miniatura|Algas verdeazuladas cultivadas en medio específico. As algas verdeazuladas poden ser beneficiosos para a agricultura, xa que teñen a capacidade de fixar o nitróxeno atmosférico no solo, o cal mellora as colleitas. As algas verdeazuladas utilízanse como biofertilizantes.
Un biofertilizante é unha substancia que contén microorganismos vivos que, cando se aplican ás sementes, superficies das plantas ou no solo, colonizan a rizosfera ou o interior da planta e promoven o crecemento ao incrementaren a subministración ou dispoñibilidade de nutrientes primarios para a planta hóspede. Os biofertilizantes engaden nutrientes por medio de procesos naturais como a fixación do nitróxeno, solubilización do fósforo, e estimulan o crecemento das plantas por medio da síntese de substancias que promoven o crecemento. Os microorganismos dos biofertilizantes restauran o ciclo de nutrientes natural do solo e constrúen a materia orgánica do solo. Co uso de biofertilizantes, as plantas poden crecer con boa saúde, mentres que aumentan a sustentabilidade e a saúde do solo. Pode esperarse no futuro que os biofertilizantes reduzan o uso de fertilizantes sintéticos e pesticidas, pero aínda non poden substituír o seu uso. En 2024, tan só nos Estados Unidos, aprobáranse máis de 340 produtos biofertilizantes para o seu uso comercial.
Composición Os biofertilizantes proporcionan agro-inputs orgánicos "eco-amigables". Rhizobium, Azotobacter, Azospirillum e algas verdeazuladas (cianobacterias) son as especies cunha historia máis longa de uso como biofertilizantes. O inoculante de Rhizobium utilízase para cultivar leguminosas. Azotobacter pode usarse nos cultivos de trigo, millo, mostaza, algodón, patacas e outros cultivos vexetais. As inoculacións de Azospirillum recoméndanse principalmente para os cultivos de sorgo, paínzo, millo, cana de azucre e trigo. As algas verdeazuladas pertencentes aos xéneros cianobacterianos Nostoc, Anabaena, Tolypothrix e Aulosira fixan o nitróxeno atmosférico e utilízanse como inoculantes para os campos de arroz de terras altas ou baixas. Anabaena, en asociación co fento acuático Azolla, pode contribuír con ata 60 kg/ha/estación de nitróxeno e pode tamén enrriquecer os solos con materia orgánica. As algas son ricas en varios tipos de elementos minerais (potasio, fósoro, elementos traza, etc.), polo que son moi utilizados para substituír o esterco polos agricultores de zonas costeiras de moitas partes do mundo. Os fertilizantes de algas tamén axudan a desfacer as arxilas. Fucus utilízase por exemplo en Irlanda como biofertilizante a grande escala. En países tropicais, o barro do fondo de lagoas desecadas, que contén abundantes algas verdeazuladas, utilízase frecuentemente como biofertilizador dos campos. miniatura|Os fungos micorrícicos promoven a dispoñibilidade de nutrientes para as plantas.
Bacterias Microorganismos que promoven o crecemento das plantas: Rhizobium: a fixación simbiótica do nitróxeno feita por Rhizobium nos legumes contribúe substancialmente á fixación total de nitróxeno. A inoculación de Rhizobium é unha boa práctica agonómica para asegurar unha provisión axeitada de nitróxeno. Unha das especies máis estendidas é R. leguminosarum. Bradyrhizobium spp. (en particular Bradyrhizobium japonicum). Bacillus spp. (especialmente B. amyloliquefaciens, B. mojavensis, B. thuringiensis, B. licheniformis e B. subtilis). Priestia megaterium Azotobacter spp. (A. chroococcum, A. vinelandii) Pseudomonas (P. fluorescens) Streptomyces sp. (especialmente Streptomyces grisoflavus) Azospirilium
Fungos
Fungos que forman micorrizas como: Glomus spp. Rhizophagus irregularis Gigaspora spp. (en concreto G. margarita) Trichoderma spp. (como T. viride, T. harzianum, T. reesei, T. longibrachiatum, T. atroviride, T. koningii) Epichloë spp. miniatura|A infusión de vermicompost adoita usarse un agricultura orgánica como biofertilizante.
