El proyecto HoloDroNE descifra el lenguaje químico del suelo para potenciar las raíces de las plantas y así enfrentar uno de los mayores desafíos nacionales: una producción sostenible a través de sistemas agrícolas resilientes frente al cambio climático y la sequía que afecta a Chile desde el año 2010.
Los cambios de temperatura, precipitaciones y eventos hidrometeorológicos extremos impactan directamente la fisiología de los cultivos y su producción, por lo que el sector silvoagropecuario nacional es vulnerable al cambio climático, y con él, los medios de vida de los agricultores, el empleo del sector, el PIB y la seguridad alimentaria (Atlas de Riesgo Climático para Chile, 2020).
Debido a las intensas lluvias de los últimos días el Gobierno decretó emergencia agrícola para zonas que abarcan las regiones de Atacama, Coquimbo y Valparaíso. Y aunque las lluvias intensas traen consigo el acopio de más agua en embalses, lagos y cordillera, el suelo afectado por sequía forma una capa que dificulta o impide directamente la absorción de estas aguas.
Desde el año 2008 hasta el 2021 se firmaron más de 190 decretos de escasez hídrica. Solo los años 2020 y 2021 acumulan más de 60 (MOP, 2022). El 2023, el Ministerio de Agricultura informaba la extensión de emergencia agrícola por déficit hídrico en 13 regiones del país, entre las cuales se mantienen Atacama, Coquimbo y Magallanes.
Meteorológicamente, la sequía presenta ausencia prolongada de precipitaciones. Hidrológicamente, corresponde a un menor volumen de las fuentes de agua superficiales y subterráneas. Socialmente, el recurso es insuficiente para las demandas hídricas de la población y de las actividades económicas. Es uno de los fenómenos más complejos, destructivos y costosos, así como el menos entendido puesto que su estudio es difícil al presentarse lento, con impactos mayormente indirectos y acumulativos en el tiempo (Efectos sociosanitarios de la sequía en Chile, 2025).
Soluciones que resguardan la vida
La sequía es uno de los estreses abióticos más limitantes para la producción agrícola nacional, especialmente para los cultivos hortícolas de zonas áridas y semiáridas. Considerando que entre el 80 y 95% de la masa de la planta es agua, este fenómeno climático provoca que la absorción por parte de las raíces disminuya y sus tejidos se deshidraten (Agriculture, 2025).
HoloDroNE, proyecto coliderado por la Universidad de Talca y el Centro de Estudios Avanzados en Fruticultura (CEAF) y financiado por la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo, ANID; estudia cómo las interacciones entre portainjertos y microorganismos pueden transformarse en soluciones concretas para las y los agricultores en sectores hortícolas y frutícolas.
Investigadores/as de HoloDroNE publicaron resultados iniciales: El uso de bacterias nativas de la costa chilena mejoró la tolerancia a la sequía en portainjertos de Lagenaria siceraria, cultivo fundamental para la producción de sandías y melones. Su uso optimizó la fotosíntesis de la planta en un 260%, aumentó su biomasa en un 75% y mejoró su balance osmótico (Agriculture, 2025).
“La integración de portainjertos mejorados y microorganismos benéficos puede ayudar a los cultivos a mantener su productividad utilizando menos recursos. Su potencial impacto va desde la eficiencia en el uso del agua y fertilizantes, reducción de pérdidas productivas por estrés ambiental, menor dependencia de algunos insumos químicos, hasta una agricultura más sostenible desde el punto de vista económico y ambiental”, explica el Dr. Ariel Salvatierra, Investigador Asociado de HoloDroNE y encargado del Programa de Mejoramiento genético de portainjertos para cucurbitáceas.
Portainjertos
Una de las estrategias para mitigar los impactos de la sequía son los portainjertos, parte subterránea de una planta injertada, es decir, el sistema de raíces sobre el cual se une la variedad comercial que produce los frutos. Poseen rasgos radiculares especializados que mejoran la adquisición de agua por parte de la planta. Su rendimiento depende en gran medida del genotipo, por lo que es importante seleccionar fondos genéticos compatibles para entornos propensos al estrés.
