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Bacterias Contribuyen a la Producción de Alfalfa en Suelos Ácidos

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Investigadores españoles del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (IRNASA, centro del CSIC) y la Universidad de Salamanca han estudiado las bacterias que en simbiosis con la alfalfa aumentan la producción de este importante cultivo forrajero. Según el estudio, al seleccionar las cepas adecuadas de microorganismos se compensan las pérdidas que provoca la acidez del suelo sin necesidad de agregar fitoquímicos.

La alfalfa (Medicago sativa) es un importante cultivo utilizado como forraje para la alimentación del ganado. Como todas las leguminosas, forma nódulos en sus raíces que contienen bacterias que le permiten fijar nitrógeno, un nutriente esencial para el desarrollo de la planta. Sin embargo, en los suelos ácidos, como los del oeste de la península ibérica y gran parte del mundo, la alfalfa no alcanza un rendimiento óptimo.

En los suelos ácidos, como los del oeste de la península ibérica y gran parte del mundo, la alfalfa no alcanza un rendimiento óptimo.

Para buscar soluciones a este problema, el Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (IRNASA, centro del CSIC), en colaboración con la Universidad de Salamanca, ha estudiado bacterias tolerantes a la acidez que se pueden encontrar en simbiosis con este cultivo para promover su desarrollo en estas condiciones desfavorables.

Esta planta forrajera establece simbiosis con dos especies de bacterias del suelo del género Rhizobium, especialmente con Ensifer meliloti, pero también con Ensifer medicae. “Hemos aislado y caracterizado una colección de cepas tolerantes a la acidez que fueron capaces de formar nódulos en las raíces de la alfalfa incluso con un pH muy bajo”, explica Álvaro Peix, científico del IRNASA y autor principal del estudio publicado en Applied Microbiology and Biotechnology.

El resultado más importante de esta investigación es que al seleccionar cepas de bacterias tolerantes a la acidez “se pueden paliar por completo las pérdidas debidas a la acidez del suelo”, según los experimentos realizados por los investigadores en suelo natural y en invernadero.

Multiplica la Producción

Un suelo ácido puede reducir la cosecha hasta una tercera parte con respecto a los suelos alcalinos, mientras que en los experimentos realizados en este trabajo, la producción de alfalfa se multiplicó por tres cuando se inocularon bacterias endosimbiontes tolerantes a la acidez, compensando así totalmente las pérdidas causadas por las características del suelo. En las plantas inoculadas con estos microorganismos el número de nódulos se duplicó con respecto a otras plantas control sin inocular y también se multiplicó por tres su peso seco.

En los experimentos realizados, la producción de alfalfa se multiplicó por tres cuando se inocularon bacterias endosimbiontes tolerantes a la acidez.

Los investigadores analizaron también las características genéticas de las bacterias. Al estudiar los espacios intergénicos (Intergenic Transcribed Spacers o ITS) hallaron dos grupos genéticos diferentes tanto en E. meliloti como en E. medicae, y en esta última especie uno de ellos nunca se había encontrado en nódulos de alfalfa.

Un aspecto importante del estudio genético fue la secuenciación de los genes nodC, que no son indispensables para la vida de las bacterias, pero “les confieren ventajas ecológicas, como la capacidad de nodulación”, dice Peix. El estudio mostró que todos los genes de nodulación, que son elementos genéticos transferibles entre distintas especies, pertenecían a la simbiovariedad meliloti, incluso los hallados en E. medicae. Esto significa que la simbiovariedad meliloti debería ser reconocida también en la especie E. medicae.

Las bacterias que potencian la producción de alfalfa podrían agregarse por diversos medios a los suelos ácidos, unidas a las propias semillas o incorporándolas por diversos medios posteriormente. Al tratarse de bacterias que se encuentran en los suelos de forma natural, no suponen una alteración del medio y, además, pueden evitar el uso de productos químicos potencialmente contaminantes destinados a la mejora de la producción.

Referencia Bibliográfica

Martha-Helena Ramírez-Bahena, Margarita Vargas, María Martín, Carmen Tejedor, Encarna Velázquez, Álvaro Peix. «Alfalfa microsymbionts from different ITS and nodC lineages of Ensifer meliloti and Ensifer medicaesymbiovar meliloti establish efficient symbiosis with alfalfa in Spanish acid soils» Applied Microbiology and Biotechnology. DOI: 10.1007/s00253-014-6347-6.

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Girolando, la mejor alternativa para la producción lechera en climas cálidos

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Con una producción promedio de 5.000 litros de leche durante 305 días bajo el calor del clima tropical, estas terneras presentan una mayor resistencia y adaptación al entorno, lo que aumenta sus tasas de supervivencia. Estas cualidades las destacan en un país donde la cría de terneras enfrenta tasas de mortalidad de hasta el 25 %. Las terneras Girolando pueden producir en promedio 5.000 litros de leche durante 305 días en climas cálidos. Fotos: Felipe Argoty, magíster en Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Colombia sede Palmira.

