La región de Arica y Parinacota posee condiciones ambientales excepcionales, que permiten el cultivo de hortalizas durante todo el año y el abastecimiento de los mercados de la zona central durante la estación invernal. Entre sus principales productos destacan el tomate y el maíz, además de cultivos de alfalfa, papa, olivos y pimentón. Sin embargo, la agricultura regional se enfrenta a desafíos productivos crecientes, tales como limitar el empleo de agroquímicos en pos de reducir la dependencia por estos insumos y poder avanzar hacia una agricultura más sustentable.
Las condiciones ambientales de la región también propician el desarrollo de plagas y enfermedades, las que son controladas con el uso intensivo de plaguicidas, formulaciones que poseen un impacto altamente negativo para la salud y el ambiente. En particular, los pesticidas pueden generar desórdenes respiratorios, neurológicos, endocrinos y oncológicos a quienes se exponen durante la manipulación y aplicación en los campos, o través del consumo de alimentos contaminados. En el ambiente, puede ocurrir acumulación en el suelo y contaminación de los cursos de agua, alterando negativamente las comunidades biológicas asociadas a los cultivos donde se aplican.
Sumado a lo anterior, el uso excesivo y frecuente de estos insumos ha ido generando plagas y enfermedades resistentes a plaguicidas, situación que fomenta la aplicación de cantidades mayores (lo que superaría los límites permitidos), aumentando el riesgo de envenenamiento.
La agricultura moderna se enfrenta al desafío de mejorar los procesos productivos y de adaptarse a las exigencias del mercado, interesado en la producción limpia y sustentable de alimentos. En este contexto, la tendencia actual se enfoca en el reemplazo de los agroquímicos tóxicos por alternativas que permitan la producción inocua de frutas y hortalizas.
Para enfrentar este desafío, las estrategias de control de plagas y enfermedades se han dirigido al desarrollo de bioinsumos, productos biológicos -generalmente, derivados de microorganismos- que se presentan al usuario final en una amplia gama de formulaciones, y que pueden ser clasificados funcionalmente en: biopesticidas (para el control de plagas), bioestimulantes (que estimulan el crecimiento de las plantas) y biofertilizantes (que ayudan a la captación de nutrientes). Estos bioproductos son biodegradables y poseen baja o nula toxicidad para las personas y el ecosistema.
Naturalmente, muchos microorganismos (hongos y bacterias) viven en estrecha relación con las plantas, tanto en la superficie (epífitos), como en el interior (endófitos). Estos microorganismos constituyen comunidades ecológicas que influyen en el crecimiento, desarrollo y productividad de las plantas. Además, ayudan a mitigar los efectos del estrés biótico y abiótico a través de una modulación local y sistémica en la planta, mediada por la producción de moléculas que promueven el crecimiento de raíces (por ejemplo, facilitando la captación de nutrientes), estimulando la sanidad a través de la activación de mecanismos de resistencia sistémica inducida, combatiendo plagas y enfermedades mediante la competencia con patógenos y produciendo sustancias antagónicas y estimulantes. Estas características, representan una oportunidad para emplear estos microorganismos benéficos en los cultivos mediante el desarrollo de bioproductos.
El desarrollo de la industria
En términos generales, Chile tiene una gran oportunidad de desarrollo local, ya que posee una enorme diversidad genética microbiana para el desarrollo de nuevas soluciones biológicas, una excelente base científica y fuerza productiva y de mercado que favorece el desarrollo de la industria de bioproductos. Esto se evidencia a través de la presencia y crecimiento de empresas nacionales productoras y/o importadoras de este tipo de insumos.
Sin embargo, el uso de bioproductos obedece a lógicas locales, debido a que su efectividad está determinada por condiciones edafoclimáticas específicas propias de cada región productiva, lo cual limita su uso en lugares que poseen condiciones extremas de cultivo. Esto significa que la eficiencia de un bioproducto puede ser limitada, siendo muy efectivos en regiones cuyas condiciones ambientales son similares al sitio del cual se obtuvo el microorganismo, pero pueden mostrar resultados erráticos cuando se emplean en sectores donde, por ejemplo, las concentraciones salinas o cambios drásticos de temperatura son notoriamente superiores a los “comunes”.
En el caso de la Región de Arica y Parinacota, los suelos cultivables -concentrados principalmente en los Valles de Azapa y Lluta- poseen alta concentración salina y boro, y están sometidos a un proceso de salinización creciente, lo cual limitaría el uso de los bioproductos comerciales disponibles. Por lo tanto, es vital desarrollar una solución que incluya formulaciones de bioproductos que actúen óptimamente bajo las condiciones que impone este sector productivo.
