La biodiversidad y la estructura de las comunidades microbianas constituyen indicadores clave del funcionamiento y la sostenibilidad de los ecosistemas, dado que presentan alta sensibilidad y responden de manera rápida y directa a los cambios ambientales. Entre los componentes esenciales de estas comunidades se encuentran las enzimas del suelo, macromoléculas especializadas en la catálisis de reacciones bioquímicas fundamentales para el mantenimiento de los ciclos biogeoquímicos. Las enzimas son un tipo particular de proteínas que interactúan con sustratos específicos para catalizar reacciones bioquímicas sin sufrir modificaciones estructurales. Estas biomoléculas desempeñan un papel relevante en los procesos que ocurren en el suelo, destacándose su participación en los ciclos del carbono, nitrógeno y fósforo en el suelo.
En relación con la mineralización, las enzimas participan en la degradación de compuestos orgánicos complejos en sustancias asimilables por las plantas, catalizando las etapas limitantes en la disponibilidad de nutrientes. Por ello, la actividad enzimática se asocia estrechamente con la liberación de nutrientes inorgánicos a partir de la materia orgánica del suelo.
Las fosfatasas se encuentran entre las enzimas que transforman el fósforo orgánico y no asimilable, en iones fosfato que pueden ser absorbidos por microorganismos y plantas. Las enzimas fosfatasa pueden ser buenas indicadoras de la mineralización potencial del fósforo orgánico y de la actividad biológica de los suelos. Por otro lado, las β-glucosidasas son responsables de la descomposición de carbohidratos de bajo peso molecular, produciendo azúcares como producto de su hidrólisis, las cuales son una importante fuente de recursos para los microorganismos del suelo. Algunos estudios muestran que la actividad de la enzima β-glucosidasa, se correlaciona significativamente con el carbono orgánico en los perfiles y capa superficial del suelo y, en muchos casos, se correlaciona negativamente con el pH.
En el proyecto REBIO se estudió la concentración de las enzimas mencionadas en suelos en los que se aplicaron distintos bioestimulantes microbianos (bacterias y micorrizas). Se observó, que con ciertos bioestimulantes aumentaban las actividades de las fosfatasas y las β-glucosidasas en comparación con el suelo control donde no se aplicaron bioestimulantes. El incremento en la actividad de estas enzimas sugiere una mejora en los procesos de mineralización y disponibilidad de nutrientes esenciales para el cultivo.
Paralelamente, se estudió carbono, fósforo y nitrógeno microbianos, por diferencia tras fumigación con cloroformo. Este método permite estimar el aumento o disminución de la comunidad microbiana del suelo tras la aplicación de los bioestimulantes, proporcionando así un indicador clave de la salud del suelo. Se pudo observar que ciertos bioestimulantes favorecían un incremento en la comunidad microbiana del suelo. Estos resultados pueden estar relacionados con una mayor disponibilidad de nutrientes, una mejor estructura del suelo y una mayor resiliencia frente a factores ambientales adversos.
Realización de los patrones para el análisis de enzimas fosfatasas
Diseño experimental en bloques al azar, con tres bloques y 9 tratamientos. En cada bloque se aplicaron 8 bioestimulantes diferentes y 1 control (sin aplicación de bioestimulante), que constituían parcelas elementales para cada tratamiento de 5 árboles.
Ensayo de bioestimulantes del Cortijo La Reina