• Entenderlos es fundamental para optimizar la eficiencia en el uso de los recursos hídricos y reforzar la resiliencia de los cultivos frente al cambio climático

El suelo es un sistema vivo y dinámico para la producción agrícola y la sostenibilidad de los ecosistemas. En este contexto, entender cómo se mueve el agua en su interior resulta fundamental para optimizar la eficiencia en el uso de los recursos hídricos y reforzar la resiliencia de los cultivos frente al cambio climático. Sin embargo, los procesos que regulan este movimiento son complejos y, a menudo, invisibles.

En esta línea, el centro tecnológico NEIKER, a través de los proyectos nacionales Bioflow y mediante la beca Ramón y Cajal de Daniel Patko, trabaja en el desarrollo de nuevas metodologías para analizar la manera en la que influye la actividad biológica del suelo en la disponibilidad de agua para las plantas.

Para ello, el centro pone el foco en la interacción entre raíces, microorganismos y estructura del suelo, con el objetivo de generar conocimiento aplicable a una agricultura más sostenible.

Las complejas rutas del agua bajo nuestros pies

En este escenario, el comportamiento del agua en el suelo determina en gran medida el desarrollo de cosechas saludables. Si se desplaza con demasiada facilidad a través de los poros, se infiltra a mayor profundidad antes de que las raíces puedan captarla. Por el contrario, si se reduce demasiado la infiltración, el agua se pierde por escorrentía y evaporación. Esta tensión hídrica también se reproduce en el entorno de las raíces: cuando el suelo comienza a secarse, restringir el movimiento del agua puede ser beneficioso, pero una vez está seco, facilitar el transporte del agua absorbida favorece su aprovechamiento por parte de la planta.

Comprender qué regula el flujo de agua alrededor de las raíces de las plantas es crucial, pero el proceso es más complejo de lo que parece. El suelo que rodea las raíces de las plantas se remodela constantemente por organismos vivos, desde lombrices de tierra hasta microbios. Y lo que es más importante, gran parte de esta actividad permanece oculta a la vista. Debido a la opacidad del suelo, estudiar los organismos que viven bajo nuestros pies resulta un desafío. Muchos organismos del suelo son muy sensibles a las alteraciones, y la excavación y el muestreo pueden modificar los procesos que se investigan. Además, las propiedades del suelo pueden variar considerablemente en distancias cortas, lo que dificulta la obtención de mediciones consistentes.

Nuevos enfoques para un problema complejo

NEIKER está desarrollando soluciones innovadoras para abordar estos desafíos, centrándose en cómo las raíces y los microorganismos modifican las vías hídricas en el suelo. Los dispositivos microfluídicos ayudan a analizar las secreciones biológicas y a visualizar el movimiento del agua dentro de la red microscópica de poros. Nuevos ensayos revelan cómo los microbios deforman las interfaces aire-agua, las barreras que impiden la entrada de agua en los nuevos poros del suelo. Los suelos artificiales recrean la infiltración de agua en condiciones de laboratorio controladas.

“Hemos demostrado que los microorganismos móviles pueden reducir la presión de entrada de agua en los poros del suelo hasta en un 15 % mediante la deformación de las interfaces aire-agua. ¡El efecto es considerable!”, afirma Lionel Dupuy, investigador de Ikerbasque en NEIKER

El estudio también se ve facilitado por el uso de simulaciones por ordenador, cuyos resultados muestran que la facilitación del transporte de agua mejora, en general, la disponibilidad de agua durante el déficit hídrico.

“La investigación aún se encuentra en una fase inicial, pero esperamos que, a largo plazo, proporcione una comprensión más profunda de cómo los microbios del suelo regulan la nutrición de las plantas y ayudan a los cultivos a adaptarse al estrés hídrico. Esto podría abrir nuevas vías para soluciones basadas en el microbioma que mejoren la resiliencia de la agricultura.”, concluye el investigador.

 

Lecturas adicionales

Gomez-Peral, E., Mair, A., Martin-Sanchez, I., de las Heras-Martínez, G., Ptashnyk, M., & Dupuy, L. X. (2026). Root exudation facilitates water infiltration and rewetting of dry soil. Plant, Cell & Environment, 49(2), 728–741.

Mair, A., Gómez-Peral, E., Ptashnyk, M., & Dupuy, L. (2025). Modeling the influence of rhizodeposits on root water uptake. Vadose Zone Journal, 24(6), e70053.

Meza-Manzaneque, B., Gomez-Peral, E., de las Heras-Martinez, G., Martin-Sanchez, I., Stanley-Wall, N., Perez-Estay, B., Lindner, A., Clement, E., Elguezabal, N., & Dupuy, L. X. (2026). How motile bacteria move water in soil. BioRxiv, 2025–2026.