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Relación planta-microorganismos: interacciones entre la caña de azúcar y las bacterias nitrificantes del suelo

Nota de investigación de especialistas del INTA (Salta y Tucumán), la FAZyV de la UNT y el CONICET, publicada en la edición N°15 de la Revista Horizonte Agroalimentario.

En los agroecosistemas, las comunidades microbianas transforman el suelo en un sistema biológicamente activo al regular procesos clave de los ciclos biogeoquímicos como la descomposición de la materia orgánica, la fijación biológica de nitrógeno (N) y las transformaciones del N mineral (Chen y col., 2024). Por ello, las comunidades microbianas modulan las propiedades físicas, químicas y biológicas del sistema edáfico (Philippot y col., 2024). Esta estrecha vinculación con los procesos del suelo les confiere una alta sensibilidad frente a cambios en el ambiente y en el manejo, actuando tanto en la regulación de la disponibilidad de nutrientes como en la detección temprana de alteraciones en la funcionalidad edáfica (Semenov y col., 2025).

Dentro de los procesos microbianos asociados al ciclo del N, la nitrificación constituye un componente central. Este proceso, llevado a cabo por bacterias oxidantes de amonio (BOA) y bacterias oxidantes de nitrito (BON), transforma el amonio (NH₄⁺) en nitrito (NO2⁻) y posteriormente en nitrato (NO3⁻). El nitrato es una forma de nitrógeno altamente móvil en el suelo y, por ello, susceptible a pérdidas por lixiviación. Asimismo, puede servir como sustrato para procesos microbianos como la desnitrificación, que generan óxido nitroso (N2O), uno de los principales gases de efecto invernadero asociados a la agricultura (Prosser y Nicol, 2012). En consecuencia, la actividad de las comunidades nitrificantes influye directamente sobre la disponibilidad de nitrógeno para los cultivos, la eficiencia en el uso del nitrógeno (EUN) y, por ende, sobre la sostenibilidad de los sistemas agrícolas.

Este aspecto adquiere especial relevancia en cultivos con alta demanda de nitrógeno como la caña de azúcar (Saccharum spp.), principal cultivo del Noroeste Argentino (NOA), cuyo manejo requiere el uso intensivo de fertilizantes nitrogenados, lo que implica elevados costos económicos y potenciales riesgos ambientales (Jorrat y col., 2018; Paredes y col., 2022). En este contexto, mejorar la EUN resulta fundamental tanto desde una perspectiva productiva como ambiental.

La EUN no depende exclusivamente de la fisiología vegetal, sino también de la interacción entre la planta y la microbiota del suelo. Una de las estrategias más relevantes en esta interacción es la inhibición biológica de la nitrificación (IBN), mediante la cual ciertas plantas liberan compuestos que reducen la actividad de los microorganismos nitrificantes en la rizósfera (Mawan y Kaewpradit, 2022). Este mecanismo permite mantener el N en forma de NH₄⁺ por más tiempo, lo que disminuye las pérdidas y las emisiones gaseosas. Si bien se ha reportado variabilidad en la EUN entre genotipos de caña de azúcar (Hajari y col., 2015; Kölln y col., 2022), los mecanismos que alteran la microbiota nitrificante y contribuyen a estas diferencias no están completamente caracterizados y se desconocen en variedades nacionales.
En base a los antecedentes expuestos, se plantea como hipótesis que las variedades de caña de azúcar difieren en su capacidad de modular las comunidades nitrificantes del suelo y, en consecuencia, presentan distinto potencial de inhibición biológica de la nitrificación.

Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue evaluar, en condiciones controladas, el potencial de seis variedades comerciales de caña de azúcar cultivadas en Argentina para inhibir biológicamente la nitrificación mediante la comparación de las tasas potenciales de nitrificación y la abundancia de bacterias oxidantes de amonio y nitrito.

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Créditos: Delaporte Quintana P., Carrizo M., García J., Fontana P. D., Acreche M., Chalco Vera J.

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