Búsqueda de microorganismos
La Región de Arica y Parinacota abastece con hortalizas “primor” a la zona central de Chile durante la estación invernal, siendo un sector altamente productivo localizado en el desierto de Atacama, con un potencial solar ilimitado. Sumado a esto, cuenta conprácticas agrícolas ancestrales asociadas a grupos étnicos locales, que han preservado técnicas prehispánicas, las cuales no involucran el uso de agroquímicos. De lo anterior, se puede inferir que sus suelos y, por lo tanto, la biodiversidad microbiana asociada a estos sitios de cultivo poco intervenidos, se encontrarían prácticamente inalterados, albergando un número importante de microorganismos con un alto potencial para el desarrollo de nuevos bioinsumos de uso agrícola, que favorecerían la producción de los cultivos y otorgarían protección contra fitopatógenos y mitigarían el estrés ambiental.
Además, es reconocida la calidad de los productos agrícolas de esta región, por lo que generar una colección de recursos genéticos microbianos asociados a cultivos de localidades específicas del norte de Chile se vuelve una tarea vital, ya que las prácticas tradicionales de cultivos han permitido la conservación del patrimonio vegetal y microbiológico de estos agroecosistemas. Se debe destacar que los microorganismos se encuentran naturalmente adaptados a las condiciones ambientales que ofrece el desierto del norte de Chile, en particular en presencia de altas concentraciones salinas y bóricas. Por lo tanto, el desarrollo de bioproductos agrícolas a partir de agentes microbianos aislados del desierto ayudaría a dar solución a la actual problemática de los bioinsumos comerciales, los cuales tendrían una limitada efectividad al ser empleados en las condiciones edafoclimáticas de la Región de Arica y Parinacota.
El propósito principal de la búsqueda de estos recursos genéticos microbianos es descubrir microorganismos o compuestos que permitan el desarrollo de productos y servicios para distintos sectores, en este caso orientado al área agrícola. En esta perspectiva, el Laboratorio de Patología Vegetal y Bioproductos de la Universidad de Tarapacá y el área de Bioproductos de UC Davis Chile impulsados por un espíritu de colaboración e integración institucional, se encuentran desarrollando una colección de microorganismos asociados a cultivos de la Región de Arica y Parinacota, la cual ha permitido aislar, caracterizar y resguardar parte del patrimonio microbiológico regional, estableciendo las bases para el desarrollo de nuevos bioformulados de uso agrícola, generando valor y favoreciendo el desarrollo sustentable de la producción agrícola.
La primera finalidad de esta colaboración se enfocó en desarrollar una plataforma para el descubrimiento de bioproductos de uso agrícola. Para esto, se muestrearon cultivos de distintas zonas de la XV región, generando una colección de microorganismos asociados a las plantas, y que consta de más de 400 cultivos puros de hongos y bacterias; de ellos, una parte importante se identificó y caracterizó funcionalmente (incluyendo pruebas de fijación de nitrógeno, solubilización de fosfato inorgánico, producción de auxinas y sideróforos, y pruebas de antagonismo contra fitopatógenos.
La colección no sólo está conformada por un número importante de microorganismos, sino que la diversidad asociada es amplia, encontrándose microorganismos de diferentes géneros, tales como Bacillus, Pseudomonas, Penicillium, y Fusarium, los cuales han sido descritos por su potencial uso en agricultura. Además, los hongos y bacterias aislados están naturalmente adaptados a ambientes salino-bóricos, lo que ofrece una ventaja comparativa respecto a los bioproductos disponibles comercialmente, los cuales presentan limitaciones de uso en la región y en otras zonas similares. El potencial que alberga la colección en cuanto a sus características funcionales permite establecer una línea base para el desarrollo de una plataforma de escalamiento y formulación que permitirá la validación y empaquetamiento de nuevos bioproductos extrapolables a un contexto regional, nacional e incluso internacional.
Ambas instituciones han recogido la necesidad de desarrollar una solución que incorpore microorganismos nativos de ambientes áridos para desarrollar bioproductos activos y efectivos bajo las condiciones que impone esta zona del país, siendo los principales objetivos apoyar la producción inocua de alimentos, reducir el uso de agroquímicos, favorecer la producción sustentable, y desarrollar estrategias de manejo de plagas y enfermedades usando alternativas que son compatibles con la salud y amigables con el ambiente.
Estos objetivos se desarrollan mediante la ejecución de investigación científica y tecnológica que mejore la comprensión y favorezca la aplicación de la diversidad microbiológica regional y sus propiedades, con finalidad última de dar mayor valor a los productos agrícolas locales, y permitir el acceso de nuevas tecnologías generadas a partir de microorganismos de la región.
Fuente: Mundo Agro
