RESUMEN: La conservación del suelo agrícola frente a la
agricultura intensiva sostenida por el uso exhaustivo de fertilizantes
sintéticos nitrogenados, el aumento poblacional y la aceleración del cambio
climático, entre otros, surge como una forma de resiliencia que requiere
estrategias de uso, así como de insumos de menor impacto sobre la microbiota del suelo, ya que de esta depende en gran medida su
salud. Los biofertilizantes contribuyen a la fertilidad, actividad biológica y resiliencia del suelo agrícola, y se
consideran una opción agroecológica para alcanzar la seguridad alimentaria
mundial. La presente revisión se llevó a cabo mediante un enfoque bibliográfico
de tipo narrativo, empleando bases de datos científicas como Scopus, Web of Science, ScienceDirect y Google
Scholar, e incorporando artículos arbitrados en español e inglés publicados
entre 2015 y 2026. La búsqueda empleó palabras clave sobre biofertilizantes y
resiliencia del suelo aplicando operadores booleanos. Se priorizó la evidencia
científica revisada por pares con el propósito de identificar y sintetizar el
conocimiento
disponible sobre la contribución de los biofertilizantes a la resiliencia de los suelos agrícolas. La información obtenida destaca que, a diferencia de los fertilizantes sintéticos, los biofertilizantes permiten mantener y restaurar la calidad del suelo mediante sus funciones agronómicas y ecológicas, reduciendo simultáneamente los riesgos de contaminación del suelo y del agua asociados al uso intensivo de insumos químicos. La integración en la producción de cultivos en conjunto con dosis reducidas de fertilizantes minerales muestra alto potencial de contribuir de producir a la par la disponibilidad gradual de nutrientes y mejorar la biota del suelo. La integración de los biofertilizantes en sistemas de producción agroalimentaria se ha validado y propuesto como un modelo de manejo del suelo para aminorar los retos presentes y emergentes del sector agrícola.
PALABRAS CLAVE: Resiliencia del suelo, agrosistemas
sostenibles, bioinsumos
ABSTRACT: The conservation of agricultural
soil in the face of intensive agriculture sustained by the extensive use of
synthetic nitrogen fertilizers, population growth, and accelerating climate
change, among other factors, emerges as a form of resilience that requires
strategies for its use, as well as inputs with less impact on the soil
microbiota, since its health largely depends on it. Biofertilizers contribute
to the fertility, biological activity, and resilience of agricultural soil and
are considered an agroecological option for achieving global food security.
This review was conducted using a narrative bibliographic approach, employing
scientific databases such as Scopus, Web of Science, ScienceDirect, and Google
Scholar, and incorporating peer-reviewed articles in Spanish and English
published between 2015 and 2026. The search used keywords on biofertilizers and
soil resilience, applying Boolean operators. Peer-reviewed scientific evidence
was prioritized to identify and synthesize the available knowledge on the
contribution of biofertilizers to the resilience of agricultural soils. The
information obtained highlights that, unlike synthetic fertilizers,
biofertilizers maintain and restore soil quality through their agronomic and
ecological functions, simultaneously reducing the risks of soil and water
contamination associated with the intensive use of chemical inputs. Their
integration into crop production, along with reduced doses of mineral
fertilizers, shows high potential for contributing to the gradual availability
of nutrients and improving soil biota. The integration of biofertilizers into
agri-food production systems has been validated and proposed as a soil
management model to mitigate current and emerging challenges in the agricultural
sector.
KEYWORDS: Soil
resilience, sustainable agroecosystems, bioinputs
INTRODUCCIÓN
La reducción en la provisión de bienes y servicios por
efecto del cambio del estado de salud del suelo se denomina degradación (FAO,
2024), al perder la calidad y productividad se reducen funciones clave y
servicios ecosistémicos como: las capacidades del sistema suelo-planta
orientadas a la producción de alimentos y manejo del agua, así como, el soporte
para infraestructuras, la protección frente a fenómenos meteorológicos
extremos, el sustento de la biodiversidad y el almacenamiento de carbono y
nutrientes (Telo da Gama, 2023). La degradación del suelo se ha clasificado en
cuatro categorías principales, según el proceso predominante que altera sus
propiedades: i. procesos físicos y mecánicos, ii.
procesos químicos y fisicoquímicos, iii. procesos
biológicos y bioquímicos, y iv. procesos
hidrológicos. Estas categorías suelen estar interrelacionadas, e incluso,
ocurrir de manera simultánea (Molchanov et al., 2015).
