Los tratamientos de semillas con microorganismos beneficiosos están creciendo debido a la reducción del uso de agroquímicos sintéticos y al bajo coste de aplicación de los inoculantes microbianos en comparación con otros métodos de aplicación en campo. Los tratamientos de semillas incluyen el recubrimiento pelicular, la granulación y la imprimación. El recubrimiento pelicular implica la aplicación de una fina capa de material de recubrimiento beneficioso directamente sobre la superficie de la semilla, con una variación limitada de la forma, el tamaño y el peso de la semilla. El recubrimiento pelicular se suele adoptar para aplicar sobre la superficie de la semilla muchos productos que contienen pesticidas, fertilizantes, hormonas y/o bioestimulantes. Algunos autores prefieren utilizar los términos "tratamiento de semillas" cuando se aplican productos biológicos, y "recubrimiento de semillas" para la aplicación en la semilla de productos agroquímicos como los pesticidas. El peleteado de semillas consiste en cubrir las semillas con material externo como talco y polvos de arcilla que se retienen en las semillas mediante agentes aglutinantes, aumentando el peso, el tamaño y la forma de la semilla. El material externo también puede incluir productos agroquímicos o biológicos para estimular o proteger las semillas en germinación. El cebado de semillas es un proceso de hidratación controlada de semillas con agua (hidrocebado), con soluciones salinas (osmocebado), fitohomonas (cebado hormonal) o entidades biológicas (biocebado), o con mezclas que contienen material sólido y agua (cebado matricial). El cebado de semillas permite una imbibición controlada de las mismas y desencadena procesos metabólicos pregerminativos (síntesis de novo de ácidos nucleicos y proteínas, producción de ATP, acumulación de esteroles y fosfolípidos, o activación de mecanismos de reparación del ADN y antioxidantes). La imbibición de las semillas debe detenerse antes de superar la primera fase reversible de la germinación, evitando así la protrusión de radicales a través de la cubierta de la semilla. Varios microorganismos beneficiosos pertenecientes a hongos micorrícicos arbusculares (MA), Trichoderma spp., rizobios y bacterias promotoras del crecimiento vegetal se aplican actualmente como tratamientos de semillas en cereales, hortalizas, cultivos de legumbres oleaginosas y de semillas, y cultivos de fibra y forraje (Cardarelli et al., 2022). Los hongos micorrícicos arbusculares (MA) solos o en consorcio con otros microorganismos beneficiosos como Trichoderma spp. se aplican en la superficie de semillas grandes (p. ej., trigo, maíz, calabaza) mediante recubrimiento pelicular o en la superficie de semillas pequeñas mediante peletización (p. ej., lechuga, albahaca) para mejorar la absorción de nutrientes, la resistencia del cultivo al estrés ambiental y la calidad del producto.

Fig. 1. Semillas de trigo tratadas (izquierda) y no tratadas (derecha) con hongos AM y Trichoderma atroviride.

Colla et al. (2015) informaron de que las semillas de trigo duro (Triticum durum Desf.) tratadas mediante recubrimiento pelicular con un consorcio de microorganismos endofíticos formado por hongos MA [Rhizoglomus intraradices BEG72 (antiguo Glomus intraradices), Funneliformis mosseae BEG 234 (antiguo G. mosseae)] y Trichoderma atroviride MUCL 45632 aumentaron significativamente el número de hojas (+28,6%) y la biomasa seca de brotes (+23,1%) y raíces (+64,2%) de plántulas de 17 años en comparación con el control no tratado. En un ensayo de campo abierto, el uso de semillas de trigo recubiertas con estos hongos beneficiosos produjo un aumento significativo de la producción de grano en un 32 y un 8%, durante el primer y el segundo ciclo de cultivo, respectivamente, en comparación con las semillas no tratadas. Los resultados anteriores pueden explicarse por las precipitaciones totales, que fueron superiores al valor medio de los últimos 30 años en el segundo ciclo de cultivo (899,8 frente a 591,9 mm), mientras que el primer ciclo de cultivo fue mucho más seco (313,1 mm) que la media histórica (591,9 mm). Es bien sabido que los hongos MA aumentan la tolerancia de las plantas al estrés frente a diversas presiones ambientales, incluida la sequía. Durante el primer ciclo de crecimiento, las plantas de trigo podrían haber experimentado estrés por sequía, que fue mitigado por la inoculación de las semillas con hongos beneficiosos. La inoculación de las semillas con hongos beneficiosos y Trichoderma atroviride también mejoró la calidad del grano de trigo en términos de contenido proteico y concentraciones de K, P, Fe y Zn. Además, la inoculación de semillas con hongos beneficiosos redujo la variación del rendimiento de grano entre los dos ciclos de cultivo en comparación con el control no tratado. El aumento de la producción de grano y la estabilidad de la producción en el tratamiento de semillas con recubrimiento de película se asoció con un aumento de macro y micronutrientes en las hojas, mayor contenido de clorofila en las hojas y actividad fotosintética.

Fig. 2.Plantas de trigo procedentes de semillas no tratadas y tratadas

En otro ensayo de campo (Rouphael et al., 2017), semillas de alcachofa [Cynara cardunculus var. scolymus (L.) Fiori] de dos cultivares fueron recubiertas con una película con un consorcio de hongos MA (Rhizophagus intraradices BEG72, y Funneliformis mosseae BEG 234), y Trichoderma atroviride MUCL 45362 y probadas en campo en comparación con semillas no tratadas. Las semillas tratadas y no tratadas de ambos cultivares se sembraron en bandejas de poliestireno rellenas de una mezcla de turba y perlita, y las plántulas se trasplantaron a campo abierto a los 21 días de la siembra.

Fig. 3.Ensayo de alcachofa con dos hileras de plantas procedentes de semillas recubiertas que muestran una producción temprana.

El tratamiento de las semillas con hongos beneficiosos aumentó el rendimiento total de las cabezas de alcachofa en comparación con el testigo no tratado. Los resultados anteriores se atribuyeron al aumento de 1) la absorción y translocación de nutrientes a través de una mayor superficie radicular efectiva, así como al nivel de colonización de los hongos MA; 2) la solubilización de oligoelementos por Trichoderma atroviride; 3) la producción en la zona radicular de volátiles, pequeños péptidos y metabolitos con actividades hormonales (es decir, ácido indol-3-acético) o análogos. Además, los resultados demostraron que el valor nutricional de las cabezas de alcachofa en términos de actividad antioxidante, fenólicos totales, ácidos cafeoilquínicos y flavonoides se incrementó al recubrir las semillas con una película de un consorcio de hongos beneficiosos que contenía R. intraradices, F. mosseae y T. atroviride.

En conclusión, el tratamiento de semillas con bioestimulantes microbianos como los hongos MA es la forma más económica y eficiente de aplicar microorganismos beneficiosos en cereales, legumbres, semillas oleaginosas y cultivos hortícolas. Ensayos agronómicos realizados en todo el mundo han demostrado que los tratamientos de semillas con microorganismos bioestimulantes pueden mejorar el rendimiento de los cultivos, los rasgos de calidad del producto y la eficiencia en el uso de los recursos, especialmente en condiciones ambientales adversas. Sin embargo, para maximizar los beneficios de los tratamientos de semillas con microorganismos beneficiosos es necesario identificar las cepas microbianas y la dosis de aplicación más adecuadas para cada cultivo y condición de crecimiento. Además, un conocimiento profundo de las interacciones entre los inoculantes microbianos, la microflora residente y los factores ambientales es fundamental para optimizar el rendimiento agronómico del tratamiento de semillas.