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Artículo Científico
El rol de los microorganismos en la fertilidad del suelo
agrícola basado en una revisión de estudios recientes
The role of microorganisms in agricultural soil fertility based on a review of
recent studies
Castro
-
Landin
,
Alfredo Lesvel
1
;
Zapata
-
Velasco
,
Mayra Lisette
2
;
Palacios
-
Lopez
,
Luisa Anabel
3
1
Universidad Estatal del Sur de Manabí
;
Cuba, Matanza
;
https://orcid.org/0000
-
0001
-
6340
-
8749
;
alfredo.castro@unesum.edu.ec
2
Universidad Estatal del Sur de Manabí
;
Ecuador, Quevedo
;
https://orcid.org/0000
-
0003
-
1578
-
3776
;
mayra.zapata@unesum.edu.ec
3
Universidad Estatal del Sur de Manabí
;
Ecuador, Calceta
;
https://orcid.org/0000
-
0002
-
9257
-
7557
;
luisa.palacios@unesum.edu.ec
1
Autor
Correspondencia
https://doi.org/10.63618/omd/isj/v1/n1/8
Resumen:
El presente estudio analiza el papel de los microorganismos en
la fertilidad del suelo agrícola mediante una
revisión de estudios recientes.
Se contextualiza la importancia de la microbiota del suelo en la disponibilidad
de nutrientes esenciales para los cultivos y su relación con la sostenibilidad
agrícola. La metodología empleada
consistió en una revisión bibliográfica de
artículos científicos indexados en Scopus y Web of Science, priorizando
investigaciones publicadas entre 2018 y 2024. Los principales hallazgos
revelan que los microorganismos del suelo cumplen funciones clave, c
omo
la fijación de nitrógeno, la solubilización de fósforo y la degradación de
materia orgánica, procesos fundamentales para la productividad agrícola.
Sin embargo, el uso excesivo de fertilizantes sintéticos y pesticidas ha
impactado negativamente la biod
iversidad microbiana, disminuyendo la
fertilidad del suelo y generando desequilibrios ecológicos. En contraste,
prácticas sostenibles como el uso de biofertilizantes, la rotación de cultivos y
la reducción del laboreo han demostrado restaurar la microbiota
edáfica y
mejorar la eficiencia en el reciclaje de nutrientes. Se concluye que el
aprovechamiento de los microorganismos del suelo es clave para reducir la
dependencia de insumos químicos y fortalecer la resiliencia de los
ecosistemas agrícolas.
Palabras clave:
microbiota del
suelo; fertilidad agrícola; biofertilizantes;
sostenibilidad agrícola; biodiversidad microbiana.
Abstract:
The present study analyzes the role of microorganisms in agricultural soil
fertility through a review of recent studies. The importance of soil microbiota in the
availability of essential nutrients for crops and their relationship with agricultural
sustain
ability is contextualized. The methodology employed consisted of a literature
review of scientific articles indexed in Scopus and Web of Science, prioritizing
research published between 2018 and 2024. The main findings reveal that soil
microorganisms perfo
rm key functions, such as nitrogen fixation, phosphorus
solubilization and organic matter degradation, fundamental processes for agricultural
productivity. However, the excessive use of synthetic fertilizers and pesticides has
negatively impacted microbial
biodiversity, decreasing soil fertility and generating
ecological imbalances. In contrast, sustainable practices such as the use of
biofertilizers, crop rotation and reduced tillage have been shown to restore soil
microbiota and improve nutrient recycling
efficiency. It is concluded that the use of soil
microorganisms is key to reducing dependence on chemical inputs and strengthening
the resilience of agricultural ecosystems.
Keywords:
soil microbiota; agricultural fertility; biofertilizers; agricultural
sustainability; microbial biodiversity.
Cita:
Castro
-
Landin, A. L., Mayra
Lisette, M. L., & Luisa Anabel, L.
A. (2023). El rol de los
microorganismos en la fertilidad
del suelo agrícola basado en una
revisión de estudios
recientes.
Innova Science
Journal
,
1
(1), 26
-
37.
https://doi.org/10.63618/omd/i
sj/v1/n1/8
.
Recibido:
14
/
11
/20
22
Aceptado:
10
/
12
/20
22
Publicado:
31
/
01
/20
23
Copyright:
© 202
3
por los
autores
.
Este artículo
es un
artículo de acceso abierto
distribuido bajo los términos y
condiciones de la
Licencia
Creative Commons, Atribución
-
NoComercial 4.0 Internacional.
(
CC
BY
-
NC
)
.
(
https://creativecommons.org/lice
nses/by
-
nc/4.0/
)
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–
Mar | 2023 | www
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Artículo Científico
1. Introducción
La fertilidad del suelo es un factor
determinante en la productividad agrícola, ya que
influye directamente en la disponibilidad de nutrientes esenciales para el crecimiento de
los cultivos. En las últimas décadas, la degradación de los suelos agrícolas ha sido un
problema creciente debido a
prácticas de manejo inadecuadas, como el uso excesivo
de fertilizantes químicos, la labranza intensiva y la pérdida de materia orgánica. En este
contexto, los microorganismos del suelo desempeñan un papel fundamental en la
regeneración y mantenimiento de l
a fertilidad, al participar en procesos clave como la
fijación de nitrógeno, la solubilización de fósforo y la descomposición de materia
orgánica. Sin embargo, la función y el impacto de estos microorganismos aún no se
comprenden completamente, lo que resa
lta la necesidad de realizar revisiones
bibliográficas que sinteticen el conocimiento disponible y orienten futuras
investigaciones.
La creciente preocupación por la seguridad alimentaria y la sostenibilidad de los
sistemas agrícolas ha llevado a un interés renovado en el uso de microorganismos
beneficiosos como alternativa a los fertilizantes sintéticos y otros insumos químicos
(Alori
& Babalola, 2018). Entre los principales grupos de microorganismos del suelo
destacan las bacterias fijadoras de nitrógeno, los hongos micorrícicos arbusculares y los
actinomicetos, los cuales desempeñan funciones esenciales en la disponibilidad de
nutrien
tes y la salud del suelo. No obstante, diversos factores han afectado
negativamente la biodiversidad microbiana en los suelos agrícolas, incluyendo el cambio
climático, la contaminación y la intensificación de la agricultura industrial (Bastida et al.,
202
1). La alteración de la microbiota del suelo no solo disminuye su fertilidad, sino que
también puede generar desequilibrios ecológicos que afectan la resiliencia de los
ecosistemas agrícolas (Jansson & Hofmockel, 2020).
A pesar de la importancia de los microorganismos del suelo en la fertilidad agrícola, su
estudio ha sido limitado en comparación con otros enfoques convencionales de
fertilización y manejo del suelo. En este sentido, realizar una revisión bibliográfica sob
re
el papel de los microorganismos en la fertilidad del suelo agrícola es fundamental para
consolidar el conocimiento disponible y proporcionar una base científica para el
desarrollo de estrategias de manejo más sostenibles (Mitter et al., 2021). La presen
te
revisión tiene como propósito analizar los hallazgos más recientes en la literatura
científica sobre la interacción entre los microorganismos del suelo y la fertilidad agrícola,
con el fin de identificar tendencias de investigación, aplicaciones práctic
as y desafíos en
este campo.
Desde una perspectiva metodológica, esta investigación se basa en la recopilación y
análisis de estudios publicados en revistas indexadas en bases de datos como Scopus
y Web of Science, asegurando así la fiabilidad y actualidad de la información. La
viabil
idad del estudio radica en la amplia disponibilidad de literatura científica sobre el
tema, lo que permite realizar una síntesis crítica de los conocimientos existentes y
detectar áreas en las que se requieren investigaciones adicionales. Además, el crecie
nte
interés en la agricultura sostenible y el uso de biofertilizantes respalda la pertinencia de
esta revisión, ya que los resultados pueden contribuir a mejorar las prácticas agrícolas
y reducir la dependencia de fertilizantes químicos de síntesis industr
ial (Rouphael &
Colla, 2020).
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Artículo Científico
El objetivo de este artículo es examinar el papel de los microorganismos en la fertilidad
del suelo agrícola a partir de una revisión bibliográfica de estudios recientes, con un
enfoque en su impacto en la disponibilidad de nutrientes, la salud del suelo y
la
sostenibilidad de los sistemas agrícolas. Se espera que este análisis proporcione una
visión integral sobre la importancia de la microbiota del suelo y fomente nuevas líneas
de investigación orientadas al aprovechamiento de los microorganismos en la
pr
oducción agrícola.
2. Materiales y Métodos
Este estudio se enmarca dentro de una
investigación de carácter exploratorio basada
en una revisión bibliográfica, con el propósito de analizar el papel de los
microorganismos en la fertilidad del suelo agrícola a partir de estudios recientes. La
elección de esta metodología responde a la nece
sidad de sintetizar el conocimiento
disponible sobre el tema, identificar tendencias en la literatura científica y detectar vacíos
de investigación que puedan orientar futuras indagaciones.
El proceso de búsqueda y selección de información se llevó a cabo en bases de datos
de alto impacto, como Scopus y Web of Science, garantizando la calidad y fiabilidad de
las fuentes consultadas. Para optimizar la recopilación de información, se empleó una
estrategia de búsqueda sistemática utilizando palabras clave en inglés y español, tales
como
soil microbiota
,
soil fertility
,
microbial biodiversity
,
sustainable agriculture
,
biofertilizers
,
microorganismos del suelo
,
fertilidad agrícola
,
biodiversidad mi
crobiana
y
agricultura sostenible
. Además, se aplicaron operadores booleanos (
AND
,
OR
,
NOT
)
para refinar los resultados y asegurar la inclusión de estudios relevantes dentro del
período comprendido entre 2018 y 2024, con el fin de garantizar la actualización de la
información recopilada.
Una vez obtenidos los artículos, se procedió a su preselección a partir de la lectura de
títulos y resúmenes, eliminando aquellos que no se ajustaban al objetivo del estudio o
que no cumplían con criterios metodológicos rigurosos. En una segunda fase, se r
ealizó
la lectura completa de los documentos seleccionados, priorizando investigaciones
originales, revisiones sistemáticas y metaanálisis publicados en revistas indexadas y
sometidas a revisión por pares. Se excluyeron tesis, informes técnicos y literatur
a gris
para mantener la calidad científica del estudio.
Para organizar y analizar la información recopilada, se utilizó una matriz de revisión
bibliográfica, en la cual se registraron datos clave de cada estudio, como autores, año
de publicación, enfoque metodológico, principales hallazgos y conclusiones. Esta
sistematización permitió comparar diferentes perspectivas sobre el impacto de los
microorganismos en la fertilidad del suelo, así como identificar consensos y divergencias
en los resultados reportados. Además, se realizó una clasificación temática de los
e
studios, agrupándolos en categorías como biodiversidad microbiana, funciones
ecológicas de los microorganismos en el suelo, impacto de las prácticas agrícolas en la
microbiota edáfica y aplicaciones biotecnológicas en la fertilización sostenible.
El análisis de la información se realizó de manera crítica y comparativa, contrastando
los hallazgos de diferentes estudios para evaluar su coherencia y relevancia en el
contexto de la agricultura sostenible. Asimismo, se consideraron las limitaciones y
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Artículo Científico
desafíos mencionados en la literatura científica, con el fin de ofrecer una visión integral
sobre la relación entre microbiología del suelo y fertilidad agrícola.
Para asegurar la validez y fiabilidad de la revisión, se emplearon criterios de exclusión
estrictos, descartando artículos con evidencia insuficiente, estudios con sesgos
metodológicos o publicaciones que no proporcionaban datos verificables. De igual
mane
ra, se verificó la autenticidad de la información mediante el rastreo de citas y
referencias cruzadas, garantizando la solidez del conocimiento recopilado.
Para finalizar
, los resultados obtenidos fueron estructurados en función de los
principales temas identificados en la literatura, proporcionando un análisis detallado del
estado del arte sobre la interacción entre microorganismos del suelo y fertilidad agrícola.
Este en
foque metodológico permitió generar una síntesis crítica del conocimiento
disponible y sentar bases para futuras investigaciones orientadas a la optimización del
manejo microbiológico del suelo en la producción agrícola sostenible.
3.
Resultados
3.1. Funciones clave de los microorganismos en la fertilidad del suelo
Los microorganismos edáficos desempeñan un papel esencial en la fertilidad del suelo,
facilitando la disponibilidad y el reciclaje de nutrientes clave para el crecimiento de las
plantas. A través de procesos bioquímicos especializados, estos organismos regulan el
ciclo del nitrógeno, transforman formas insolubles de fósforo en compuestos
bi
odisponibles y degradan la materia orgánica para generar sustancias húmicas que
mejoran la estructura y la retención de humedad en el suelo. La actividad microbiana no
solo impacta directamente la producción agrícola, sino que también contribuye a la
soste
nibilidad del agroecosistema al reducir la dependencia de insumos químicos y
mejorar la resiliencia del suelo ante factores de estrés ambiental (Bastida et al., 2021).
3.1.1.
Fijación de nitrógeno y solubilización de fósforo
El nitrógeno es un elemento esencial para la biosíntesis de proteínas, ácidos nucleicos
y clorofila en las plantas; sin embargo, su disponibilidad en el suelo es limitada, ya que
la mayoría del nitrógeno se encuentra en forma molecular (
N
₂
), una forma no asimilable
por la mayoría de los organismos. Para suplir esta deficiencia, algunos microorganismos
del suelo han desarrollado la capacidad de realizar fijación biológica de nitrógeno (FBN),
un proceso en el cual convierten el nitrógeno atmo
sférico en compue
stos nitrogenados
disponibles para las plantas, como el amonio (
NH
₄⁺
) (Canfield et al., 2021).
Los microorganismos fijadores de nitrógeno pueden clasificarse en dos grandes grupos:
1.
Simbióticos: Incluyen bacterias del género
Rhizobium
,
Bradyrhizobium
y
Sinorhizobium
, las cuales forman asociaciones mutualistas con leguminosas a
través de nódulos radiculares, proporcionando nitrógeno a la planta a cambio de
compuestos carbonados
.
2.
De vida libre: Bacterias como
Azospirillum
,
Azotobacter
y
Clostridium
fijan
nitrógeno sin requerir un hospedador específico, lo que les permite contribuir a
la fertilidad del suelo en diferentes tipos de cultivos.
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Artículo Científico
El uso de microorganismos fijadores de nitrógeno en la agricultura ha demostrado
reducir significativamente la necesidad de fertilizantes sintéticos, disminuyendo el
impacto ambiental asociado con su producción y aplicación. Estudios recientes han
señalado
que la inoculación de cultivos con bacterias fijadoras puede aumentar el
rendimiento agrícola entre un 10 % y un 30 %, dependiendo del tipo de suelo y del
manejo agronómico aplicado
(Shen., et al 2022).
Por otro lado, el fósforo es un macronutriente esencial para la transferencia de energía
y la formación de estructuras celulares en las plantas; sin embargo, la mayoría del
fósforo presente en el suelo se encuentra en formas insolubles, lo que dificulta su
absorción. Los microorganismos solubilizadores de fósforo contribuyen a mejorar su
disponibilidad mediante la producción de ácidos orgánicos, como el ácido cítrico y el
ácido glucónico, los cuales descomponen compuestos fosfatados minerales y los
conviert
en en formas solubles accesibles para las plantas (Alori et al., 2017).
Entre los principales microorganismos solubilizadores de fósforo se encuentran
bacterias del género
Pseudomonas
,
Bacillus
y
Enterobacter
, así como hongos como
Aspergillus
y
Penicillium
. Estudios han demostrado que la aplicación de estos
microorganismos como biofertilizantes puede aumentar la disponibilidad de fósforo en
un 50 %, lo que mejora el desarrollo radicular y el crecimiento de las plantas sin
necesidad de fertilizantes fosfatad
os industriales
(
Grosu
-
Tudor
., et al
2023).
3.1.2.
