Bacillus altitudinis: Estrategia biotecnológica para mitigar el estrés térmico y mejorar la eficiencia nutricional en cultivos de verano
El incremento de las temperaturas y la recurrencia de eventos climáticos extremos están afectando seriamente la sostenibilidad de los sistemas agrícolas. Durante el verano, los cultivos se enfrentan a múltiples formas de estrés abiótico: estrés térmico, déficit hídrico, salinidad, y reducción de la actividad microbiana beneficiosa en el suelo. Estos factores comprometen la eficiencia en la absorción de nutrientes, la integridad de la rizosfera y el equilibrio fisiológico de las plantas.
En este contexto, el uso de microorganismos funcionales como Bacillus altitudinis se consolida como una herramienta biotecnológica eficaz para reforzar la resiliencia agronómica de los cultivos durante los meses críticos del año. Gracias a su capacidad de adaptación a condiciones extremas, su versatilidad metabólica y su interacción sinérgica con el sistema radicular, esta bacteria grampositiva permite mantener la productividad y eficiencia agronómica en condiciones subóptimas.
Este artículo analiza cómo Bacillus altitudinis actúa como herramienta clave frente al estrés térmico en cultivos:
Características microbiológicas de Bacillus altitudinis
Bacillus altitudinis es una bacteria grampositiva formadora de esporas, aerobia facultativa, clasificada dentro del grupo de Plant Growth-Promoting Rhizobacteria (PGPR). Su estructura celular, rica en peptidoglicanos, le permite resistir condiciones de estrés térmico y osmótico. Además, produce metabolitos secundarios con propiedades bioestimulantes y antimicrobianas, esenciales en el contexto agrícola estival.
Entre sus características fisiológicas más relevantes:
- Producción de fitohormonas (auxinas, giberelinas, citoquininas).
- Fijación biológica de nitrógeno atmosférico (BNF).
- Solubilización de fosfatos inorgánicos y liberación de potasio no disponible.
- Biosíntesis de sideróforos y enzimas líticas (fosfatasas, proteasas, celulasas).
- Inducción de resistencia sistémica (ISR) y competencia por nicho ecológico en la rizosfera.
Funciones clave en verano: mecanismos de acción
1. Estabilización del sistema radicular en condiciones de déficit hídrico
La colonización activa de la rizosfera por parte de Bacillus altitudinis favorece la emisión de raíces finas, la elongación de raíces primarias y el engrosamiento radicular. La síntesis endógena de auxinas (principalmente ácido indolacético, AIA) permite una expansión del volumen radicular activo, lo que mejora la exploración del suelo y el acceso a zonas más húmedas.
2. Mejora de la estructura edáfica y capacidad de retención de agua
Los exopolisacáridos y ácidos orgánicos producidos por la bacteria contribuyen a la formación de agregados estables en el suelo. Esta estructura mejora la capacidad de retención hídrica, reduce la compactación y favorece la aireación, condiciones críticas para la actividad radicular durante los picos de temperatura y de esta manera el Bacillus altitudinis controla el estrés térmico del cultivo.
3. Solubilización de nutrientes limitados en suelos secos
Durante el verano, la baja disponibilidad de agua limita la movilidad de fósforo (P), potasio (K) y micronutrientes como hierro (Fe) o zinc (Zn). Bacillus altitudinis secreta fosfatasas ácidas y alcalinas, ácidos orgánicos (como gluconato y cítrico) y sideróforos que permiten la liberación progresiva de nutrientes bloqueados, manteniendo una nutrición equilibrada incluso en suelos secos o salinizados.
4. Fijación de nitrógeno atmosférico en suelos con baja fertilidad
Mediante enzimas nitrogenasas, esta bacteria transforma el N2 atmosférico en formas amoniacales (NH4+), útiles para la planta. Esta función resulta especialmente útil en cultivos exigentes en nitrógeno como tomate, maíz o cucurbitáceas, donde las altas temperaturas y la volatilización del nitrógeno reducen la eficiencia de la fertilización convencional.