Los fertilizantes desempeñan un papel clave en la
productividad de los sistemas agrícolas al proporcionar los nutrientes
esenciales necesarios para un crecimiento y una productividad óptima de los
cultivos, sin embargo, la ausencia de ejecución de buenas prácticas agrícolas
como la realización del análisis del suelo previo y posterior al ciclo
agrícola, así como la falta de sincronización entre la aplicación de nitrógeno
y la demanda fisiológica del cultivo, han generado desequilibrios nutricionales
y una ineficiente utilización de estos insumos. A ello se suman condiciones de
aplicación inadecuadas, tales como niveles inapropiados de humedad, pendiente o
textura del suelo, que favorecen procesos de lixiviación y escorrentía. En
conjunto, estos factores contribuyen a un manejo deficiente de los
fertilizantes sintéticos, lo cual repercute negativamente en la salud del suelo
y conduce, en parte, a su degradación y a la disminución del rendimiento
agrícola (Wang et al., 2023a). Al respecto, José-Marqués (2021) señala
que, aun cuando la agricultura no es la única causa de la degradación del
suelo, sí representa uno de los factores más significativos, dado que en su
evolución ha transformado negativamente de manera profunda el uso del suelo a
nivel global por el uso intensivo de fertilizantes y agroquímicos, la
producción predominante a través de monocultivos, y la labranza excesiva. La
degradación de los suelos agrícolas constituye una problemática que reduce la
capacidad de los sistemas agro-productivos para satisfacer la demanda
alimentaria lo cual pone en riesgo a la población mundial (Karlen et al.,
2021). Esta problemática se ha acentuado, principalmente, por prácticas
intensivas, la deforestación (en parte para expandir la frontera agrícola) y el
cambio climático, que favorece procesos de erosión, salinización, pérdida de
materia orgánica, compactación y contaminación del suelo. Estos factores de
manera individual o conjunta reducen progresivamente su fertilidad y
funcionalidad, consecuentemente vastas extensiones de superficie pierden su
aptitud agrícola, afectando la seguridad alimentaria, así como los medios de
subsistencia de millones de personas, especialmente en áreas rurales (Bayata et al., 2024).
Se ha documentado que el 98.8 % de la
energía alimentaria que consumen las personas proviene del suelo, lo que
corresponde a 2,849 kcal per cápita, mientras que, solo el 1.2 % procede
de fuentes acuáticas, es decir, 55 kcal per cápita (Ahmed et al.,
2025). Lo anterior, evidencia que la seguridad alimentaria humana depende casi
totalmente del suelo. Dicha dependencia se ha mantenido a través del uso de
fertilizantes minerales para aumentar la productividad agrícola y cubrir la
demanda mundial de alimentos, impulsada por el incremento poblacional, así como
modificaciones en las tendencias de consumo (Moretti et al., 2025). La
intensificación no ha reducido la brecha de incrementar el rendimiento por
hectárea sin agravar la salud ambiental (Reyes-Palomino y Cano, 2022). A la producción agrícola basada en monocultivos de alto rendimiento
establecidos en amplias extensiones agrícolas por periodos largos (Schmid y Schöb, 2023) se suman las rotaciones inadecuadas de
cultivos, el pastoreo, la eliminación recurrente de residuos vegetales como el
rastrojo, cuyo retorno beneficia las propiedades fisicoquímicas del suelo (Fu et
al., 2021), así como la sobreutilización de fertilizantes nitrogenados
sintéticos (Herrero et al., 2025).
Si bien la intensificación agrícola
ha aumentado significativamente la producción de cultivos aplicando
fertilizantes sintéticos, Tufail et al. (2024) argumentan que la demanda
de estos, en particular los nitrogenados han requerido de elevado costo
energético, climático y de salud pública. Adicionalmente, la proporción de
nitrógeno absorbido por las plantas respecto al nitrógeno aplicado a los
cultivos denominado como eficiencia del uso del nitrógeno (EUN) es notablemente
baja en la mayoría de los sistemas agrícolas (Herrero et al., 2025). A
mediados del siglo XX, la producción mundial de alimentos presentó un
incremento significativo, impulsado principalmente por el uso intensivo de
agroquímicos sintéticos, no obstante, su uso desproporcionado se
considera uno de los factores que ha causado graves daños colaterales al medio
ambiente provocando la pérdida de biodiversidad, la resistencia a los
pesticidas y la aparición de nuevas plagas, así como la contaminación, y la
disminución de la disponibilidad de agua dulce, la degradación y erosión del
suelo, y efectos adversos en la salud (Parven et al., 2025). La
transformación agrícola y la Revolución verde, así como la generación de
variedades vegetales y razas de ganado, requirieron de la aplicación de
fertilizantes inorgánicos, pesticidas y maquinaria, mismos que condujeron a
presiones considerables de los recursos. Lo anterior, permite señalar que la
problemática del uso de fertilizantes sintéticos no es el insumo en sí, sino su
manejo inadecuado. Paralelamente, el
incremento progresivo de la demanda de productos agrícolas, impulsado por el
crecimiento demográfico y las transformaciones en los hábitos alimentarios,
hacen necesario atender las problemáticas relacionadas con la capacidad de la
humanidad para sostener su alimentación utilizando los recursos limitados del
planeta (Sud, 2020).
La intensificación agrícola
convencional ha impulsado el desarrollo económico y el bienestar humano; no
obstante, ha provocado un marcado deterioro de los sistemas del suelo (Kumari et
al., 2025). La interacción y acción individual de diversos factores
adversos favorecen su degradación, comprometiendo la capacidad de los sistemas
agrícolas para la producción de alimentos (Apoorva y Kundlas,
2024). Asimismo, la degradación del suelo pone en riesgo las condiciones de
vida, debido a que afecta con mayor repercusión a quienes dependen directamente
de las actividades agrícolas (Ahmed et al., 2025). Gran parte de la
productividad, la biodiversidad y el equilibrio de los sistemas agrícolas
depende de suelos sanos. Esta situación
crítica ha impulsado estrategias con enfoque agroecológico que permitan transitar
hacia la intensificación sostenibles a largo plazo, capaces de alimentar a una
población mundial proyectada en 9,700 millones de personas para 2050 y 11,200
millones para 2100 (Vishwakarm y Ranjan, 2024).