Arqueas Nitrososphaerota (en particular Nitrosocosmicus oleophilus) Euryarchaeota
Materia orgánica O compost utilízase frecuentemente como biofertilizante. Pode usarse directamente no solo ou usarse produtos derivados do compost como extractos ou infusións de compost feitos de masa de compost fermentada. Os inoculantes baseados en vermicompost propostos por métodos de permacultivo, agricultura natural coreana e JADAM son exemplos de biofertilizantes. As "bólas de sementes" que usan unha mestura de arxila e compost propostos polo método Fukuoka poderían considerarse tamén biofertilizantes. As mesturas de compost con outros materiais orgánicos como Chitosan (que axuda a provocar as defensas da planta), ou materiais non orgánicos como as arxilas de montmorillonita-illita e a terra de diatomeas son tamén usadas a miúdo para incrementar os minerais do chan e axudar o crecemento das plantas. Esterco Lentellas de auga miniatura|O Kelp ten unha alta densidade de nutrientes para as plantas. Algas e algas verdeazuladas (cianobacterias): Kelp (en especial Ascophyllum nodosum) Chlorella vulgaris Nannochloropsis Scenedesmus miniatura|As lentellas de auga foron estudadas como biofertilizantes. Cyanobacteria:
Spirulina Nostoc Tolypothrix Aulosira Anabaena
Mecanismos Os biofertilizantes funcionan por moitos mecanismos. As rizobacterias que promoven o crecemento das plantas e as micorrizas crese xeralmente que incrementan a fixación do nitróxeno atmosférico, converten os compostos de fósforo inorgánicos en formas solubles, incrementan a biodispoñibilidade de minerais no solo, e sintetizan fitohormonas que promoven o crecemento, como as auxinas e xiberelinas. Outro mecanismo proposto é a produción de AAC-desaminase de Bacillus spp., que impide o incremento excesivo da síntese de etileno en varias condicións de estrés.
Beneficios Os biofertilizantes son rendibles e ecoamigables na natureza, e o seu uso continuo mellora a fertilidade do solo. Ademais de promoveren o crecemento das plantas por múltiples mecanismos, os biofertilizantes producen substancias que suprimen os fitopatóxenos, protexendo as plantas de estreses abióticos e bióticos e detoxifican os contaminantes que hai baixo terra. O uso amplo de agroquímicos nas prácticas agrícolas causa altracións medioambientais e perigos para a saúde pública que afectan á seguridade alimentaria e á sustentabilidade da agricultura. Os biofertilizantes ofrecen unha solución alternativa a estes agroquímicos e mostran un aumento do rendemento de ata un 10–40 % ao incrementaren os contidos en proteínas, aminoácidos esenciais e vitaminas das plantas e a fixación do nitróxeno.
Como un biofertilizante tecnicamente está vivo, pode asociarse simbioticamente coas raíces das plantas. Os microorganismos implicados poderían de forma rápida e segura converter material orgánico complexo en compostos simples, para que estes sexan captados doadamente polas plantas. A función dos microorganismos é de longa duración, causando a mellora da fertilidade do chan. A biofertilización mantén o hábitat natural do solo, incrementa o rendemento das colleitas nun 20-30 %, substitúe o nitróxeno e fósforo químicos sintéticos nun 30 % e estimula o crecemento das plantas. Pode tamén dar protección contra a seca e algunhas enfermidades transmitidas a través do solo. Tamén produce colleitas máis grandes e, neste senso, os biofertilizantes coa capacidade de fixación do nitróxeno e de solubilización do fósforo son os que causarían o máximo efecto. Os biofertilizantes adiantan o crecemento de talos e raíces de moitos cultivos comparados cos grupos de control. Isto pode ser importante cando se aplica ao crecemento de novas sementes.
Investigacións futuras Os biofertilizantes demostraron ter variados efectos en diferentes ambientes ou climas, e mesmo dentro dun mesmo ambiente. Isto é algo sobre o que moitos científicos estiveron traballando; porén, non hai unha solución perfecta polo momento. Con todo, demostrouse que teñen os efectos máis profundos nos climas máis secos. No futuro, espérase que os efectos dos biofertilizantes serán mellor controlados e regulados en todos os ambientes, así como se farán análises centrados en determinadas especies.
Notas
Véxase tamén Outros artigos Bioefector Endófita Inoculante microbiano Rizobacterias Fertilizante
Categoría:Fertilizantes Categoría:Agricultura orgánica