En Colombia la producción lechera afronta una crisis marcada por los altos costos tanto de los insumos importados utilizados por la industria como de los alimentos concentrados para el ganado, además de factores como la tendencia al bajo consumo en el mercado y el encarecimiento de las tierras en zonas tradicionales de ganadería, entre otros, situación que ha obligado a los productores a buscar nuevas alternativas que permitan mantener la rentabilidad del negocio y reducir las pérdidas.

Foto. La cría de terneras enfrenta tasas de mortalidad de hasta el 25 %

Cerca del 80 % de la producción de leche proviene de animales con composición genuina en su genética, escenario en el que resaltan las terneras Girolando, una raza que toma y supera lo mejor del cruzamiento entre la productividad de la Holstein y la rusticidad de la Gyr, lo que les permite adaptarse a altas temperaturas, ser más tolerantes a parásitos y poderse pastorear en condiciones adversas, características que las convierten en la mejor opción para climas tropicales como los de Tolima, Valle del Cauca, Magdalena Medio y los Llanos Orientales y la Costa Caribe, en donde han demostrado un rendimiento superior.

En la industria lechera la etapa más crítica es la cría de las terneras, ya que es cuando los animales dependen de una adecuada alimentación y cuidados especiales para asegurar su supervivencia y óptimo desarrollo. Además de ser costosa, esta fase se asocia con altos índices de mortalidad, en particular por problemas de nutrición.

Ante este problema, durante su Maestría en Ciencias Agrarias en la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira, el zootecnista Luis Felipe Argoty López evaluó mediante tres experimentos alternativas para mejorar la rentabilidad durante la cría, con dietas menos costosas pero con el aporte nutricional necesario para evitar problemas de crecimiento y desarrollo, clave en la crianza de reemplazo, cuando preparan a las terneras para que se conviertan en futuras vacas lecheras que renueven el hato y mantengan la productividad del sistema.

Foto. En Colombia cerca del 50 % de la producción de leche proviene de cruces de toros y cebús.

El Estudio

En la investigación se analizó el crecimiento y desarrollo ruminal (ingesta de alimento sólido) de 19 terneras Girolando F1 con edades entre 14 y 22 meses, en el corregimiento de Santa Rosa de Tapias, municipio de Guacarí (Valle del Cauca).

Para el trabajo se hicieron 3 grupos de animales con sendos tratamientos. A los del primer grupo (grupo control) se le suministraron 4 litros de leche al día, repartidas en dos tomas, y concentrado comercial; al segundo, 4 L de leche distribuidos en tres tomas, más consumo de alimento experimental; y al tercer grupo, 4 L de leche distribuidos en tres tomas, más consumo de alimento comercial. A todos los tratamientos se les suministró pasto pangola y agua a voluntad.

Sobre el alimento experimental, el investigador explica que “hicimos ajustes dentro de la proteína, la pusimos un poco más disponible dentro de la dieta de las terneras, usamos soya, maíz, algunos cereales, premezclas, un promotor de crecimiento ruminal y lo que utilizan todos los alimentos concentrados, porque el reto era hacer un concentrado experimental similar en composición al comercial, pero con algunas mejoras”.

Foto. El estudio se realizó con 19 terneras en el corregimiento de Santa Rosa de Tapias (Valle del Cauca)

También recolectó muestras de sangre cada 15 días, para analizar metabolitos como proteína, albúmina, globulinas, calcio, betahidroxibutirato (BHB) y cortisol. Así mismo evaluó parámetros biométricos como edad, peso, circunferencia, altura, ganancia de peso, consumo promedio y conversión alimenticia. Cada variable evaluada se analizó estadísticamente a través de un modelo mixto de medidas repetidas.

Aunque en la ganancia de peso los resultados no arrojaron diferencias significativas entre los tratamientos, entre muestreo sí las hubo y se evidenció que la edad de los animales influye en la concentración de proteínas en la sangre y que el BHB permite conocer indirectamente el desarrollo ruminal.

También se evidenció que “la edad de los animales influye en la concentración de proteínas en la sangre y que el BHB permite conocer indirectamente el desarrollo ruminal”.

Foto. Con la raza Girolando se puede obtener una producción lechera más competitiva y menos dependiente de razas europeas

El investigador destaca que, “este indicador sugiere que las terneras están desarrollando su rumen de forma óptima, lo cual es esencial para una digestión eficiente, y en última instancia para su futura capacidad de producir leche”.

También se registraron bajos niveles de cortisol en la sangre, una hormona que se libera en respuesta al estrés y puede afectar el crecimiento y la salud general del animal. Altos niveles de este indican que las terneras están experimentando estrés, lo que puede influir negativamente en su sistema inmunológico y reducir su capacidad de aprovechar nutrientes, afectando el desarrollo del rumen y la futura producción de leche.

“Si logramos que más productores opten por razas como la Girolando, tendríamos una producción lechera más competitiva y menos dependiente de razas europeas, cuya adaptación a nuestras condiciones es limitada”, anota el magíster.

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