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Exploran los efectos de pesticidas y tratamientos con microorganismos en la salud del suelo agrícola

Cultivo de maíz con agricultura de conservación. (Foto: CIMMYT)
Cultivo de maíz con agricultura de conservación. (Foto: CIMMYT)

En la búsqueda de prácticas agrícolas más sostenibles y respetuosas con el medioambiente, un equipo de científicos del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT), en colaboración con investigadores de la Universidad Nacional Autónoma de México y la Universidad de Aarhus (Dinamarca) desarrollaron un estudio sobre los efectos no intencionados de pesticidas y tratamientos con microorganismos benéficos en la microbiota del suelo, es decir, el conjunto de microorganismos que lo habitan.

El estudio se centró en cultivos de maíz y cebada bajo prácticas de agricultura de conservación, un sistema de producción que destaca por su enfoque en la sostenibilidad y la preservación de la salud del suelo.

El experimento de campo se llevó a cabo en una de las estaciones experimentales del CIMMYT en Texcoco, Estado de México, y evaluó cómo los tratamientos aplicados a las semillas de maíz y cebada afectaron a las comunidades microbianas del suelo y las raíces durante el ciclo de crecimiento. Los tratamientos incluyeron una mezcla de pesticidas y productos comerciales que contienen microorganismos benéficos, conocidos como PBM (productos basados en microorganismos), los cuales han sido utilizados para controlar plagas y promover el crecimiento de las plantas.

“Este estudio se originó a partir de un ensayo que establecimos para determinar los mejores tratamientos de semillas aquí en el Batán. Investigadores de la UNAM utilizaron este ensayo para evaluar los efectos de los tratamientos de semillas en maíz y cebada sobre la salud del suelo. La principal conclusión es que tanto los tratamientos biológicos como los químicos de las semillas tuvieron un efecto mínimo sobre la vida del suelo, por lo que podrían usarse para proteger las plántulas sin mucho impacto ambiental”, comenta Simon Fonteyne, Líder de Agronomía para América Latina de CIMMYT.

De acuerdo con el estudio, solo se observó una reducción en la infección por Polymyxa (una especie de bacteria) en las raíces de la cebada, mientras que la microbiota general y la salud de las raíces se mantuvieron estables en ambos cultivos.

Esto destaca la complejidad de la interacción entre los insumos agrícolas y los sistemas biológicos del suelo, particularmente en entornos de agricultura de conservación, donde la labranza mínima y la retención de residuos favorecen la biodiversidad del suelo y el equilibrio ecológico. Los investigadores subrayan la importancia de seguir estudiando estos efectos para comprender plenamente cómo las prácticas agrícolas influyen en la biota del suelo.

Así, esta investigación proporciona información valiosa para futuros estudios y para los agricultores que buscan adoptar prácticas más sostenibles. La agricultura de conservación sigue siendo una alternativa prometedora para mejorar la resiliencia agrícola ante los desafíos climáticos y la degradación del suelo, pero comprender cómo interactúan los insumos con la microbiota del suelo es esencial para maximizar sus beneficios.

Para leer el estudio completo y conocer más detalles sobre los hallazgos, consulta el artículo original publicado por los científicos del CIMMYT y colaboradores aquí: https://doi.org/10.1016/j.ejsobi.2024.103653

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Investigan el potencial de la biofertilización en Yucatán

Cosecha de maíz en plataforma Yaxcabá, Yucatán, en noviembre de 2022. (Foto: Castillo, Itzá, Vilchis, Escalante)
Cosecha de maíz en plataforma Yaxcabá, Yucatán, en noviembre de 2022. (Foto: Castillo, Itzá, Vilchis, Escalante)

El sistema milpa en la Península de Yucatán forma parte de una tradición de cultivo milenaria. No obstante, la reducción de los tiempos de barbecho y otras prácticas inadecuadas han derivado en una pérdida de fertilidad de los suelos, lo cual repercute en la caída de los rendimientos en la región. 