“Un buen portainjerto ayuda a la planta a explorar mejor el suelo, absorber más agua, nutrientes, y enfrentar mejor condiciones adversas como la sequía, la salinidad o enfermedades del suelo, logrando plantas más sanas, mayor estabilidad productiva y, muchas veces, mejores rendimientos”, expone el Dr. Salvatierra.
SynComs
Múltiples estudios indican que los microorganismos benéficos del suelo mejoran la tolerancia de la planta frente al estrés abiótico, al modificar la rizósfera -espacio de suelo que rodea directamente sus raíces- mejora la absorción de agua y nutrientes. La aplicación de Comunidades Microbianas Sintéticas (SynComs); como bacterias, actinomicetos, hongos y algas; promueven la modulación de etileno, que es una hormona vegetal que regula funciones vitales de la planta como la maduración de sus frutos, caída de hojas y flores, germinación y respuesta ante situaciones de estrés ambiental.
Mientras Chile enfrenta un escenario crítico, posicionado en el lugar 18 de 167 países con mayor estrés hídrico y en potencial situación extrema para 2040 (World Resources Institute, 2015), tecnologías como los SynComs ofrecen una respuesta sostenible al mejorar la fertilidad del suelo, fomentar la diversidad microbiana beneficiosa y suprimir patógenos, fortaleciendo la resiliencia del sistema de la planta a largo plazo.
La doctora en Biotecnología, Deyanira Castillo-Novales, Ingeniera en Biotecnología Vegetal e Investigadora Postdoctoral de HoloDroNE, explica que uno de los principales aportes del proyecto es la comprensión de los mecanismos que permiten a las plantas ser naturalmente más resilientes frente al déficit hídrico.
“El proyecto integra fisiología vegetal, microbiología, biología molecular, metabolómica y análisis del suelo para comprender la interacción entre raíces y microorganismos con enfoque en aplicaciones concretas: desarrollo de bioinsumos, criterios para seleccionar portainjertos más eficientes o estrategias de manejo que permitan producir con menos agua, sin comprometer el rendimiento ni la calidad de los cultivos”, señala.
La simbiosis del Holobionte
El concepto de Holobionte permite caracterizar a la planta, lo que la rodea y sus distintos compartimientos como una misma unidad biológica, considerando su raíz, su interior y exterior, sus respuestas metabólicas, fisiológicas y moleculares, los componentes microbianos y sus efectos; todos comunicados mediante un diálogo químico bidireccional.
La planta libera exudados a través de sus raíces y en respuesta, los microorganismos generan sustancias que ayudan a la planta. Y es eso justamente lo que HoloDroNE investiga: cómo los exudados pueden ser modificados para obtener una mejor respuesta desde los microorganismos introducidos a nivel de la raíz.
“Comprender el holobionte significa cambiar la pregunta. En lugar de preguntarnos únicamente qué genes tiene una planta o qué variedad es más resistente, comenzamos a preguntarnos qué comunidad microbiana la acompaña y cómo esa asociación contribuye a su capacidad de adaptarse al ambiente”, añade la Dra. Castillo-Novales.
Finalmente, el Dr. Cornejo, Director Alterno del Proyecto e Investigador CEAF/UTalca, ingeniero agrónomo y doctor en Biología Agraria asegura que “Hay muchas funciones que ya realizan los microorganismos y que se ven suprimidas por el manejo agrícola. Nosotros estamos generando un catálogo de comunidades microbianas para potenciar sus funciones y ayudar a las plantas de forma natural, sin la aplicación masiva de insumos externos.” Según detalla, desde un punto de vista industrial y comercial, esto permitiría que los bioinsumos sean una realidad cada vez más accesible. “De cierto modo, conocer y generar un abanico de alternativas permitiría democratizar el uso de este tipo de insumo”, concluye.
