Cultivos en Marte con bacterias fijadoras de nitrógeno

EP | 30/09/2021

Llustración artística de cultivos en Marte - NASA

Plantas de trébol cultivadas en suelos similares a los de Marte crecen significativamente más cuando se inoculan con bacterias simbióticas fijadoras de nitrógeno, revela un estudio en PLOS ONE.

Mientras la población de la Tierra crece, los investigadores estudian la posibilidad de cultivar los suelos marcianos, o 'regolito', que carecen de algunos nutrientes esenciales para las plantas, incluidas ciertas moléculas que contienen nitrógeno y que éstas necesitan para vivir. Por lo tanto, la agricultura en Marte requerirá estrategias para aumentar la cantidad de estos compuestos de nitrógeno en el regolito.

El autor del estudio, Franklin Harris, de la Universidad Estatal de Colorado (Estados Unidos), y sus colegas plantean la hipótesis de que las bacterias podrían desempeñar un papel rentable para hacer más fértiles los suelos marcianos.

En la Tierra, las bacterias de los suelos ayudan a convertir o "fijar" el nitrógeno atmosférico en las moléculas que necesitan las plantas. Algunos de estos microbios tienen relaciones simbióticas con las plantas, en las que fijan el nitrógeno dentro de los nódulos que se encuentran en las raíces de las plantas.

Para explorar el posible papel de las bacterias simbióticas fijadoras de nitrógeno en la astroagricultura, los investigadores cultivaron trébol en un regolito artificial muy parecido al de Marte. Inocularon algunas de las plantas con el microbio 'Sinorhizobium meliloti', que suele encontrarse en los nódulos de las raíces del trébol en la Tierra. Investigaciones anteriores habían demostrado que el trébol puede crecer en el regolito, pero no habían explorado la inoculación con fijadores de nitrógeno.

Los investigadores descubrieron que el trébol inoculado experimentó un 75% más de crecimiento de raíces y brotes en comparación con el trébol no inoculado. Sin embargo, el regolito que rodeaba a las plantas inoculadas no mostraba signos de elevación del NH4 -una molécula que contiene nitrógeno esencial para las plantas- en comparación con el regolito que rodeaba a las plantas no inoculadas.

Estos resultados sugieren que los microbios simbióticos impulsaron el crecimiento del trébol, pero no dieron lugar a una producción excesiva de compuestos de nitrógeno que otras plantas que crecen cerca podrían hipotéticamente utilizar. Los investigadores también cultivaron algunos tréboles en tierra para macetas y observaron ciertas diferencias en la relación simbiótica al comparar las plantas cultivadas en regolito con las de tierra.

Estos resultados sugieren la posibilidad de que la simbiosis entre las plantas y las bacterias fijadoras de nitrógeno pueda ayudar a la agricultura en Marte. Las investigaciones futuras podrían seguir explorando estas relaciones con otros cultivos y abordar los problemas de toxicidad de las plantas en el regolito.

Los autores añaden que "este estudio muestra que la bacteria formadora de nódulos 'Sinorhizobium meliloti' ha demostrado que modula en el regolito marciano, aumentando significativamente el crecimiento del trébol ('Melilotus officinalis') en un ensayo de invernadero. 

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