Ante la necesidad de evaluar prácticas sostenibles de manejo agrícola, investigadores de la Universidad Autónoma de Yucatán (UADY) y el Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT) establecieron un experimento en la plataforma de Yaxcabá, Yucatán —espacio donde ambas instituciones colaboran—, orientado a evaluar el efecto de la biofertilización en el rendimiento de maíz, específicamente la evaluación de dos factores de manejo consistentes en el tipo de fertilización y la aplicación de biol, un abono orgánico.

“Todas las labores de cultivo fueron manuales. Se utilizó maíz Nal Xoy amarillo, estiércol de ovino descompuesto, mucuna como cultivo de cobertura, y aplicación foliar de biol de microorganismos de monte elaborado artesanalmente”, mencionan los investigadores de la UADY y el CIMMYT. 

El rendimiento del grano fue similar entre los tratamientos con estiércol y DAP —uno de los fertilizantes fosfatados más usados en la agricultura—, y fue superior con la aplicación del biol de microorganismos de monte. 

Los resultados de la plataforma confirman que el uso de microorganismos para el manejo de la fertilidad del suelo, las coberturas vegetales y el uso de estiércoles son prácticas con potencial que deben seguir siendo investigadas y, como señala Guadalupe Itzá, una de las investigadoras de la UAY que colaboran en la plataforma, deben ser acompañadas de prácticas como “la no quema y mantener el rastrojo en la superficie del suelo”. 

Con respecto a la colaboración entre la UADY y el CIMMYT, la investigadora señala que “las plataformas de investigación son importantes porque permiten encontrar prácticas que sean sostenibles y adecuadas para los productores, tomando en cuenta aspectos socioeconómicos y ambientales”. 

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Estudian bacterias del suelo para mejorar prácticas agrícolas

Texcoco, Edo. de Méx.- El suelo es un recurso natural limitado y un complejo ecosistema que alberga a muchos organismos vivos, la mayoría muy pequeños, microscópicos. De hecho, en un solo gramo de suelo hay millones de microorganismos, incluyendo varios miles de especies de bacterias.

De todos los microorganismos del suelo las bacterias son de las más diversas en cuanto a número de especies y comportamiento: algunas viven en la materia orgánica en descomposición (saprófitas); otras en los tejidos de las plantas (endofíticas); y solo un número limitado puede enfermar los cultivos.

Estudiar las bacterias del suelo es muy importante ya que varias de ellas pueden reducir el daño que algunos hongos les causan a las plantas y, sobre todo, porque mientras sus poblaciones crecen y se alimentan pueden hacer que una elevada cantidad de nutrientes esté disponible para el suelo.

Para conocer cómo los cambios en las condiciones del suelo y las prácticas agrícolas afectan la estructura de la comunidad bacteriana, científicos del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT), en colaboración con el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (Cinvestav), monitorearon durante un año diversos tratamientos (en algunos se han implementado prácticas sustentables y en otros se mantienen prácticas convencionales).

El estudio forma parte de una serie de experimentos de campo a largo plazo (algunos iniciados a principios de la década de 1990) que administra el CIMMYT para investigar y desarrollar prácticas agrícolas sustentables que una vez validadas pone al alcance de los agricultores.

Se sabe que la temperatura del suelo, el pH, el contenido de agua y la materia orgánica disponible cambian en un ciclo agrícola (debido al clima y las prácticas aplicadas) y alteran la comunidad bacteriana, pero aún se desconoce en qué medida ocurre esto. Por esta razón el estudio es relevante para la agricultura global.

Los resultados fueron publicados recientemente en un artículo en la revista científica Applied Soil Ecology y —en términos generales— revelan que la estructura de la comunidad bacteriana mostró grandes cambios durante el ciclo del cultivo determinados por las características variables del suelo, principalmente el contenido de agua y nitrógeno (en forma de nitrato).

En el artículo también se menciona que la eliminación o retención de residuos de cultivos tuvo un efecto significativo en la estructura de la comunidad bacteriana. Ya que los suelos cubiertos con residuos agrícolas permiten conservar mayor humedad y la actividad bacteriana varía fácilmente con el agua y la disponibilidad de material orgánico, el estudio refuerza la importancia de la investigación e implementación de prácticas agrícolas sustentables como la Agricultura de Conservación.

