Aislamiento y caracterización de bacterias edáficas autóctonas como bioestimulantes para mejorar la eficiencia nutricional en cultivos hortícolas

Abstract

L’ús de microorganismes beneficiosos com a eina per optimitzar la nutrició vegetal es consolida com una estratègia clau cap a una agricultura més sostenible. Estudis previs han demostrat que diverses rizobacteris promotores del creixement vegetal (PGPR) poden millorar la disponibilitat de nutrients essencials com el fòsfor i el sofre, que sovint es troben en formes no assimilables per les plantes. Tanmateix, l’eficàcia d’aquests microorganismes depèn tant de l’espècie com de les condicions edàfiques i climàtiques. Aquesta tesi se centra en l’aïllament, caracterització i validació de bacteris edàfics autòctons amb capacitat d’oxidar sofre (SOB) i solubilitzar fòsfor (PSB), per desenvolupar bioestimulants adaptats a condicions locals. Es van aïllar soques de sòls agrícoles espanyols mitjançant cribratges funcionals en medis específics. D’aquest procés es van obtenir 140 aïllats, l’activitat dels quals va ser quantificada i complementada amb anàlisi genètica. Les soques amb millor activitat in vitro —CAL1.5, CAL3.4 (PSB), TACO2.1 i AFSI2.2 (SOB)— es van avaluar en condicions semicontrolades.

El uso de microorganismos beneficiosos como herramienta para optimizar la nutrición vegetal se consolida como una estrategia clave hacia una agricultura más sostenible. Estudios previos han demostrado que diversas rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR) pueden mejorar la disponibilidad de nutrientes esenciales como fósforo y azufre, que habitualmente se encuentran en formas no asimilables para las plantas. Sin embargo, la efectividad de estos microorganismos depende tanto de la especie utilizada como de las condiciones edáficas y climáticas. Esta tesis se centra en el aislamiento, caracterización y validación de bacterias edáficas autóctonas con capacidad para oxidar azufre (SOB) y solubilizar fósforo (PSB), para desarrollar bioestimulantes adaptados a condiciones locales. Se aislaron cepas de suelos agrícolas españoles mediante cribados funcionales en medios específicos. De este proceso se obtuvieron 140 aislados, cuya actividad fue cuantificada y complementada con un análisis genético. Una vez seleccionadas las cepas con mejores actividades in vitro —CAL1.5, CAL3.4 (PSB), TACO2.1 y AFSI2.2 (SOB)—, fueron evaluadas en condiciones semicontroladas.

The use of beneficial microorganisms as a tool to optimize plant nutrition is becoming a key strategy for more sustainable agriculture. Previous studies have shown that various plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) can improve the availability of essential nutrients such as phosphorus and sulfur, which are often found in non-assimilable forms for plants. However, the effectiveness of these microorganisms depends on both the species used and the edaphic and climatic conditions. This thesis focuses on the isolation, characterization, and validation of native soil bacteria capable of oxidizing sulfur (SOB) and solubilizing phosphorus (PSB), to develop biostimulants adapted to local conditions. Strains were isolated from Spanish agricultural soils through functional screenings in specific media. This process yielded 140 isolates, whose activity was quantified and complemented with genetic analysis. The strains with the best in vitro activity—CAL1.5, CAL3.4 (PSB), TACO2.1 and AFSI2.2 (SOB)—were evaluated under semi-controlled conditions.