Muchos de estos enfoques, basados en principios de intensificación ecológica,
contribuyen al enriquecimiento de la materia orgánica del suelo y al
fortalecimiento de sus servicios ecosistémicos, lo que contribuye a mejorar la
sostenibilidad y resiliencia de los sistemas agrícolas (Muchane
et al., 2020). Entendiendo que la capacidad para recuperar la
estructura, funcionalidad y calidad, a partir de mecanismos de recuperación y
reorganización funcional, tras la ocurrencia de perturbaciones de tipo natural
o antropogénico se conoce como resiliencia del suelo (Sierka,
2025). Ante este multi escenario que evidencia el potencial riesgo en la
producción y seguridad alimentaria surge la opción de transitar a prácticas
agrícolas más sostenibles y con menor uso insumos químicos. Con base en lo
anteriormente señalado, el objetivo del presente estudio fue desarrollar la
revisión bibliográfica narrativa del papel de los biofertilizantes en la
fertilidad, actividad biológica y resiliencia del suelo en agrosistemas.
METODOLOGÍA
La revisión
bibliográfica narrativa inició con búsqueda de artículos en inglés y español
consultando las bases de datos: Scopus, Web of Science, ScienceDirect y Google
Scholar (este último como complemento), enfocándose en literatura científica
arbitrada para identificar la evidencia disponible sobre la contribución de los
biofertilizantes a la resiliencia de los suelos agrícolas. Se consideraron
publicaciones de 2015 a 2026, con el fin de garantizar la actualidad y
pertinencia de la información analizada. La estrategia de búsqueda incluyó el
uso de combinaciones de palabras clave en español e inglés, tales como
“biofertilizantes”, “resiliencia del suelo”, “microorganismos benéficos”,
“fertilidad del suelo”, “soil resilience”
y “biofertilizers”. empleando operadores booleanos
para optimizar la recuperación de documentos relevantes. Se descartaron
estudios duplicados, literatura no arbitrada, documentos con información
insuficiente o aquellos que no estaban directamente relacionados con la temática
central. La información compilada se organizó temáticamente, lo que permitió
identificar tendencias, coincidencias y vacíos de investigación en torno al
papel de los biofertilizantes como herramientas para fortalecer la resiliencia
de los sistemas agrícolas.
ANÁLISIS Y DISCUSIÓN
La
degradación del suelo agrícola y sus implicaciones en la salud del suelo
Los suelos de los sistemas agrícolas presentan una
degradación generalizada en forma de erosión, pérdida de materia orgánica,
contaminación, compactación, aumento de la salinidad, siendo la estructura del
suelo y la densidad aparente los factores con influencia directa en la
asociación entre la degradación del suelo y la productividad agrícola (Belay et
al., 2026). La erosión, tanto hídrica como eólica, provoca el arrastre de
la capa superficial también conocida como capa arable del suelo, que es la más
rica en nutrientes y materia orgánica, reduciendo significativamente su
fertilidad (Güven e Yıldırım, 2026).
La materia orgánica es esencial para la retención de
agua y oferta hídrica de los cultivos; su disminución altera las actividades y
diversidad de los microorganismos, en consecuencia, se reduce la resiliencia de
los agroecosistemas (Liang et al., 2025). El control de fitopatógenos y
la estimulación del crecimiento de la planta son beneficios derivados del
establecimiento de microorganismos en suelos ricos en materia orgánica (Ortiz y
Sansinenea, 2022). En el mismo sentido, la movilidad,
absorción y el ciclo de nutrientes dependen de la actividad y composición de la microbiota, de manera que cualquier alteración puede
derivar en repercusiones sobre la fertilidad y salud del suelo (Oro et al.,
2024). La pérdida de materia orgánica, en consecuencia, conlleva a incrementar
el uso de fertilizantes químicos para mantener la productividad (Wang et al.,
2020). A pesar de que esta es una práctica común, Menšík et al. (2018)
señalan que la aplicación recurrente de fertilizantes químicos en suelos con poca
o sin materia orgánica deteriora aún más la calidad del recurso lo que puede
conducir a la lixiviación de nitrógeno e incluso mayor disponibilidad de
elementos tóxicos para las plantas. Ante ello, la incorporación del estiércol
animal se ha propuesto como una alternativa para recuperar la materia orgánica.
Aunque es importante reconocer que el uso de estiércoles provenientes de
animales tratados con antiparasitarios de amplio espectro, como las
ivermectinas, que tienen el potencial de afectar tanto a la
microbiota del suelo como su actividad biológica. Al respecto, Lobo et
al. (2026) señalan que el ganado tratado con este agente antiparasitario
excreta en las heces al menos el 80 % del fármaco, lo cual puede alterar
negativamente taxones funcionales clave de la cobertura vegetal y la fauna del
suelo (por ej. escarabajos peloteros). En contraparte, Lupwayi
et al. (2024) indican que los residuos de ivermectina en el estiércol
tienen la capacidad de potencial la mineralización de nitrógeno del suelo, dado
que productos de hidrólisis de ciertas enzimas microbianas como la N-acetil-β-glucosaminidasa puede estimular indirectamente la
liberación de nitrógeno disponible.
Por otra parte, el uso integrado del estiércol animal
junto a fertilizantes sintéticos de NPK a largo plazo ha evidenciado una alta
eficiencia de secuestro de carbono (Sedlář et al.,
2023). No obstante, es pertinente señalar que este efecto depende fuertemente
de la tasa de aplicación, del sistema de almacenamiento, así como de clima
(Denoncourt et al., 2025).
