Guatemala 11 de febrero de 2025 (IICA). Con el objetivo de contribuir a una solución sostenible para la agricultura y el medio ambiente, se está desarrollando el proyecto de investigación titulado “Desarrollo de biofertilizantes para cacao, cardamomo, maíz y frijol en las regiones norte y occidente de Guatemala”. Este proyecto busca establecer una línea base sobre la biodiversidad de los suelos de estos cultivos, aprovechando y caracterizando las bacterias presentes en el suelo para determinar su potencial como promotoras del crecimiento vegetal a través de biofertilizantes. Estos biofertilizantes se utilizarán como insumos sostenibles para mejorar la productividad agrícola. Los cultivos de cardamomo y cacao de la región norte, así como los cultivos de maíz y frijol de la región occidente, han sido seleccionados por su importancia en la seguridad alimentaria y nutricional, además de su contribución a la generación de empleo y divisas para el país.
Las Bacterias Promotoras del Crecimiento Vegetal (PGPR, por sus siglas en inglés: Plant Growth-Promoting Rhizobacteria) son más abundantes en la rizósfera debido a la proximidad de los nutrientes liberados por las raíces de las plantas, los cuales son utilizados por las bacterias para su desarrollo. Estas bacterias son de gran interés por las relaciones simbióticas o asociativas que mantienen con las plantas. También existen bacterias de vida libre que utilizan los nutrientes liberados a través de las raíces. Las plantas les proporcionan los nutrientes necesarios para su desarrollo, y a su vez, las bacterias ayudan a las plantas devolviéndoles nutrientes que estas pueden procesar. Este proceso natural, que ya ocurre de manera espontánea, tiene un gran potencial para la biotecnología y la agricultura, haciendo que sean más productivas, sostenibles y rentables.
Este proyecto, iniciado en 2024 y financiado por el Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA) mediante el Programa CRIA del IICA, ha involucrado la colaboración con productores locales de las regiones norte y occidente de Guatemala. Hasta la fecha, se han recolectado muestras de suelo y se ha consultado a los productores sobre sus prácticas agrícolas. El suelo recolectado se ha utilizado para aislar las bacterias presentes y estudiar su diversidad y abundancia mediante un análisis de microbioma, que describe el conjunto de microorganismos, como bacterias y hongos, que habitan en un entorno específico, en este caso, el suelo.
El aislamiento de las bacterias se lleva a cabo en el Laboratorio de Protección Vegetal (LPV) del Centro de Estudios Agrícolas y Alimentarios de la Universidad del Valle de Guatemala (Campus Central). El LPV cuenta con varios años de experiencia en la detección de microorganismos fitopatógenos y, en los últimos años, también se ha involucrado en estrategias sostenibles para combatir estos patógenos y promover el desarrollo vegetativo. En este laboratorio se ha realizado la caracterización de cada bacteria aislada de las muestras de suelo.
Hasta la fecha, se han aislado 1,070 bacterias morfológicamente distintas de 123 muestras de suelo. La caracterización de estas bacterias incluye la descripción morfológica y bioquímica, utilizando medios microbiológicos específicos para determinar su capacidad de solubilizar calcio, potasio y fosfato, fijar nitrógeno y producir la fitohormona ácido indol-3-acético (IAA). Las bacterias con las mejores características (aquellas que poseen al menos tres de las propiedades mencionadas) son caracterizadas molecularmente mediante la secuenciación de un segmento de la región 16S. Además, estas bacterias han sido seleccionadas para su escalamiento y formulación como biofertilizantes. Esta actividad es realizada por el Centro de Procesos Industriales (CPI) de la Universidad del Valle de Guatemala (Campus Central). El CPI cuenta con varios años de experiencia en proporcionar estrategias innovadoras y tecnológicas a diversos sectores del país, incluyendo la formulación de bioinsumos. Este centro de investigación se encarga de evaluar el mejor medio de cultivo y las condiciones óptimas para el crecimiento y escalamiento de las bacterias seleccionadas.
Al terminar el proceso de selección del mejor medio y el escalamiento del crecimiento de las bacterias, estas formulaciones serán evaluadas a nivel de invernadero para confirmar que las bacterias efectivamente promuevan el crecimiento vegetal. Se ha diseñado un protocolo para la evaluación rápida de las cepas bacterianas en invernadero, utilizando semillas de frijol y maíz, así como plántulas de cardamomo y cacao. Se empleará la técnica del elemento faltante, con y sin aplicación de la cepa, para evaluar los nutrientes aportados por las bacterias a los cultivos.
Por último, este proyecto también destaca y valora los esfuerzos de las comunidades y asociaciones en la implementación de estrategias agrícolas sostenibles, especialmente a través de la construcción y mantenimiento de fermentadores artesanales, conocidos coloquialmente como Biofábricas. Este es un esfuerzo significativo que merece reconocimiento, y el proyecto busca facilitar la transferencia de conocimientos. Por ello, en febrero se iniciará una serie de encuestas, elaboradas y estructuradas por el equipo de investigación, a Biofábricas locales con el objetivo de sistematizar sus prácticas y proponer mejoras. Además, se planea realizar un estudio sobre la diversidad de microorganismos en los productos elaborados en las Biofábricas, ya que actualmente no se tiene certeza de los microorganismos presentes en estos productos.
En los próximos meses (marzo a mayo 2025), el proyecto se centrará en el análisis y la socialización de los hallazgos a través de una serie de capacitaciones. Estas capacitaciones no solo tendrán como objetivo dar a conocer los resultados del proyecto, sino también impulsar los conocimientos para tecnologías basadas en productos naturales. De esta manera, se busca que Guatemala continúe avanzando en la búsqueda de alternativas sostenibles que mejoren la productividad y la rentabilidad de los cultivos, contribuyendo así a la seguridad alimentaria. Por último y en un futuro, una vez formulados y evaluados, los biofertilizantes promisorios serán probados en campo, siendo específicos para cada cultivo del cual se aislaron las bacterias utilizadas como base para su formulación.
Más información:
Investigadora Principal:
MSc. Patricia Herrera
Correo: mpherrera@uvg.edu.gt
Teléfono: 2507 1500 ext. 21518).
Centro de Estudios Agrícolas y Alimentarios:
https://www.uvg.edu.gt/investigacion/ceaa/
Centro de Procesos Industriales: