Una bacteria descubierta en la URV puede aumentar un 30 % el rendimiento de los cultivos

El sector agrícola vive habitualmente sometido a la presión de dos fuerzas opuestas: la necesidad de maximizar la productividad de los cultivos y la urgencia de reducir el impacto ambiental asociado al uso intensivo de insumos químicos. En ese contexto, el hallazgo de un equipo de investigación de la Universitat Rovira i Virgili (URV) apunta a una solución de gran potencial: una bacteria recién descubierta y bautizada como Variovorax palleresanus que puede mejorar el rendimiento productivo hasta en un 30 % sin necesidad de recurrir a fertilizantes de síntesis química.

El estudio, desarrollado en colaboración con la empresa AFEPASA (Azufrera y Fertilizantes Pallarès S.A.U.), con sede en Constantí (Tarragona), ha sido publicado en la revista International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology y supone un avance notable dentro de la microbiología agrícola aplicada, un campo en plena ebullición ante los retos que plantean el cambio climático y la transición agroecológica. La agricultura española, con un peso estratégico muy relevante tanto en términos de PIB como de empleo rural, necesita con urgencia herramientas que permitan producir más con menos impacto, y los bioinsumos de base microbiana se perfilan cada vez con más fuerza como una de las respuestas más prometedoras. 

Una especie nueva con capacidades únicas dentro de su género

El Variovorax palleresanus es, hasta la fecha, la primera especie conocida dentro del género Variovorax con demostrada capacidad para oxidar el azufre elemental presente en el suelo y convertirlo en sulfatos asimilables por las plantas. Este proceso, de enorme relevancia agronómica, es precisamente el que permite sustituir la aplicación de sulfato potásico y otros fertilizantes azufrados de origen químico que se emplean habitualmente en la agricultura convencional.

La cepa fue aislada originalmente a partir de la rizosfera de una planta de morera en las instalaciones de AFEPASA, un entorno especialmente rico en azufre debido a la actividad comercial de la empresa. Esta condición ambiental favorable fue determinante para identificar al microorganismo en el proceso de cribado que llevaron a cabo los investigadores. 

La metodología seguida en el proyecto consistió en recoger muestras de suelos de diversas localizaciones con diferentes valores de pH y concentraciones de azufre. Una vez en el laboratorio, los microorganismos aislados fueron cultivados en distintos medios para evaluar su actividad oxidativa. "En función del cambio de color del medio de cultivo, se puede observar si los microorganismos aislados de esos suelos tienen capacidad de oxidar azufre", explicaron los autores del estudio. Este sencillo indicador visual fue clave para cribar de forma eficiente los miles de microorganismos presentes en las muestras recogidas de distintos suelos agrícolas españoles. 

Mucho más que un oxidador de azufre: propiedades bioestimulantes adicionales

Más allá de su capacidad para transformar el azufre, el Variovorax palleresanus presenta un perfil funcional que lo convierte en un candidato muy sólido para su uso como bioestimulante agrícola. La investigadora Cristina Comas, autora principal de la tesis doctoral industrial realizada conjuntamente entre la URV y AFEPASA, destacó que la bacteria produce auxinas —sustancias que regulan el crecimiento vegetal— y sideróforos, moléculas orgánicas con alta afinidad por el hierro que pueden activar el metabolismo del cultivo o actuar como antioxidantes. 

El análisis genómico de la cepa también identificó genes asociados a la biosíntesis de citoquininas y ácido gamma-aminobutírico, lo que refuerza su potencial como bacteria promotora del crecimiento vegetal. 

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Esta doble función —nutricional y bioestimulante— es la que explica los resultados tan llamativos observados en los ensayos de campo. A diferencia de los fertilizantes convencionales, que aportan nutrientes de forma directa, los bioestimulantes actúan de forma más sistémica: mejoran la eficiencia con la que la planta aprovecha los recursos disponibles en el suelo y optimizan sus procesos metabólicos internos. El azufre, además, es un macronutriente esencial para la síntesis de proteínas y clorofila, y su deficiencia en el suelo puede traducirse en pérdidas de calidad y producción que afectan directamente a la rentabilidad de las explotaciones. 

En la práctica, el Variovorax palleresanus combina ambos mecanismos: por un lado mejora la disponibilidad de azufre en forma asimilable; por otro, estimula el metabolismo vegetal para que la planta pueda expresar todo su potencial productivo. Esta sinergia es la que ha generado los incrementos de rendimiento registrados en los ensayos, y la que lo distingue de otros bioinsumos disponibles actualmente en el mercado, que habitualmente actúan solo sobre uno de estos dos planos. 

Eficacia demostrada en doce ensayos de campo en España

Uno de los aspectos más relevantes del estudio es que la eficacia del Variovorax palleresanus no solo ha sido demostrada en condiciones de laboratorio, sino también validada en campo. Los ensayos realizados, doce en total, se llevaron a cabo principalmente en cultivos hortícolas distribuidos por distintas zonas de España, con condiciones de suelo diversas, y en todos los casos se constató un comportamiento similar. 

"A partir de estos datos, los resultados indican que la eficacia no parece depender del tipo de suelo", precisó Comas, lo que implica que la bacteria podría ser aplicable de forma universal en un amplio abanico de contextos productivos, sin necesidad de adaptación específica a las características edafológicas de cada zona. Este dato es particularmente importante de cara a la viabilidad comercial del producto, ya que una formulación microbiológica cuya eficacia varía significativamente según el tipo de suelo enfrenta barreras de adopción considerables en el mercado. La homogeneidad de los resultados obtenidos en los doce ensayos hortícolas sugiere que el Variovorax palleresanus supera ese obstáculo con solvencia. 

En proceso de patente en España y en Europa

Hasta ahora, no se había descubierto ningún Variovorax capaz de oxidar azufre. Por este motivo, el Variovorax palleresanus, primera especie conocida del género con esta capacidad, está en fase de patente, tanto en España como en Europa. La tramitación de la patente es una señal clara de que los investigadores y la empresa colaboradora confían en las posibilidades de transferencia tecnológica del hallazgo. De confirmarse su uso comercial, el Variovorax palleresanus podría integrarse en el catálogo de bioinsumos disponibles para agricultores y cooperativas, como alternativa o complemento a los fertilizantes azufrados convencionales.

En el marco del Pacto Verde Europeo y la estrategia De la Granja a la Mesa, la reducción del uso de fertilizantes minerales es uno de los objetivos centrales de la política agraria comunitaria para 2030. Disponer de soluciones biológicas eficaces y versátiles como esta resulta, por tanto, de gran relevancia estratégica tanto para el sector productivo como para los objetivos de sostenibilidad ambiental establecidos a escala europea. Cada avance en esta dirección contribuye a reducir la huella ambiental de la producción de alimentos y a fortalecer la resiliencia de un sector agrícola que afronta retos crecientes derivados de la volatilidad de los mercados de materias primas y de los efectos del cambio climático sobre los suelos y los ciclos de nutrientes. 

El equipo investigador estuvo integrado por Anna Arola y Cristina Comas, del Departamento de Bioquímica y Biotecnología de la URV, junto con Daniel García-Seco, director de I+D de AFEPASA, y contó también con la participación del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología del CSIC (Salamanca) y el Departamento de Genética y Microbiología de la Universidad de Murcia.