Degradación de materia orgánica y formación de humus
La descomposición de la materia orgánica es un proceso esencial en la regeneración
de la
fertilidad del suelo, ya que permite la liberación progresiva de nutrientes esenciales
y la formación de sustancias húmicas que mejoran las propiedades fisicoquímicas del
suelo. Los microorganismos descomponedores, como bacterias y hongos, degradan
compues
tos orgánicos complejos a través de la producción de enzimas hidrolíticas
especializadas, como celulasas, ligninasas y proteasas (Bastida et al., 2021).
Los principales grupos de microorganismos implicados en la degradación de materia
orgánica son:
•
Bacterias heterótrofas: Como
Bacillus
y
Actinobacteria
, que descomponen la
celulosa y otros polisacáridos vegetales, contribuyendo a la mineralización de la
materia orgánica.
•
Hongos saprófitos: Como
Trichoderma
y
Aspergillus
, especializados en la
degradación de compuestos más recalcitrantes como la lignina y la quitina,
facilitando la formación de humus estable (Cotrufo et al., 2019).
El humus, producto final de la descomposición microbiana, cumple múltiples funciones
en el suelo, entre ellas:
1.
Aumento de la capacidad de intercambio catiónico (CIC): Permitiendo la
retención y liberación progresiva de nutrientes esenciales como calcio, magnesio
y potasio.
2.
Mejora de la estructura del suelo: Aumentando la estabilidad de los agregados
del suelo y previniendo la erosión.
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Artículo Científico
3.
Regulación de la retención hídrica: Favoreciendo la absorción y almacenamiento
de agua, lo que es especialmente beneficioso en regiones áridas y semiáridas
(Lehmann & Kleber, 20
24
).
Investigaciones han demostrado que la aplicación de materia orgánica rica en
microorganismos descomponedores puede incrementar los niveles de materia orgánica
del suelo en un 20 % en un periodo de cinco años, mejorando la productividad agrícola
sin comprom
eter la sostenibilidad del sistema
(
Drobnik
., et al
2018).
3.2.
Impacto de las prácticas agrícolas en la microbiota del suelo
El suelo es un ecosistema dinámico donde la microbiota edáfica desempeña un papel
crucial en la regulación de los ciclos biogeoquímicos, la fertilidad y la salud del suelo.
Sin embargo, las prácticas agrícolas convencionales han modificado significativamen
te
la diversidad y funcionalidad microbiana, con efectos tanto positivos como negativos en
los ecosistemas edáficos. El uso intensivo de fertilizantes sintéticos y pesticidas ha
generado impactos adversos sobre la biodiversidad microbiana, alterando los pr
ocesos
de descomposición, fijación de nutrientes y estabilidad del suelo (Garbeva et al., 2021).
Por el contrario, prácticas agrícolas sostenibles, como el uso de biofertilizantes, la
rotación de cultivos y la reducción del laboreo, han demostrado efectos
beneficiosos en
la preservación de la microbiota del suelo y la promoción de una agricultura regenerativa
y resiliente (Bender et al., 2016).
3.2.1.
Efectos del uso excesivo de
fertilizantes y pesticidas
La intensificación agrícola ha llevado a una dependencia excesiva de fertilizantes
químicos y pesticidas, los cuales, si bien han incrementado el rendimiento de los
cultivos, también han provocado efectos perjudiciales en la biodiversidad microbiana del
su
elo. El uso continuado de fertilizantes nitrogenados altera el equilibrio ecológico del
microbioma edáfico, favoreciendo el crecimiento de ciertos grupos microbianos
especializados y reduciendo la diversidad funcional del ecosistema del suelo (Xun et al.,
2021).
El nitrógeno sintético, en particular, afecta negativamente a las poblaciones de bacterias
fijadoras de nitrógeno, como
Rhizobium
y
Azospirillum
, ya que su presencia en exceso
disminuye la necesidad de fijación biológica, generando un descenso en su abundancia
y actividad (Domeignoz
-
Horta et al., 2020). Además, el uso prolongado de fertilizantes
fosfatados puede inducir la acumulación de fósforo i
nsoluble en el suelo, reduciendo la
eficiencia de microorganismos solubilizadores de fósforo, como
Pseudomonas
y
Bacillus
(Yu et al., 2021).