En relación con la sinergia entre la materia orgánica
y los biofertilizantes, Jin et al. (2021) señalan que la incorporación
de estos insumos en suelos arroceros puede generar efectos contrastantes sobre
la inmovilización de cadmio. Dichos efectos están condicionados tanto por las
propiedades edáficas como por la composición del biofertilizante, en particular
por su contenido de materia orgánica. En este sentido, los autores concluyen
que los biofertilizantes con altos niveles de materia orgánica podrían no ser
adecuados en suelos arroceros con elevada fracción arcillosa cuando el objetivo
es reducir la acumulación de cadmio en los granos de arroz.
La degradación de la calidad del suelo involucra
alteraciones en sus componentes físicos, químicos y biológicos, derivadas de
prácticas inapropiadas, principalmente en contextos agrícolas, pecuarios y
urbanos. Depende no solo de la interacción de diferentes factores físicos,
químicos y biológicos del suelo, incluyendo las propiedades del suelo, la
topografía y las características climáticas, sino también del uso de la tierra,
los factores antropogénicos y de la gestión (Wang et al., 2023b). La
capacidad de los sistemas agro-productivos se ve atentada por la disminución de
la calidad edáfica, colocando a estos en constante riesgo para satisfacer la
progresiva demanda alimentaria mundial (Bedolla-Rivera et al., 2023). La
presión ejercida sobre los sistemas agrícolas por el aumento de la población,
la modificación de los patrones de consumo y la necesidad de asegurar la
disponibilidad y acceso a los alimentos ha conducido a una intensificación sin
precedentes tanto en escala como en complejidad tecnológica (Ajibade et al.,
2023). De tal manera que, frente a la escasez de tierras arables y la urgencia
de conservar los ecosistemas naturales, la estrategia predominante ha tenido
por objetivo maximizar el rendimiento por unidad de superficie mediante la
intensificación tecnológica, agroquímicos, riego tecnificado, mecanización y
cultivos mejorados de alto rendimiento. Aproximadamente una cuarta parte de las
tierras agrícolas a nivel mundial presentan algún grado de degradación debido
al uso intensivo y se espera que esta cifra continúe en aumento en los próximos
años (Zsögön et al., 2022). Cerca de una
tercera parte de la superficie terrestre ha sido degradada, con impacto a escala
global en más de 2.6 mil millones de personas, este detrimento ha derivado del
manejo intensivo del suelo con fines agrícolas, incidiendo, además, las
prácticas agrícolas no sostenibles (Adão et al., 2025).
Diversas proyecciones indican que, para satisfacer la
demanda alimentaria proyectada hacia 2050, la producción mundial de cultivos
deberá al menos duplicarse, como resultado tanto del aumento de la población
como de la transición hacia dietas más calóricas y ricas en proteínas. Al mismo
tiempo, se mantiene el desafío de garantizar suministro alimentario de los 821
millones de personas afectadas por desnutrición crónica. Al respecto, Lal
(2024) señala que la productividad junto con la calidad nutricional tanto de
plantas como de animales son reducidas por la degradación y empobrecimiento del
suelo; afectando la disponibilidad de nutrientes esenciales incluyendo
micronutrientes (Fe, Zn, Se, Mo) así como cantidad de proteínas y la
composición de aminoácidos, vitaminas y otros componentes fundamentales para la
salud y el bienestar humano son deficientes en cereales y forrajes cultivados
en suelos empobrecidos, lo que permite deducir que la degradación del suelo es
una de las causas de desnutrición humana, especialmente entre comunidades
rurales vulnerables (Akhmedov, 2025) donde se ha registrado retraso de
crecimiento, bajo peso y anemia, además de dietas de poco valor nutricional y,
alta vulnerabilidad socioeconómica.
La capacidad del suelo para seguir funcionando como un
recurso finito y dinámico ha dado origen al concepto de salud del suelo. Dentro
de los límites propios del ecosistema y de su uso, esta capacidad permite
mantener la productividad biológica, así como conservar o mejorar la calidad
del aire y del agua, y promover una sola salud (Lehmann et al., 2020).
Un suelo sano actúa como un sistema vivo dinámico que brinda múltiples
servicios ecosistémicos, como el mantenimiento de la calidad del agua y la
productividad vegetal, el control de la descomposición y del reciclaje de
nutrientes del suelo y la eliminación de gases de efecto invernadero de la
atmósfera.
La salud del suelo depende del vínculo entre
biodiversidad microbiana y sostenibilidad agrícola; la diversidad biológica del
suelo regula procesos ecológicos fundamentales que garantizan la productividad
y funcionalidad del agroecosistema (Tahat et al., 2020). Esta última se
define como la capacidad de un sistema de producción agrícola para producir
alimentos de manera continua sin comprometer negativamente al medio ambiente.
