Desarrollo de un bioinoculante para promoción de crecimiento en el cultivo de la quinua

La producción agrícola mundial requiere de alternativas para el desarrollo sostenible de cultivos debido a los impactos que el uso desmedido de agroquímicos genera en el medio ambiente y en la sociedad (Cerri et al., 2007; Whitford et al., 2010). Desde la década 1980 se han realizado diversas investigaciones con microorganismos que mejoran el desarrollo de los cultivos, en cuanto a nutrición o control de enfermedades (Kloepper, 1981; Kloepper et al., 1980). Son diversos los cultivos donde se han aplicado bacterias promotoras de crecimiento vegetal, PGPB (por sus siglas en inglés), y hongos promotores de crecimiento vegetal (PGPF), prevaleciendo aquellos de importancia económica como la soya, el maíz, el banano, el arroz, hortalizas, y el trigo, entre otros (Di Salvo et al., 2018; Filgueiras et al., 2019; Franco-Sierra y Posada, 2020; Hossain et al., 2017; Kuan et al., 2016; Posada et al., 2016). El cultivo de la quinua es un cultivo ancestral de los Andes, y aunque se conoce desde la época prehispánica, su consumo se redujo drásticamente después de la llegada de los españoles al continente. El cultivo se ha convertido nuevamente en una fuente de sustento económico para muchas familias de las zonas productoras en Perú, Ecuador, Bolivia y en menor proporción en Colombia. Debido al potencial de mercado en países de Europa, Asia, y en Estados Unidos, y a que es el único producto agrícola con todos los aminoácidos esenciales para los seres humanos; la FAO ha declarado a la quinua como un súper alimento, y ha empezado programas de consumo a nivel mundial. Esto hace que el cultivo sea prometedor económicamente, y ha promovido su consumo en dietas saludables y en nuevos alimentos a nivel mundial, con miras de hacer este producto una base para la seguridad alimentaria (Bojanic, 2011; Salcedo & Rabezuk, 2014). En Colombia, este cultivo se presenta en los departamentos de Cauca, Boyacá, Nariño y Cundinamarca, siendo el Departamento del Cauca el de mayor producción (Bernal Bustos et al., 2015; Rojas Montes et al., 2020), pero es Cundinamarca un departamento de gran potencial por la cercanía con zonas aeroportuarias y de transporte terrestre, lo que garantiza su distribución, además de sus adecuadas condiciones agroclimáticas para la producción. El cultivo de quinua en el país busca expandirse, apoyado por fuentes de financiación principalmente gubernamentales, en pro de generar estabilidad económica a las familias de zonas productoras como Cundinamarca, Cauca y Nariño, y con el fin de mejorar la nutrición de la población. Sin embargo, se busca que las familias productoras adopten tecnologías que permitan un desarrollo sostenible del cultivo (Millán, 2019). La fertilización es una etapa importante de la producción de la quinua debido a la alta demanda de nutrientes para el cultivo. La razón de la alta necesidad nutricional radical en que este producto agrícola aportando una amplia gama de los nutrientes diarios requeridos por el ser humano, lo que se ve reflejado en la toma de cantidades importantes de nitrógeno, potasio, fósforo y micronutrientes desde el suelo. Debido a lo anterior, se hace necesario hacer disponibles los nutrientes no solubles en el suelo o adicionar nutrientes que puedan llegar a la planta de una forma directa, sin pérdidas en el suelo; también es esencial conocer los suelos donde se realizará el cultivo y determinar planes de fertilización que puedan ser complementarios con los microorganismos a aplicar, y que sean absorbidos por las plantas. Existen algunas evaluaciones de bacterias promotoras de crecimiento en el cultivo de quinua, encontrando aumentos en la calidad y cantidad del grano, mejoras en contenido de proteínas, fósforo y potasio, aumento en la resistencia a la sequía, además de mejorar el crecimiento de los cultivos. En estos estudios se han empleado microorganismos solubilizadores de fosfatos, productoras de fitohormonas, antagonistas de patógenos, entre otras propidades, como Azospirillum brasilense, Bacillus licheniformis, Bacillus subtilis, enterobacter asburiae. Estas aplicaciones de microorganismos permiten una promoción de crecimiento vegetal desde el mejoramiento en la nutrición de las plantas, como en el control de fitopatógenos (Mahdi et al., 2020; Muhammad et al., 2020). Este proyecto tiene como finalidad desarrollar un bioinoculante agrícola para el cultivo de la quinua a partir de los microorganismos potenciales resultantes de un proceso de bioprospección en el mismo cultivo en Cundinamarca, Colombia, promoviendo el uso de alternativas biológicas para la producción agrícola. Estos microorganismos, que se aislarán de quinua blanca (Chenopodium quinua var. Blanca de Jericó), se evaluarán en primera instancia a nivel in vitro y de invernadero, con el fin de determinar potenciales promotores de crecimiento vegetal que puedan emplearse posteriormente en campo en condiciones reales de producción, tanto orgánica como convencional. En este proyecto se evaluarán los microorganismos individuales con mayor potencial promotor de crecimiento y un consorcio potencial, y se busca que el cultivo mejore sus variables de crecimiento y desarrollo y/o su composición nutricional, empleando microorganismos que respondan a la solubilización o fijación de nutrientes esenciales, y de alto requerimiento para la quinua, como el nitrógeno y el fósforo; además de dirigirse a la producción de moléculas antagonistas, relacionadas con la sanidad del cultivo y la colonización de los microorganismos inoculados, como es el caso de los lipopéptidos.