Inmovilización de Kosakonia radicincitans como biofertilizante en alginato mediante gelificación iónica inversa

Abstract

La agricultura enfrenta desafíos debido al crecimiento de la población, el calentamiento global y la crisis medioambiental. Los fertilizantes químicos utilizados actualmente en la agricultura afectan negativamente los ecosistemas, disminuyendo la productividad del suelo, alterando los productos agrícolas y contaminando el agua. Para abordar estos problemas, se están desarrollando tecnologías basadas en biofertilizantes. Los biofertilizantes contienen microorganismos beneficiosos que se agregan a los cultivos para estimular su crecimiento y productividad. Estos microorganismos pueden solubilizar fosfato, fijar nitrógeno, producir sustancias beneficiosas y controlar plagas y enfermedades. Una estrategia prometedora para mejorar los biofertilizantes es la encapsulación en biopolímeros, lo que protege los microorganismos y permite controlar su liberación en el suelo, aumentando su eficiencia y prolongando su efecto positivo en las plantas. En este trabajo se presentan los resultados de la inmovilización de Kosakonia radicincitans como bacteria promotora de crecimiento vegetal, en una matriz de alginato mediante la técnica de gelificación iónica inversa. Se presentan estudios de viabilidad en el tiempo y biodegradabilidad en suelos. Para ello, se dispersó el cultivo bacteriano con una solución estéril de CaCl2 0,4 M en una proporción (1:1) p/p. La suspensión se dejó caer en una solución de alginato de sodio al 2% en agitación. Luego, se consolidaron las cápsulas en una solución de CaCl2 0,2 M. Por último, se filtraron y se lavaron con agua destilada estéril. Las cápsulas se secaron en estufa a 35° C durante 48 h y a 25°C por convección forzada 6 m/s durante 24 h. La viabilidad se determinó antes y después del encapsulamiento, y posterior al secado, los resultados se expresaron como UFC/g de cápsulas, también se determinó el porcentaje de eficiencia de encapsulación (% EE). Los índices de biodegradabilidad se determinaron en suelos de vid a 28°C y 40°C con el tiempo. Los resultados obtenidos evidenciaron un % EE del 85,22 ± 2,44% para las cápsulas húmedas, en cuanto a la viabilidad luego del proceso de secado a los 7 días a 25°C y 35°C fue de 1 x 108 UFC/g y de 9,8 x 108 UFC/g de cápsulas secas, respectivamente. Las cápsulas secas a 25°C y 35°C, luego de sometidas a pruebas de biodegradabilidad a 40°C, no mostraron diferencias significativas a los 30 días. Sin embargo, estas cápsulas secas, probadas en suelos a 28°C 30 días, mostraron un % de biodegradabilidad del 55% y 65% respectivamente. Estos resultados permiten establecer que la temperatura de secado y la temperatura ambiente son factores importantes que influyen en el tiempo de permanencia del biofertilizante en el suelo.