Por otro lado, los pesticidas, herbicidas y fungicidas alteran la estructura y composición
de la comunidad microbiana del suelo. Sustancias como el glifosato y los
neonicotinoides afectan negativamente a bacterias benéficas y hongos micorrícicos,
disminuye
ndo su actividad y reduciendo la formación de simbiosis esenciales para la
nutrición vegetal (Van Bruggen et al., 2018). Estudios han demostrado que la aplicación
reiterada de pesticidas genera una disminución en la riqueza microbiana del suelo,
afectando
la resiliencia del ecosistema y promoviendo la proliferación de
microorganismos patógenos resistentes (Aktar et al., 20
09
).
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Artículo Científico
Además, la alteración del microbioma edáfico por el uso excesivo de agroquímicos no
solo impacta la fertilidad del suelo, sino que también puede afectar la calidad de los
cultivos y la seguridad alimentaria. Se ha reportado que la reducción de la actividad
microbiana derivada del uso de agroquímicos limita la degradación de residuos tóxicos
en el suelo, aumentando la acumulación de contaminantes en las plantas y,
eventualmente, en la cadena alimentaria humana y animal (Tosi et al., 2018).
3.2.2.
Beneficios de las prácticas agrícolas sostenibles
En contraste con la agricultura convencional, las prácticas agrícolas sostenibles han
demostrado efectos positivos sobre la microbiota del suelo, promoviendo su
biodiversidad y funcionalidad ecológica (García
-
Fraile et al., 2015). Estrategias como la
reduc
ción del laboreo, la aplicación de compost, el uso de cultivos de cobertura y la
rotación de cultivos favorecen la proliferación de microorganismos beneficiosos y
optimizan el reciclaje de nutrientes en el suelo (Jat et al., 2019).
Uno de los enfoques más efectivos para la restauración microbiana del suelo es la
aplicación de biofertilizantes, los cuales incluyen microorganismos promotores del
crecimiento vegetal, como bacterias fijadoras de nitrógeno (
Azospirillum
,
Bradyrhizobium
), hongos micorrícicos arbusculares y solubilizadores de fósforo
(
Pseudomonas
,
Bacillus
) (Rouphael & Colla, 2020). Estos microorganismos no solo
mejoran la disponibilidad de nutrientes, sino que también promueven la resistencia de
las plantas al estrés abióti
co y biótico, reduciendo la necesidad de insumos sintéticos.
La rotación de cultivos y el uso de cultivos de cobertura también tienen un impacto
significativo en la diversidad microbiana del suelo. Estas prácticas aumentan la materia
orgánica disponible, favoreciendo el crecimiento de comunidades microbianas más
div
ersas y funcionales. Se ha demostrado que los suelos con cultivos de cobertura
tienen una mayor actividad microbiana y un incremento en la fijación biológica de
nitrógeno en comparación con suelos manejados con monocultivos intensivos (Tiemann
et al., 2015
).
Asimismo, la reducción del laboreo contribuye a la estabilidad de la microbiota del suelo.
El arado y la labranza intensiva alteran la estructura del suelo y destruyen hábitats
microbianos, reduciendo la abundancia de microorganismos beneficiosos. En contr
aste,
las prácticas de agricultura de conservación, como la siembra directa, han mostrado
mejorar la biodiversidad microbiana y aumentar la estabilidad de la materia orgánica del
suelo.
Otra estrategia eficaz es el uso de compost y biochar, los cuales enriquecen el suelo
con materia orgánica y promueven el crecimiento de microorganismos benéficos. Estos
enmiendas orgánicas mejoran la capacidad de retención de agua del suelo, aumentan
la d
isponibilidad de nutrientes y estimulan la actividad de hongos saprófitos que
contribuyen a la formación de humus (Lehmann et al., 20
24
).
Finalmente, el enfoque agroecológico y el uso de sistemas de producción regenerativa
han demostrado ser soluciones eficaces para mitigar la degradación de la microbiota del
suelo. La combinación de diversas prácticas sostenibles puede revertir el impacto
n
egativo de la agricultura convencional y mejorar la resiliencia del suelo frente a
condiciones climáticas extremas, asegurando la productividad agrícola a largo plazo
(Pretty et al., 2018).
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Artículo Científico
4.