De manera que la salud del suelo es un término que describe el estado general o
la calidad del recurso suelo. En particular, los suelos cultivados conocidos
también como suelos agrícolas presentan una degradación generalizada (erosión
acelerada, disminución de la fertilidad y pérdida de nutrientes, contaminación
por prácticas convencionales y deterioro estructural, principalmente) pese a
que la gestión del suelo es crucial para los sistemas agrícolas (Liao et al.,
2025). De acuerdo con Kibblewhite (2018) el suelo es
un sistema multicomponente y multifuncional, con variantes acordes a cada tipo
de suelo que se originan en función de la diferenciación de factores, como el
material parental, el clima y la topografía, que influyen en gran medida las
propiedades físicas y químicas del sistema. Todos los factores anteriores,
pueden ser alterados por las intervenciones agrícolas. Bajo este mismo enfoque,
se señala que el suelo agrícola constituye un sistema multidimensional
caracterizado por la interacción de múltiples funciones y procesos
biogeoquímicos que operan en diversas escalas espaciales y temporales (Adams et
al., 2025). Por lo tanto, su manejo requiere un enfoque integral que
trascienda la reducción en el uso de fertilizantes inorgánicos convencionales,
sino de una reorientación hacia la generación, validación y adopción de
alternativas sostenibles. Dichas alternativas deben ser de bajo costo, con
menor impacto ecológico, capaces de garantizar la calidad de la producción,
contribuir a la restauración de los ecosistemas y minimizar los posibles
riesgos para la salud humana, como se ha documentado en el uso de los
biofertilizantes.
Biofertilizantes
en la gestión sostenible de la fertilidad y conservación de los suelos
agrícolas
Un biofertilizante, básicamente, es una bioformulación que contiene organismos vivos. Los
fertilizantes biológicos se consideran insumos biológicos formulados con
preparaciones que contienen células vivas de cepas altamente eficientes de
microorganismos fijadores de nitrógeno, solubilizadores
de fosfatos y silicatos, así como degradadores de celulosa (Hasan et al.,
2025). Los procesos naturales que transforman los nutrientes en formas más
accesibles para las plantas se favorecen por el incremento de la población
microbiana, la cual aumenta de forma sinérgica al incorporarse el
biofertilizante al suelo (Okur, 2018; Mącik et al.,
2020). Cabe recordar, que los nutrientes como NPK no se encuentran siempre
disponibles para ser absorbidos por las plantas, por lo que biofertilizante al
agregar microrganismos al suelo y aumenta la población microbiana potencia la
aceleración de los procesos de transformación de estos nutrientes a formas
asimilables.
El desarrollo de las plantas es favorecido por
inóculos microbianos mediante mecanismos directos o a través de procesos
biogeoquímicos como la fijación biológica de N, P, K junto a la producción de
sideróforos, antibióticos, enzimas y compuestos con propiedades antifúngicas y
antibacterianas; la estimulación del crecimiento vegetal depende de las
hormonas liberadas, lo que en consecuencia aumenta la productividad y mejora la
capacidad de adaptación bajo condiciones de estrés tanto biótico como abiótico
(Itelima et al., 2018).
Las interacciones entre plantas, microorganismos y la
rizosfera forman una red compleja, dinámica y altamente interdependiente tanto
en ecosistemas naturales como en agroecosistemas (Tariq et al., 2025).
La rizosfera actúa como un modulador de la respuesta del suelo frente a
disturbios físicos, químicos y climáticos, favoreciendo la recuperación de funciones
ecosistémicas esenciales, al mismo tiempo, su actividad biológica forma un
microambiente altamente dinámico donde las interacciones entre planta y
microorganismo regulan procesos claves como la descomposición mineral de
nutrientes, la estabilización de la materia orgánica y la supresión de
patógenos (Asghar et al., 2024).
La mayor densidad, diversidad y actividad metabólica
microbiana se encuentran en la rizosfera, a mayor distancia de la superficie,
la cantidad de microorganismos disminuye, llegando incluso a ser nula entre 1 y
2 m (Figiel et al., 2025). De tal manera que, la rizosfera, además, es
el nicho donde la liberación de sustancias orgánicas y señales químicas que
estimulan la multiplicación microbiana y seleccionan comunidades funcionales
definidas (Li et al., 2025). La relación entre la rizosfera y la microbiota del suelo es altamente dependiente y
funcional, regula la fertilidad, estabilidad y resiliencia del suelo. Esta
relación genera la redundancia funcional conservando procesos clave de los
microorganismos después de un disturbio que haya afectado parte de la comunidad
microbiana manteniendo otras especies con funciones similares de los procesos
esenciales (Chen et al., 2022). La redundancia funcional junto con la
transferencia horizontal de genes, la cooperación microbiana y la simbiosis
planta-microbio son procesos adaptativos que permiten que los suelos mantengan
o recuperen su funcionalidad incluso bajo estrés (Sierka
et al., 2025).
Al proceso de mejorar la eficacia del suelo para optimizar
el crecimiento y rendimiento vegetal se conoce como el manejo de la rizosfera
y, se logra a través de los mecanismos multidimensionales de los
microorganismos. Gran parte de las funciones del suelo tienen un origen
microbiano (Nazaries et al., 2021). Al formar
asociaciones mutualistas luego de colonizar las rizosferas de las plantas, los
biofertilizantes tienen la capacidad de aumentar la eficiencia del uso de
nutrientes, promover el crecimiento de las raíces, mejorar la estructura del
suelo además de estimular la actividad de la deshidrogenasa y fosfatasa,
principalmente, así como de poblaciones microbianas diversas (Sharma et al.,
2023).