5. Inducción de Resistencia Sistémica (ISR) frente al estrés térmico
La producción de elicitores no patogénicos y compuestos volátiles (VOC) por parte de Bacillus altitudinis activa las vías de señalización del ácido jasmónico y ácido salicílico, lo que induce respuestas de defensa en la planta. Esta activación fortalece la tolerancia al calor, reduce la peroxidación lipídica y mantiene la integridad de membranas celulares durante picos de temperatura.
6. Control biológico de patógenos de verano
El calor favorece la proliferación de hongos y bacterias como Fusarium spp., Pythium spp. o Ralstonia spp.. Bacillus altitudinis genera lipopeptidos (surfactina, iturina), polipéptidos antimicrobianos y enzimas quitinasas, que actúan por contacto y limitan la colonización del rizoplano por microorganismos patógenos.
Resultados de campo: ensayo en tomate Rebelión
Un ensayo técnico llevado a cabo por la Universidad de Almería, en colaboración con el Grupo Cajamar y la Cooperativa CASI, evaluó el efecto de Bacillus altitudinis sobre un cultivo intensivo de tomate Rebelión en invernadero.
Para ello se empleó el producto Simbius, un biofertilizante líquido registrado por el Ministerio de Agricultura y Pesca y desarrollado por la empresa española Nostoc Biotech. Esta formulación contiene una concentración elevada de Bacillus altitudinis (4,853 × 10¹⁰ propágulos/mL), compuesta en un 95% por esporas activas y un 5% de micelio, lo que garantiza una elevada viabilidad, estabilidad y eficacia agronómica incluso en condiciones de estrés térmico o déficit hídrico.
Principales resultados:
- Incremento del desarrollo radicular del 26% respecto al control sin microorganismos.
- Aumento de la disponibilidad de fósforo asimilable en suelo (>20 ppm adicionales).
- Mayor tolerancia al estrés hídrico y térmico, evidenciada en biomasa y parámetros fotosintéticos.
- Reducción de la incidencia de enfermedades radiculares, en particular Fusarium oxysporum.
- Mejora en el rendimiento total del cultivo (kg/m²) sin aumentar la dosis de fertilizante aplicado.
Este tipo de resultados demuestra la eficacia agronómica de Bacillus altitudinis como complemento funcional en programas de fertilización biológica, especialmente bajo condiciones climáticas adversas.
Aplicación práctica y compatibilidad
- Vía de aplicación: fertirrigación, pulverización foliar o tratamiento de semilla.
- Compatibilidad: compatible con materia orgánica líquida, humus, bioestimulantes y fertilizantes minerales. Evitar mezclar con productos cúpricos o bactericidas sistémicos.
- Frecuencia: se recomienda una aplicación inicial en post-transplante o prefloración, con refuerzos cada 15-21 días según el cultivo.
- Dosis orientativa: 2-4 L/ha en fertirrigación según sistema y conductividad del agua.
Importancia del registro oficial
El uso de Bacillus altitudinis como fertilizante en España está avalado por registros oficiales emitidos por el Ministerio de Agricultura, que garantizan su seguridad, trazabilidad y eficacia agronómica. Una de las cepas registradas, la NTC/FG/01, ha sido autorizada para su uso como fertilizante, cumpliendo con los estándares técnicos exigidos por la normativa nacional.
En este contexto, empresas especializadas como Nostoc Biotech destacan como referentes en la producción de biofertilizantes basados en microorganismos funcionales, incluyendo formulaciones con Bacillus altitudinis. Su labor ha contribuido a consolidar el uso legal, profesional y eficaz de estos productos en sistemas agrícolas tanto convencionales como ecológicos.
Para los agricultores, optar por productos con cepas registradas supone una garantía frente a alternativas sin respaldo técnico o legal, y una vía segura para integrar soluciones microbianas dentro de programas de fertilización sostenible.
Conclusiones
Bacillus altitudinis actúa como un verdadero bioingeniero del sistema suelo-planta durante el verano. Su aplicación permite no solo mantener el rendimiento de los cultivos en condiciones climáticas adversas, sino también reducir el uso de fertilizantes convencionales, minimizar el impacto ambiental y favorecer la salud del suelo a largo plazo.
Su uso dentro de una estrategia de fertilización microbiana inteligente refuerza el papel de la biotecnología en la agricultura regenerativa y profesional del siglo XXI.