Phaseolus vulgaris) y las arvejas (Pisum sativum), tienen estrategias para sobrevivir en condiciones extremas, gracias a ciertas bacterias del suelo que son capaces de fijar nitrógeno atmosférico (N2) (o nitrógeno del aire), siendo el más reconocido el género Rhizobium spp.

“Los rhizobios captan el nitrógeno, el cual en parte es incorporado en los compuestos orgánicos de la planta. La planta lo utiliza como nutriente, permitiéndole crecer en suelos pobres en nitrógeno, y por ende, evitar el uso (excesivo) de fertilizantes”, indica el Dr. Ortiz.

El Dr. Teodoro Coba de la Peña, investigador de CEAZA, agrega que “estas bacterias fijadoras tienen la capacidad de establecer una asociación simbiótica con plantas leguminosas como alfalfa, soja, porotos, lentejas y otras”.

El experimento

Para realizar el análisis, se expusieron ambas plantas a altas dosis de sal (equivalente a 17 gramos por litro de agua) en una simulación del estrés salino.

“Se utilizaron plantas de soja y de arveja, comparando plantas noduladas y no noduladas, y en cada en cada caso comparando plantas estresadas con no estresadas. Los ensayos se realizaron en macetas en cámara de crecimiento”, indicó el investigador.

“Este riego se prolongó por 24 y 72 horas, y el material se cosechó a estos dos tiempos, para su posterior análisis. La novedad de hacer esto, era que si bien existen muchos trabajos donde se ve el efecto de la salinidad en plantas y rhizobios, no se había indagado en el efecto que tiene la presencia de rhizobio a nivel fisiológico en la planta durante la sequía, ni de cómo la respiración mitocondrial influiría en esta respuesta”, agrega el Dr. Ortiz.

La arveja aguanta inicialmente, pero a las 72 horas su capacidad de fijar nitrógeno colapsa. El poroto, en cambio, sacrifica parte de su producción de nitrógeno pero activa un sistema antioxidante para protegerse.

“Ambas especies de leguminosas son de uso agronómico, y en general el nivel de respuesta al estrés salino que observamos sugiere que, en condiciones de campo, podrían tener una mayor tolerancia a la sequía que otras variedades, lo que permitirá su crecimiento en condiciones más áridas por ejemplo, o en suelos de menor calidad”, concluye el investigador.

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El poroto común (Phaseolus vulgaris L.), considerado uno de los cultivos leguminosos más consumidos en todo el mundo -en América Latina, es el alimento principal en la dieta de las personas debido a sus altas cualidades nutricionales- es una de las legumbres que se verán más afectadas por el cambio en las condiciones climáticas.

En Chile existen cerca de 200 variedades diferentes de porotos, siendo los más representativos el Tórtola, Coscorrón, Manteca, Bayo, Araucano, Peumo y Sapito.

En nuestro país el cultivo de leguminosas tuvo su punto alto a inicios de 1980, cuando se cultivaban más de 120.000 hectáreas de porotos y cerca de 50.000 de lentejas. En la actualidad, la mayor presencia de productores de porotos se concentra en la Región del Maule con una superficie total que bordea las 6 mil hectáreas. Le siguen Ñuble con 2 mil 500 hectáreas y Biobío con 2 mil.

Además de factores de mercado, se ha observado que el cultivo del poroto se ha visto afectado por el estrés salino que provoca en ellos una disminución de la biomasa total y el rendimiento de semillas, tanto por la disminución del número de vainas como de las semillas mismas. Además de un aumento del tiempo de maduración general con las pérdidas lógicas para los agricultores.

Bioestimulante ecológico

Es por esto por lo que un grupo de investigadores e investigadoras caracterizaron la interacción entre las bacterias promotoras del crecimiento de las plantas (PGPB) y el rol que cumplen en la mitigación del estrés por salinidad para variedades de Phaseolus vulgaris L. (poroto común).

«Estas bacterias promueven activamente la absorción de nutrientes, encapsulan sales, mineralizan materia orgánica y promueven el crecimiento de las plantas, aumentando la absorción y disponibilidad de nutrientes del suelo», explica la Dra. Aparna Banerjee, investigadora del Instituto de Ciencias Aplicadas de la Universidad Autónoma de Chile.

Específicamente aislaron dos PGPB (Bacillus proteolyticus Cyn1 y Bacillus safensis Cyn2), ambas mostraron resultados positivos para la producción de ACC desaminasa, solubilización de fosfato y secreción de la enzima catalasa. Es decir, las bacterias no solo demostraron respuestas positivas frente a la salinidad, sino también a cambios en la temperatura y cantidad de agua.

Primera vez que se estudia el uso de bacterias rizosféricas para combatir el estrés por salinidad en el poroto común. Interacción que podría también establecerse como una nueva estrategia para reducir el uso de fertilizantes químicos.

«Las plantas tratadas demostraron una alta producción de pigmentos fotosintéticos. Esperamos que ambas bacterias puedan ser utilizadas para mejorar la producción agrícola de porotos nativos chilenos en el futuro cercano», proyecta la investigadora de la Universidad Autónoma de Chile.

Como señala el estudio, este bioestimulante sería ecológico, económico, accesible, más eficiente y productivo por naturaleza. Una alternativa a los fertilizantes químicos, que tienen impactos negativos a largo plazo.

Meza C, Valenzuela F, Echeverr´ıa-Vega A, Gomez A, Sarkar S, Cabeza RA, Arencibia AD, Quiroz K,

Carrasco B and Banerjee A (2022) Plant-growth-promoting bacteria from rhizosphere of Chilean common bean ecotype (Phaseolus vulgaris L.) supporting seed germination and growth against salinity stress. Front. Plant Sci. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.1052263

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