En suelos degradados donde se ha disminuido o
eliminado gran parte de su microbiota, los biofertilizantes o bien,
formulaciones microbianas vivas pueden renovar y reforzar funciones que ya
existían en la rizosfera, aunque su eficacia para la recuperación de procesos
como fijación de nitrógeno, solubilización de P y producción de hormonas
vegetales depende de dos factores determinantes: i. la capacidad de
establecimiento en la rizosfera y ii. su interacción
con la microbiota nativa del suelo también denominada
diversidad residual (Figura 1) (Fasusi et al.,
2021).
La interacción simbiótica entre plantas y
microorganismos constituye una unidad ecológica integrada (holobionte), cuya
composición microbiana está determinada principalmente por las características
de los exudados radiculares y la dinámica de absorción de nutrientes de la
planta, lo anterior, es un punto esencial y el reto de la adopción de los
biofertilizantes, principalmente en relación a la competencia microbiana y las
posibles interacciones con la microbiota nativa además de la fuerte influencia
ambiental que tienen estos dos factores (Chakraborty y Akhtar, 2021).
Figura 1. Restauración de funciones
microbianas en suelos degradados con biofertilizantes (Adaptado de Fasusi et al., 2021).
Por su parte, Zhan (2025) señala que la temperatura,
pH y los niveles de humedad del suelo son altamente incidentes en la eficiencia
del biofertilizante, sobre todo por su efecto en la supervivencia y actividad
de los microorganismos. Si bien es cierto que los biofertilizantes pueden
mejorar la proporción entre la cantidad de nutrientes aplicados y los usados
por la planta mediante mecanismos como: la liberación gradual de nutrientes,
una mejor arquitectura radicular para una mayor intercepción de nutrientes, una
mejor estructura del suelo para una mayor retención de nutrientes y la
conversión de formas no disponibles en formas aprovechables para las plantas,
es importante también, considerar los factores con mayor incidencia sobre su
eficacia como lo son: el pH, contenido de materia orgánica y textura del suelo,
las condiciones ambientales (temperatura y humedad), además de la composición y
actividad de la comunidad microbiana e incluso la especie vegetal y la etapa de
crecimiento, así como el método y momento de aplicación (Figiel et al.,
2025).
A su vez el diseño de estrategias con enfoques
integrales para la gestión nutrimental ha incluido a los biofertilizantes para
validar su efectividad junto a fertilizantes minerales y orgánicos a fin de
reducir e incluso llegar a la sustitución parcial de químicos sintéticos. Bajo
un enfoque de sostenibilidad, la integración de microorganismos beneficiosos
con fertilización combinada (orgánica e inorgánica) tienen la capacidad de
potencializar de manera significativa la productividad agrícola, al tiempo que
fortalece la resiliencia del suelo y contribuye a la seguridad alimentaria (Imran,
2024). Lo anterior, ha sido de demostraron a través de varios estudios como el
realizado por Al-Suhaibani et al. (2020) donde la aplicación combinada
de NPK junto a Azotobacter y micorrizas
mejoró la dinámica del nitrógeno en el suelo, la disponibilidad de P y K, la
actividad microbiana, el crecimiento radicular, la actividad de la ureasa y la
eficiencia del uso del nitrógeno, en comparación con el tratamiento solo con
NPK. De manera que el manejo integrado de nutrientes, incorporando
biofertilizantes puede sustituir total o parcialmente los fertilizantes
químicos. En el mismo sentido, Abou et al. (2021), han evidenciado que
la integración de humato de potasio y
biofertilizantes mejora la eficiencia fisiológica de los cultivos como el maíz
(Zea mays) bajo condiciones de disponibilidad
limitada de agua, por una parte, el humato de potasio
contiene grupos carboxilo, hidroxilo fenólico y otros grupos funcionales, posee
una fuerte capacidad de adsorción superficial y de complejación,
lo que reduce la pérdida de N amoniacal y potencia la síntesis de azúcares,
almidón y proteínas, y por otro lado, los biofertilizantes producen sustancias
promotoras del crecimiento, como el ácido indolacético y el ácido giberélico, mejoran la absorción, translocación y síntesis
de asimilados fotosintéticos, lo que resulta en una sinergia altamente viable.
En relación a la sinergia de los biofertilizantes con
las prácticas agrícolas, se ha demostrado que la aplicación de estos en
conjunto con la rotación de cultivos o policultivos con cereales y labranza
cero en la producción de alimentos con relevancia dietética y cultural como el
caso de las legumbres en la India, aumenta la productividad, la sostenibilidad
y la salud del suelo (Gupta et al., 2024) lo que permite a la población
disponer de un alimento diverso en nutrientes y una de las fuentes más ricas de
fibra dietética, y proteína vegetal, aumento a su disponibilidad a un precio
asequible (Lisciani et al. 2024) a la par de
contribuir a la seguridad alimentaria se suma que las legumbres son preferidas
en áreas rurales sobre el cultivo de arroz y trigo, por su desempeño agronómico
aun condiciones de menor disponibilidad hídrica. En el mismo sentido, al
evaluar los impactos de la labranza a largo plazo, los residuos de cultivos y
los biofertilizantes en el secuestro de Carbono. Roy et al. (2025)
cuantificaron un secuestro de C significativamente mayor en comparación con los
biofertilizantes aplicados sin residuos de cultivo, lo cual muestra el
potencial de contribuir a mitigar el cambio climático y su relación con la
restauración de la calidad del suelo, por lo que se demuestra que los
biofertilizantes son más efectivos cuando se integran dentro de un manejo
agrícola conservacionista.
