Controlar la población de microorganismos del suelo ayuda a crear plantas más resistentes a las plagas de insectos

Ainhoa Martínez Medina, investigadora principal del proyecto.

El Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (IRNASA-CSIC) ha obtenido un proyecto en la última convocatoria de Generación de Conocimiento del Ministerio de Ciencia e Innovación para llevar a cabo una investigación que se basa en la gestión de microbiomas del suelo para hacer que las plantas sean más resistentes frente a plagas de insectos, con una financiación de más de 130.000 euros, según publica la agencia DYCYT.
Esta convocatoria de la Agencia Estatal de Investigación (AEI) se enmarca en el Subprograma Estatal de Generación de Conocimiento, dentro del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2021-2023, y está cofinanciada por la Unión Europea. El objetivo es fomentar la generación y el avance significativo del conocimiento científico y la investigación de calidad contrastada y también buscar soluciones a los desafíos de la sociedad.
Uno de estos desafíos es la reducción en el uso de pesticidas químicos en la agricultura en favor de estrategias más sostenibles a nivel medioambiental y a la vez rentables para el agricultor. Tal y como explica Ainhoa Martínez Medina, investigadora principal del proyecto, el uso de pesticidas es el principal método para el control de insectos en los cultivos, pero la normativa limita su uso principalmente por los efectos nocivos que tienen sobre otros organismos que no son objetivo, así como por su falta de eficacia.
Las estrategias basadas en microorganismos se han empleado exitosamente en las últimas décadas para generar plantas con mejores características agronómicas, pero no tanto para obtener plantas resistentes a plagas de insectos pese a ser un enfoque con gran potencial. Cuando se ha trabajado en este sentido, se ha aplicado al campo de cultivo un microorganismo beneficioso o un consorcio sencillo de microorganismos, aunque sin mucho éxito.
La asombrosa diversidad taxonómica de los suelos contrasta con esta estrategia limitada. “Cuando se introduce un microorganismo o un consorcio de 2-3 microorganismos en un ambiente que no es el suyo, la estrategia no suele funcionar, ya que los microorganismos habitan en comunidades y en ellas es importante que se mantengan las interacciones”, explica la investigadora del IRNASA-CSIC.
Por ello, la comunidad científica está tendiendo ahora a trabajar con comunidades microbianas más complejas e incluso con microbiomas completos –el conjunto de microorganismos que viven en un hábitat concreto-, como es el caso del equipo liderado por Martínez Medina. “La idea del proyecto es intentar obtener o manejar microbiomas completos procedentes de espacios naturales, como la dehesa, para utilizarlos y hacer que las plantas sean más resistentes frente a plagas de insectos”, avanza.
Esta idea contrasta con las estrategias habituales en el campo, enfocadas a esterilizar suelos, lo que hace que se obtengan plantas carentes de su microbioma natural, el cual necesitan para tener un sistema inmune óptimo.

¿Y cómo “dirigir” los microbiomas del suelo para que sean efectivos en la lucha frente a plagas de insectos? La idea del proyecto es aplicar una estrategia tradicional, como es la rotación de cultivos, para obtener microbiomas con esta capacidad.
“Tradicionalmente se ha utilizado esta estrategia para mejorar los nutrientes del suelo o para evitar determinados patógenos. Nuestro objetivo es dar una vuelta de tuerca a esta estrategia y utilizarla para generar microbiomas que, en el siguiente cultivo, proporcionen inmunidad o mejoren el sistema inmune frente al ataque de plagas. Es un concepto que procede de la Ecología que llama plant-soil-feedback: las plantas cambian el microbioma del suelo en el que crecen, y esto afecta a las siguientes plantas que crezcan en ese suelo”, explica.

Durante el proyecto se obtendrá suelo de la dehesa procedente de la Finca Experimental Muñovela, suelo con una diversidad microbiana elevada, que se ha mantenido sin ningún tipo de perturbación durante dos décadas.

En ese suelo se plantarán pastos propios de la dehesa y se mantendrán durante tres meses para, posteriormente, plantar tomate y analizar su crecimiento. Después se infestará de larvas de insectos para comprobar si se ha potenciado o no su sistema inmune, y analizar a nivel molecular qué mecanismos subyacen a la respuesta de la planta frente a los insectos. “Solo entendiendo estos mecanismos moleculares podremos obtener resultados más esperables y replicar la estrategia en otros contextos”, subraya la investigadora del IRNASA-CSIC.
Los resultados finales permitirán establecer pautas útiles para los agricultores dirigidas a restaurar suelos promoviendo la diversidad propia de cada ecosistema y enfocadas hacia el control biológico. Y, en definitiva, avanzar hacia sistemas de producción de cultivos más sostenibles.
Esta línea de investigación también cuenta con el apoyo del Programa de fortalecimiento de las estructuras de investigación “Escalera de Excelencia” Ayuda a la Internacionalización de la Junta de Castilla y León, cofinanciado por la Unión Europea (FEDER, “Europa impulsa nuestro crecimiento”).

Más información sobre gestión sostenible del suelo en CongresoSuelo2022/programa