La población mundial ha crecido en los últimos años a un ritmo alarmante, incrementando la demandan en la producción de los alimentos. Para abordar este desafío, se ha recurrido al uso intensivo de fertilizantes, productos químicos agrícolas, semillas mejoradas, entre otros, dando como resultado una sola forma de ejercer la agricultura. Esta forma de agricultura se caracteriza por un consumo elevado de insumos, un excesivo laboreo del suelo, la escasa o nula incorporación de materia orgánica y organismos benéficos, la práctica de monocultivos, dejando un lado las necesidades que el suelo necesita.
Una de las ideas más recurrente hoy en día es que no es compatible contar con un suelo sano y rico en microorganismos a la par de tener una producción constante con rendimientos potenciales. La alternativa actualmente empleada consiste en la aplicación de microorganismos beneficiosos al suelo, lo que permite un manejo más sostenible del mismo y la obtención de rendimientos elevados. Entre estos microorganismos se encuentran los bioinoculantes basados en Bacterias Promotoras del Crecimiento Vegetal (PGPR, por sus siglas en inglés), que están asociadas con las raíces de las plantas y contribuyen al desarrollo saludable de las mismas.
Las Bacterias Promotoras del Crecimiento Vegetal (PGPR) estimulan el crecimiento de las plantas de diversas maneras, las cuales se dividen en dos categorías: mecanismos de acción directa y mecanismos de acción indirecta.
Los mecanismos directos están vinculados a la mejora de la absorción de los nutrientes necesarios para las plantas. Algunas bacterias tienen la capacidad de fijar nitrógeno atmosférico o solubilizar el fosfato presente en el suelo, lo que aumenta la disponibilidad de estos nutrientes y facilita su absorción por parte de las plantas. Además, ciertas bacterias producen moléculas similares a las fitohormonas naturales, como las auxinas, que promueven el crecimiento de las raíces y ayudan a las plantas a obtener nutrientes de manera más eficiente.
Por otro lado, los mecanismos indirectos de las PGPR incluyen la producción de moléculas como antibióticos o sideróforos, que pueden proteger a las plantas contra la acción de diversos fitopatógenos. Además, algunas bacterias tienen la capacidad de formar biopelículas que ayudan a las plantas a enfrentar el estrés abiótico, como la sequía o la alta salinidad en ciertos ambientes.
Las plantas establecen relaciones beneficiosas con una amplia gama de microorganismos, principalmente bacterias y hongos, que se encuentran en la zona de las raíces (rizosfera), en la superficie de las raíces (rizoplano) y en la superficie de las hojas (filósfera). Los efectos positivos de estas relaciones planta-microorganismo pueden derivarse de diversas capacidades, como la capacidad de los microorganismos para fijar nitrógeno, solubilizar fósforo, producir fitohormonas, mejorar la absorción de nutrientes, promover el crecimiento de raíces y brotes, y mejorar la estructura del suelo. Además, estos microorganismos pueden actuar como agentes de control biológico o supresores de organismos patógenos.
En la agricultura, se utilizan diversos microorganismos beneficiosos, como Rizobium, Pseudomonas, Trichoderma, Azospirillum, Azotobacter, Rhodococcus, Bacillus, Beijerinckia, Burkholderia, Enterobacter, Herbaspirillum, Klebsiella, especies de Streptomyces y micorrizas. El impacto positivo resulta en un aumento en la productividad y la seguridad alimentaria de los cultivos, así como en una reducción de los costos de producción.