A crop cycle at the field experiment in El Batán (Mexico)

El artículo Cambios en la estructura de la comunidad bacteriana en el suelo bajo prácticas convencionales y de conservación a lo largo de un ciclo completo de cultivo de maíz (Zea mays L.) es el resultado de la investigación colaborativa entre Edson Romero, Yendi Navarro, Marco Luna, Nele Verhulst, José Crossa, Bram Govaerts y Luc Dendooven.

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Multiplicación de microorganismos para el control biológico de plagas y enfermedades

El objetivo de la multiplicación de microorganismos es recuperar los niveles microbiológicos del suelo, disminuir la aplicación de agrotóxicos, el daño al ambiente, el daño a la fauna benéfica y los costos de producción.
Por: Jesús Pérez Gómez, formador MasAgro Michoacán.
28 de octubre de 2016.

Michoacán.- Con el objetivo de lograr un mayor y mejor control biológico de plagas y enfermedades en sus cultivos, la organización «Productores de Granos y Hortalizas Quiringuicharo SPR de RL», integrada por 45 productores de la localidad de Quiringuicharo, municipio de Ecuandureo, Michoacán, llevaron a cabo un proyecto para la multiplicación de microorganismos.

Hace algunos meses, Rigoberto Trejo García, representante de dicha organización, participó en una ponencia sobre microbiología impartida por el doctor Juan José Valdespino Andrade. Interesado en el tema, lo invitó a dar una charla en la localidad de Quiringuicharo, donde un grupo de productores y extensionistas se reunieron para participar en un curso sobre el manejo agroecológico de plagas, impartido por el doctor Fernando Bahena Juárez, colaborador del Programa Modernización Sustentable de la Agricultura Tradiconal (MasAgro).

Durante el curso, los productores pudieron adentrarse en el uso de la microbiología y tomaron una muestra de suelo. Algunas semanas después, los productores e investigadores volvieron a reunirse para discutir los resultados del análisis de suelo y realizar una propuesta de trabajo.

El arranque de operaciones de este trabajo colaborativo fue en noviembre de 2015. Hoy, la microbiología ha sido aplicada en el ciclo OI 2015-2016 en hortalizas y en el ciclo PV 2016 en maíz y sorgo.

El objetivo de este trabajo es recuperar los niveles microbiológicos del suelo, disminuir la aplicación de agrotóxicos, el daño al ambiente, el daño a la fauna benéfica y los costos de producción, así como obtener productos con menor riesgo de daño al consumidor, todo esto al reproducir microorganismos en la fitosanidad de los cultivos.

Algunos de los microorganismos reproducidos para este trabajo colaborativo fueron: Trichoderma harzianumBacillus subtilismicorrizaAzospirillumPseudomonas fluorescensBeauveria bassianaPseudomonas putidaBacillus thuringiensisMetarhizium anisopliaeLecanicillum lecaniiPaecilomyces lilacinusAzotobacter y Rhizobium.

Impactos

– Actualmente han disminuido costos de producción de jitomate y maíz hasta 50% en la aplicación de agrotóxicos en por lo menos 150 h-1.
– Se han producido 10,400 litros de productos biológicos en los 13 microorganismos.
– Se ha logrado aplicar los productos en por lo menos 600 ha.
– Se ha contribuido a la disminución del daño al ambiente.

Perspectivas a futuro

– Crecimiento en el volumen de producción a mínimo 10,400 litros por ciclo, en el ciclo OI 2016-2017 y PV 2017.
– Aplicación de los productos en por lo menos 400 ha de las 1,500 h-1 en PV y 1,200 h-1 en OI del ejido Quiringuicharo.
– Establecimiento de módulos demostrativos bajo manejo microbiológico y convencional del productor que permitan comparar los beneficios de la tecnología microbiológica.
– Estandarizar el proceso de producción y de calidad de los productos obtenidos.