Las prácticas de labranza, la retención de residuos y
la bio-inoculación influyen de forma directa en las emisiones de CO₂. La
combinación de labranza con residuos y biofertilizantes genera las mayores
emisiones al acelerar la transformación de la materia orgánica. En cambio, la
siembra directa favorece la actividad biológica, la estabilidad estructural de
los agregados y su capacidad de retención de humedad, lo que incrementa el
carbono orgánico del suelo. Cuando la labranza se introduce tras la aplicación
de residuos y biofertilizantes, se intensifica la conversión de compuestos
orgánicos y aumentan las emisiones de CO₂ debido a la actividad de los
microorganismos y a la de la fauna del suelo, lo cual permite acumular y
conservar carbono orgánico, mejorar su funcionamiento biológico y aumentar su
estabilidad a largo plazo (Bhattacharya, 2025). Las prácticas sostenibles, como
el uso de biofertilizantes, favorecen una mayor diversidad y funcionalidad
microbiana, lo que se traduce en un ciclo de nutrientes más eficiente, mejores
interacciones planta-microorganismo y una mayor supresión natural de patógenos.
La abundancia de grupos microbianos benéficos como Rhizobium,
Actinobacteria y Trichoderma
en sistemas orgánicos, se reconoce su importancia clave en la fertilidad del
suelo. Por el contrario, los suelos convencionales, caracterizados por una
menor diversidad microbiana y un aumento de genes de resistencia a los
antibióticos, indican un desequilibrio ecológico derivado del uso excesivo de
productos químicos. Lo anterior, destaca la importancia de promover prácticas
agrícolas sostenibles que fortalezcan el microbioma del suelo como base para la
conservación de la fertilidad a largo plazo, la estabilidad ecológica y la
capacidad de los sistemas de producción agrícola viables a largo plazo (Harsha,
2025).
Biofertilizantes: Beneficios a la salud humana, uso en
cultivo sin suelo y el enfoque integral del aprovechamiento de residuos para su
obtención
La aplicación de los biofertilizantes ha conducido a
la disminución significativa de la acumulación de nitratos en los tejidos
vegetales, principalmente en hortalizas, lo cual es relevante dado que el
consumo excesivo de nitratos se asocia con riesgos para la salud, como la
formación de nitrosaminas potencialmente carcinogénicas (Figura 2), (Dasgan et al., 2022).
Figura 2. Biofertilizantes como estrategia
para reducir nitratos y el riesgo de nitrosaminas en la producción de
hortalizas (Adaptado de Fasusi et al., 2021).
En tomate (Solanum
lycopersicum) la incorporación de un
biofertilizante enriquecido con Trichoderma
junto a una reducción del 25 % del fertilizante mineral mostró una
disminución de hasta el 62 % de NO3-, así como el aumento del 57 %
en la vitamina C y el 24 % de incremento en sólidos solubles en comparación con
la aplicación del 100 % del fertilizante mineral (Ye et al., 2020). El
estudio del efecto de los biofertilizantes sobre el rendimiento foliar, la
cantidad de NO3-, el contenido mineral y los antioxidantes de la
albahaca aplicando solo el 50 % del fertilizante mineral en un cultivo flotante
mostró mejor absorción de N, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Zn y Cu, aumento de fenoles
y flavonoides en hojas, por lo que la reducción del fertilizante mineral a la
par de la utilización del biofertilizante incrementó el valor nutraceútico de
estas hortalizas. Otros estudios muestran un rendimiento comparable al uso
completo de fertilizantes minerales, pero con mayor contenido nutricional en
los cultivos bio-fertilizados. Por tanto, el uso de biofertilizantes no solo
incrementa la productividad agrícola, sino que también contribuye a la mejora
de la calidad nutricional y la seguridad sanitaria de los alimentos,
contribuyendo a dietas más saludables y a sistemas agroalimentarios
sostenibles.
En los sistemas de cultivo sin suelo, como la
hidroponía, la ausencia de suelo implica también la falta natural de
microorganismos benéficos en la rizosfera, lo que limita las interacciones
biológicas que favorecen el crecimiento vegetal. En este contexto, los
biofertilizantes desempeñan un papel clave, ya que permiten introducir de forma
controlada microorganismos a estos si stemas. Mejía-Guerra et al. (2025), señalaron la
mejora en la composición, la actividad bioquímica y la diversidad funcional de
los consorcios microbianos de la rizosfera en el cultivo orgánico de Cucumis melo L. var. reticulatus
establecido en un sistema de cultivo sin suelo al combinar té de vermicompost y
el biofertilizante con microorganismos promotores del crecimiento vegetal en
conjunto con la cobertura rotacional con Mucuna pruriens.
Se enfatiza, además, que los biofertilizantes estimulan la actividad metabólica
y eficiencia funcional de microorganismos fijadores de N y solubilizadores
de P, mejorando el suministro de nutrientes para las plantas.
