Fitodesalinización asistida por microorganismos para la recuperación de suelos agrícolas

Resumen

El planeta Tierra está sufriendo graves alteraciones debido a la actividad del ser humano, entre las que cabe destacar el crecimiento exponencial de la población mundial. Dicho aumento conlleva la necesidad de producir más alimentos básicos. Consecuentemente, se están sobreexplotando las zonas agrícolas, lo que aumenta la demanda tanto de abono como de agua, que en ocasiones, hace que se utilice para el riego agua de baja calidad. Esto produce una salinización del suelo agrícola que se empobrece y deja de ser útil. Se hace por tanto necesaria la recuperación de zonas de cultivo salinizadas, para atender la creciente demanda de alimentos. Entre las soluciones que se plantean para recuperar dichos suelos está la fitodesalinización, es decir, el uso de plantas para corregir el exceso de sal. En concreto, existe un grupo de plantas denominadas halófitas (requieren sal para desarrollarse de forma óptima) que poseen un alto potencial para ser usadas en la desalinización. A su vez, diversos estudios han mostrado que el empleo de bacterias promotoras del crecimiento de las plantas (PGPB) mejora la capacidad remediadora de las especies vegetales. Con dichas ideas, el objetivo de esta Tesis Doctoral fue estudiar la capacidad de la halófita Arthrocnemum macrostachyum (Morric.) Moris para fitodesalinizar suelos contaminados por exceso de sal y determinar la influencia en este proceso de bacterias con propiedades PGP. Tras estudiar la rizosfera (suelo alrededor de las raíces) de A. macrostachyum, se aislaron 182 cepas bacterianas que se caracterizaron por su tolerancia a la salinidad y a altas temperaturas, por la producción de auxinas (AIA) y acil-homoserina lactona (AHL), así como por la capacidad para solubilizar hierro y fosfato. Una vez analizadas todas las propiedades, se concluyó que las más comunes en la colección bacteriana, fueron la producción de auxinas y la solubilización de hierro. Respecto a la interacción que se establece entre A. macrostachyum y las bacterias seleccionadas hay diferentes aspectos a destacar. Por un lado, las cepas bacterianas Hv16, RTE9 y OR133 inhibieron el efecto negativo que la sal ejerce sobre la germinación de la halófita, mejorándola al menos un 20 %. Además, se determinó que la sal es un factor que modula dicha interacción, de manera que se promueve más el crecimiento de la planta en ausencia de sal o en una concentración por debajo del óptimo de la halófita. Se observó que, gracias a los inoculantes Hv16 y C58, enraizaron mejor las estaquillas de A. macrostachyum, produciendo un 20 % más de raíces. También se comprobó que la mayor interacción entre A. macrostachyum-bacteria, se produce cuando la planta es inoculada a nivel de semilla. En un experimento de fitodesalinización de suelos agrícolas se consiguió disminuir la salinidad de los suelos entre un 31-80 %, independientemente de la inoculación realizada en la halófita, permitiendo que se desarrollaran, a posteriori, diversos cultivos en el suelo remediado. Se observó que la coinoculación con las cepas bacterianas Hv16 y RTE9 permitió mejorar la gestión de los recursos hídricos de A. macrostachyum, sin mermar por ello su capacidad fitodesalinizadora. En conclusión, la halófita A. macrostachyum inoculada con las cepas bacterianas Hv16 (Kocuria polaris) y RTE9 (Rahnela aquatilis) se propone como una bioherramienta para la recuperación de suelos agrícolas en desuso debido a la contaminación por sales.