Discusión
La fertilidad del suelo está intrínsecamente vinculada a la actividad microbiana, ya que
los microorganismos desempeñan funciones clave en los ciclos biogeoquímicos,
promoviendo la disponibilidad de nutrientes esenciales para
las plantas. Sin embargo,
la intensificación agrícola ha generado impactos significativos en la microbiota edáfica,
con efectos tanto positivos como negativos en la funcionalidad del suelo y la
sostenibilidad de los agroecosistemas. El análisis de la liter
atura científica ha permitido
evidenciar que los microorganismos no solo influyen en la fijación de nitrógeno y la
solubilización de fósforo, sino que también desempeñan un papel esencial en la
degradación de materia orgánica y la formación de humus, contr
ibuyendo a la
estabilidad estructural del suelo y a su resiliencia ante factores de estrés ambiental
(Bastida et al., 2021; Canfield et al., 2021).
Uno de los hallazgos más relevantes en la literatura revisada es la importancia de la
fijación biológica de nitrógeno como un proceso fundamental para reducir la
dependencia de fertilizantes sintéticos. Se ha demostrado que bacterias simbióticas,
como
Rhizobium
y
Bradyrhizobium
, mejoran la absorción de nitrógeno en leguminosas,
mientras que especies de vida libre, como
Azospirillum
y
Azotobacter
, desempeñan un
papel complementario en suelos no asociados a este tipo de cultivos
.
No obstante, el
uso excesivo de fertilizantes nitrogenados ha reducido la actividad de estas bacterias al
disminuir la necesidad de fijación biológica, generando impactos negativos en la
biodiversidad microbiana y en la eficiencia del reciclaje de nutrien
tes
.
De manera similar,
los microorganismos solubili
zadores de fósforo han demostrado ser esenciales en la
transformación de compuestos fosfatados insolubles en formas biodisponibles,
facilitando su absorción por las raíces. Sin embargo, la acumulación de fósforo
inorgánico derivada de la aplicación reitera
da de fertilizantes fosfatados ha limitado la
actividad de bacterias del género
Pseudomonas
y
Bacillus
, restringiendo su capacidad
de optimizar la nutrición de las plantas a largo plazo (Alori et al., 2017; Yu et al., 2021).
Además de su función en el suministro de nutrientes, los microorganismos del suelo
desempeñan un papel crucial en la degradación de materia orgánica y la formación de
humus. La actividad de hongos saprófitos y bacterias heterótrofas contribuye a la
transfo
rmación de residuos vegetales en compuestos húmicos, lo que mejora la
estabilidad del suelo y su capacidad de retención de agua (Cotrufo et al., 2019). La
reducción de la biodiversidad microbiana debido a prácticas agrícolas agresivas, como
la labranza int
ensiva y la aplicación masiva de agroquímicos, ha disminuido la eficiencia
de este proceso, lo que afecta la acumulación de materia orgánica y la calidad del suelo
a largo plazo (Lehmann & Kleber, 20
24
). La disminución del contenido de humus no solo
impacta la fertilidad del suelo, sino que también contribuye a la liberación de carbono
almacenado, exacerbando el cambio climático y reduciendo la sostenibilidad de los
sistemas agrícolas.
Otro aspecto central en la discusión es el impacto de las prácticas agrícolas sobre la
microbiota del suelo. La literatura revisada confirma que el uso excesivo de fertilizantes
y pesticidas ha generado una disminución en la diversidad y funcionalidad micr
obiana,
promoviendo la proliferación de especies resistentes y reduciendo la capacidad del
suelo para regenerarse naturalmente (Van Bruggen et al., 2018). El glifosato, por
ejemplo, ha sido identificado como un disruptor del microbioma edáfico, afectando l
a
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simbiosis micorrícica y disminuyendo la eficiencia en la captación de nutrientes por parte
de las plantas (Aktar et al., 20
09
). Adicionalmente, el uso continuado de agroquímicos
ha reducido la presencia de microorganismos benéficos, incrementando la
vulnerabilidad del suelo ante patógenos y disminuyendo su capacidad de resiliencia
frente a factores de estrés abiótico y biótico (
Tosi et al., 2018).
