LA VARIEDAD DE MAÍZ OBTIENE NUTRIENTES DE LAS BACTERIAS, REDUCIENDO POTENCIALMENTE LA NECESIDAD DE FERTILIZANTES

¿Es posible cultivar cereales sin tener que depender de fertilizantes comerciales que requieren energía? En un nuevo estudio publicado el 7 de agosto en la revista de acceso abierto PLOS Biology, los investigadores describen una variedad de maíz recientemente identificada que adquiere nitrógeno, un nutriente esencial para las plantas, al alimentar sus azúcares con bacterias beneficiosas, que a su vez pueden absorber nitrógeno del aire y devolverlo a la planta en forma utilizable.

 

La variedad de maíz fue observada inicialmente en la década de 1980 por Howard-Yana Shapiro, ahora Director de Agricultura de Mars, Incorporated, en un campo pobre en nitrógeno cerca de Oaxaca, México. Con el surgimiento de la metagenómica a mediados de la década de 2000, Mars, Incorporated y la Universidad de California, Davis, se asociaron con la comunidad indígena local para investigar el maíz. El equipo de investigación fue dirigido por Alan Bennett y Allen van Deynze en UC Davis.

El estudio describe la variedad de maíz inusual, que obtiene del 29 al 82 por ciento de su nitrógeno del aire, en lugar de a través de fertilizantes. La planta produce un “pegajoso” azucarado que emana de raíces aéreas que crecen desde la superficie y que atrae bacterias que pueden transformar el nitrógeno del aire en una forma que la planta puede usar. Si este rasgo pudiera ser reproducido en variedades convencionales de maíz, podría reducir la necesidad de agregar fertilizante e incrementar la producción de maíz en regiones con suelos pobres.

Los frijoles y otras legumbres han establecido relaciones beneficiosas con las comunidades de bacterias que les proporcionan nitrógeno, pero el maíz y otros cultivos de cereales tradicionalmente carecen de estas relaciones. Los fertilizantes comerciales requeridos para cultivar maíz provienen de los combustibles fósiles, y su producción de uso intensivo de energía utiliza un estimado de 1 a 2 por ciento del suministro de energía global. Los científicos han estado ansiosos por idear una forma para que el maíz se aproveche de estas comunidades productoras de nitrógeno. El Prof. Bennett y sus colegas están interesados ​​en ver si otros cereales, como el sorgo, también pueden usar sus raíces aéreas para una función similar.

“La idea de que las variedades locales aisladas de maíz puedan asociarse con bacterias fijadoras de nitrógeno no es nueva, pero ha sido difícil identificar tal variedad y demostrar que esta asociación de fijación de nitrógeno en realidad contribuye a la nutrición con nitrógeno de la planta”, dice el profesor Bennett. “Nuestro equipo de investigación interdisciplinario ha estado trabajando en esto durante casi una década”.

 

 

Más información: Van Deynze A, Zamora P, Delaux PM, Heitmann C, Jayaraman D, Rajasekar S, et al. (2018) La fijación de nitrógeno en una variedad local de maíz está respaldada por una microbiota diazotrófica asociada al mucílago. PLoS Biol 16 (8): e2006352. doi.org/10.1371/journal.pbio.2006352 

Referencia del diario: PLoS Biology  

Proporcionado por: Public Library of Science

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