Dasgan et al. (2023) evidenciaron la mejora del rendimiento, calidad y
el contenido de antioxidantes de la lechuga mediante el uso de biofertilización con rizobacterias
promotoras del crecimiento vegetal asociadas a la raíz en hidroponía. Por su
parte, Sato et al. (2023) desarrollaron un biofertilizante microbiano
rico en nitrato que al aplicar en hidroponía para la producción de S. lycopersicum estimuló la formación de biopelículas en
las raíces y aumentó la biomasa en comparación con fertilizantes inorgánicos,
además se identificaron OTUs (Unidades Taxonómicas Operativas) de Rudaea, Chitinophaga y
Stenotrophobacter, de manera que estos grupos
estuvieron presentes y activos en el sistema radicular lo cual sugiere un
microbioma con potencial supresor de patógenos, contribuyendo a la sanidad
radicular y a la estabilidad del sistema productivo. Pappalettere
et al. (2024) utilizaron bacterias endofíticas productoras de auxina (Azospirillum, Bacillus)
en plántulas de tomate en hidroponía con los que se produjo mayor tasa de
supervivencia y significativo aumento del crecimiento radicular, y del tallo,
asociado con mayor producción de ácido indolacético lo cual se relaciona con
crecimiento observado. Setiawati et al. (2023) demostraron que la
aplicación conjunta de 50 % de fertilizante inorgánico y 100 % de
biofertilizante en sistemas hidropónicos incrementó las comunidades bacterianas
involucradas en la fijación de nitrógeno y solubilización de fósforo. Asimismo,
esta combinación promovió un aumento en el peso de fruto de aproximadamente 36
% en comparación con el tratamiento de 100 % de fertilizante inorgánico sin
biofertilizante. La incorporación de biofertilizantes a sistemas de producción
sin suelo mejora la nutrición de las plantas al aumentar la eficiencia en la
absorción y utilización de nutrientes, promueve su crecimiento y reduce la
dependencia de fertilizantes minerales.
Finalmente, es importante señalar que los
biofertilizantes logran el reciclaje de nutrientes, básicamente, al ser
producidos a partir de subproductos industriales de tipo alimenticio y
agroalimenticio, así como de residuos orgánicos (Hidalgo et al., 2025).
Por ejemplo, Ridderch et al. (2025)
desarrollaron biofertilizantes fermentados con Enterobacter,
Bacillus y Pseudomonas usando residuos
agroindustriales (cáscara de cacahuate, paja de arroz, salvado de arroz), al
evaluarse el cultivo bajo estrés salino, los resultados indicaron que los
biofertilizante mejoraron la germinación y el crecimiento radicular
notablemente (hasta 188 % en biomasa total), además de incrementar la
disponibilidad de P hasta 143 % más y diversificaron el microbioma del suelo,
mientras que condiciones no salinas, superaron el rendimiento de fertilizantes
minerales convencionales. Asimismo, Vargas et al. (2024) al utilizar
como biofertilizante levaduras residuales de Saccharomyces
cerevisiae que forman parte de la contaminación
generada por la industria cervecera, evidencian la mejora en la germinación,
crecimiento, biomasa y estado fisiológico de plántulas de lechuga y tomate, con
una eficiencia comparable a fertilizantes comerciales cuando se aplican en
dosis óptimas (10⁷ células mL⁻¹). Lo anterior, refleja el enfoque integral para
la valorización de los residuos de la industria alimentaria y su potencial
sustituto parcial o total de insumos convencionales aplicados a la agricultura
a través de los biofertilizantes.
CONCLUSIONES
La evidencia disponible sugiere que los
biofertilizantes son una alternativa altamente viable para disminuir el uso de
fertilizantes convencionales. La incorporación de los biofertilizantes al
manejo integral de nutrientes presenta un alto potencial de aplicación para
evitar el sobreuso de los fertilizantes minerales, no obstante, requiere de una
evaluación exhaustiva en relación con la demanda nutrimental del cultivo, la
sincronización de aplicación y sus etapas fenológicas, así como condiciones del
terreno y características del suelo. Además de considerar su bio-formulación,
compatibilidad y calidad del propio biofertilizante a fin de transitar
estructurada a sistemas agrícolas más sostenibles y resilientes. Se reconoce
que la aplicación de los biofertilizantes contribuye de manera directa a la
mejora de la fertilidad edáfica relacionada con una mayor disponibilidad de
nutrientes esenciales, estimular la actividad biológica y fortalecer las
interacciones benéficas en la rizosfera, sin embargo, es importante considerar
que las propiedades del suelo tienen un efecto importante en esta respuesta, lo
anterior abre la oportunidad de enfocarse en investigaciones de la rizosfera de
suelos agrícolas. De los principales beneficios obtenidos de los fertilizantes
destaca su capacidad de mantener y restaurar la calidad del suelo al
incrementar su microbiota, aunque factores biológicos como la competencia
microbiana e interacciones posibles con la microbiota nativa
son elementos que considerar con relación a su rendimiento en campo y en su
integración parcial en programas de fertilización.
AGRADECIMIENTOS
Al Consejo Tamaulipeco de Ciencia y Tecnología por la
aprobación del proyecto: “Sistema de producción de fertilizantes orgánicos
líquidos para la recuperación de suelos degradados en el estado de Tamaulipas”
(COTACYT/DFI/006/2025) financiado a través de la Convocatoria: Impulso a la
Investigación Científica, Desarrollo Tecnológico e Innovación en Tamaulipas
2024.
DECLARAR SIN CONFLICTOS DE INTERÉS
Los autores del presente artículo de revisión declaramos no tener
conflicto de intereses.
ORCID DE LOS AUTORES
https://orcid.org/0009-0003-3900-747X
https://orcid.org/0000-0002-1580-1471
https://orcid.org/0000-0002-8296-0843
https://orcid.org/0000-0001-7857-3624
https://orcid.org/0000-0003-1547-9942
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