Por otro lado, se ha evidenciado que las prácticas agrícolas sostenibles pueden mitigar
estos efectos negativos al promover la diversificación de la microbiota edáfica. La
reducción del laboreo, la aplicación de biofertilizantes y el uso de cultivos de cob
ertura
han demostrado ser estrategias eficaces para restaurar la actividad microbiana del suelo
y mejorar su fertilidad (Bender et al., 2016; Jat et al., 2019). Los biofertilizantes, en
particular, han sido identificados como una alternativa viable para op
timizar la
disponibilidad de nitrógeno y fósforo sin generar impactos negativos en la microbiota,
favoreciendo la simbiosis entre plantas y microorganismos benéficos (Rouphael & Colla,
2020). Asimismo, la integración de materia orgánica mediante compost y
biochar ha
mostrado efectos positivos en la estabilidad del suelo, promoviendo el crecimiento de
comunidades microbianas diversificadas y mejorando la eficiencia en el reciclaje de
nutrientes (Lehmann et al., 2
024
).
En términos generales, la evidencia científica sugiere que la transición hacia sistemas
agrícolas más sostenibles no solo preserva la biodiversidad microbiana, sino que
también contribuye a mejorar la eficiencia en el uso de los recursos naturales y a redu
cir
la dependencia de insumos químicos. La promoción de enfoques agroecológicos y el
desarrollo de estrategias basadas en el manejo biológico del suelo se presentan como
alternativas prometedoras para mitigar los efectos adversos de la agricultura
convenci
onal, asegurando la estabilidad de los ecosistemas y la seguridad alimentaria
a largo plazo (Pretty et al., 2018).
5.
Conclusiones
La microbiota del suelo desempeña un papel fundamental en la fertilidad edáfica y en la
sostenibilidad de los sistemas agrícolas. Los microorganismos son responsables de
procesos esenciales como la fijación biológica de nitrógeno, la solubilización de fósf
oro
y la degradación de materia orgánica, los cuales influyen directamente en la
disponibilidad de nutrientes para las plantas. Sin embargo, el manejo inadecuado del
suelo y la intensificación agrícola han generado alteraciones significativas en la
biodive
rsidad microbiana, comprometiendo su funcionalidad y la estabilidad del
ecosistema edáfico.
El uso excesivo de fertilizantes químicos y pesticidas ha provocado efectos adversos
sobre la microbiota del suelo, disminuyendo la diversidad de microorganismos benéficos
y favoreciendo la proliferación de especies resistentes. Esto ha generado un
desequi
librio en los procesos naturales de reciclaje de nutrientes, aumentando la
dependencia de insumos sintéticos y afectando la calidad del suelo a largo plazo.
Asimismo, la alteración de la microbiota edáfica no solo impacta la productividad
agrícola, sino qu
e también contribuye a la degradación ambiental y a la reducción de la
resiliencia de los suelos frente a condiciones de estrés climático.
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Artículo Científico
Por otro lado, la adopción de prácticas agrícolas sostenibles ha demostrado ser una
estrategia eficaz para restaurar la actividad microbiana del suelo y mejorar su fertilidad.
El uso de biofertilizantes, la rotación de cultivos, la reducción del laboreo y
la aplicación
de materia orgánica han permitido recuperar la biodiversidad microbiana y optimizar los
ciclos biogeoquímicos sin comprometer la productividad agrícola. La integración de
estas estrategias en los sistemas de producción agropecuaria no solo co
ntribuye a
reducir el impacto ambiental de la agricultura, sino que también promueve la seguridad
alimentaria y la conservación de los recursos naturales.
En este contexto, resulta imprescindible fomentar la investigación y el desarrollo de
tecnologías basadas en el aprovechamiento de la microbiota del suelo para optimizar la
gestión de los agroecosistemas. La transición hacia un modelo de producción agrícol
a
más sostenible debe basarse en un enfoque integral que considere la interacción entre
los microorganismos del suelo, la salud del ecosistema y las necesidades productivas.
Solo a través de un manejo adecuado de la microbiota edáfica será posible garantiz
ar
la conservación del suelo, la estabilidad de los sistemas agrícolas y la sostenibilidad de
la producción de alimentos a largo plazo.
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