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La simbiosis micorrízica promueve el crecimiento y protege contra enfermedades

por Redacción

Julia Galo Valdés

En el cultivo de chile, Capsicum annuum L., la marchitez causada por Phytophthora capsici es la enfermedad más importante, llegando a causar un nivel de daño muy elevado en nuestro país ya que los rendimiento pueden caer entre 25 y 80%. En los últimos años ha surgido un mayor interés por la búsqueda de alternativas de control que sean ecológicas y sostenibles, como el empleo de hongos micorrízicos arbusculares, HMA.

La agricultura orgánica se está convirtiendo en un importante instrumento para mejorar la calidad de los suelos degradados por uso intensivo de productos químicos y/o pobres en su fertilidad como aquellos de zonas áridas y semiáridas. El uso de agentes biológicos como biopesticidas o biofertilizantes es una parte integral de la agricultura orgánica, especialmente en el cultivo de hortalizas. Para el control de la marchitez causada por Phytophthora capsici, se han desarrollado diferentes estrategias basadas en la aplicación de productos químicos que sin embargo no logran resultados satisfactorios sobre el fitopatógeno además de que generan resistencia. La más común es el control biológico, el cual consiste en la aplicación de enemigos naturales, principalmente microorganismos antagonistas contra agentes fitopatógenos. Entre los más estudiados están: Trichoderma harzianum, Bacillus subtilis y algunas cepas de hongos micorrízicos arbusculares.

Los hongos micorrízicos arbusculares, HMA, ofrecen un efecto como bioprotectores contra enfermedades de plantas mediante la mejora en el estado nutricional, lo que permite a la planta tener mayor tolerancia a diferentes factores de estrés biótico y abiótico. Además, estos hongos son capaces de competir con fitopatógenos por espacio y nutrientes dentro de la raíz y la micorrizósfera. La simbiosis MA además de contribuir positivamente en las plantas mediante su rol biorregulador y bioprotector, ha demostrado un efecto positivo en la respuesta de plantas cuando se utilizan especies de HMA como biofertilizantes. Sin embargo, como se mencionó anteriormente se debe conocer la población nativa de HMA para hacer más optimo el proceso de biofertilización. Diversos ecotipos de HMA muestran diferentes grados de resistencia a la aplicación de fertilizantes y productos fitosanitarios, teniendo consecuencias de interés práctico la selección de HMA específicos para una planta en el suelo que ha recibido dichos aportes. Además, la combinación con otros microorganismos del suelo como la inoculación con rizobacterias puede aumentar significativamente la colonización MA mostrando un efecto positivo en la promoción del crecimiento vegetal.

Generalmente las plantas de chile tienen un ciclo de vida perene, aunque a nivel comercial sólo se permite tenerlos por ciclos anuales; el tallo de la planta tiende a bifurcarse a unos 40 cm de la base de la planta, formando dos ramas; la forma de la hoja es ovoide, sin pubescencias, cuando la hoja termina sus funciones madura y cae de la planta. Las flores son axilares teniendo una o dos, la posición de estas por lo regular son erectas, son de color blanco, el color de las anteras es púrpura. Los frutos a su madurez fisiológica son de color rojo con forma redondeada o ligeramente ovalada y su tamaño es menor a un centímetro.

También, la micorrización puede cambiar los patrones de exudación de las raíces permitiendo el establecimiento de otros microorganismos antagónicos a fitopatógenos como es el caso de bacterias promotoras del crecimiento vegetal. De este modo se genera una barrera de bioprotección para la planta, además la red de hifas extrarradicales de los HMA sirven como una compensación estructural funcional en raíces de plantas enfermas, reduciendo de este modo la severidad de la enfermedad. Los HMA también pueden inducir resistencia sistémica (RSI) en las plantas al encender su sistema de alerta al momento de colonizar la raíz y activar rutas metabólicas donde están involucradas fitohormonas como el ácido jasmónico y el etileno que conllevan a la síntesis de sustancias tóxicas para los fitopatógenos, como fitoalexinas y proteínas relacionadas con la patogénesis. En el mercado hay diferentes marcas de inoculantes micorrízicos comercializados como biofertilizantes.

Mitigación de contaminación de aguas por uso excesivo de fertilizantes y plaguicidas

La implementación de bioestimulantes en la agricultura constituye una alternativa para disminuir el empleo excedente de fertilizantes y plaguicidas, los cuales son la principal causa de contaminación de aguas subterráneas producto de la infiltración de dichos productos. Los bioestimulantes se producen a base de sustancias, microorganismos o una mezcla de ambos, estos permiten incrementar la absorción de nutrientes disponibles en el suelo para la planta, al igual que permiten elevar el nivel tolerancia de las plantas a diferentes tipos de estrés o ataques tanto bióticos como abióticos. Entre las principales categorías de clasificación de los bioestimulantes se encuentran los hongos benéficos. En esta clasificación se encuentran las micorrizas, las cuales se consideran como hongos benéficos por la interacción generada con el sistema radicular de las plantas, en el que ambos organismos se benefician mutuamente, este beneficio mutuo se conoce como simbiosis. La simbiosis se define como la capacidad de convivencia de dos organismos de diferentes especies, en donde ambos obtienen beneficios para su supervivencia. Las micorrizas al momento de infectar las raíces de las plantas incrementan el volumen de la raíz y su resistencia contra el ataque de patógenos.

La simbiosis micorrícica es la asociación hongo-planta más antigua y extendida del mundo, presente incluso en ecosistemas áridos, degradados y/o alterados por la actividad humana, incluidos los suelos altamente contaminados con residuos industriales. Los hongos formadores de micorrizas arbusculares, HMA, son hongos del suelo pertenecientes al phylum Glomeromicota que normalmente forman asociaciones mutualistas con las raíces de la mayoría de las plantas vasculares. En esta asociación, denominada micorriza arbuscular, MA, el hongo coloniza de manera extra e intercelular el cortex de la raíz, desarrollando un intrincado micelio externo que rodea la raíz de las plantas colonizadas. Este micelio forma una conexión continua entre la solución del suelo y la planta, lo que permite la captación de iones desde el suelo y su transporte a la raíz del hospedero, lo que influencia de manera activa la nutrición mineral. En sentido inverso, el HMA recibe compuestos carbonados provenientes de la fotosíntesis de la planta, necesarios para su metabolismo por tratarse de un simbionte obligado, que requiere de la interacción con la planta para completar su ciclo de vida.

Clasificación de micorrizas y su papel en la nutrición mineral

Las micorrizas se asocian a plantas de interés económico como las gramíneas, leguminosas, hortalizas y frutales. Las raíces de la mayor parte de las plantas cultivadas tienen asociación con las micorrizas. Según un panorama global el 83% de las dicotiledóneas y el 79% de las monocotiledóneas y todas las gimnospermas están micorrizadas. Las plantas no micorrizadas están principalmente en ambientes muy secos, salinos o inundados, severamente perturbados o donde la fertilidad del suelo es extremadamente alta o baja. En crucíferas, Quenopodiáceas y en plantas que formen raíces en cluster las micorrizas también están ausentes. Las asociaciones micorrizicas pueden ser mutualistas, neutrales o parasíticas.

Se han descrito siete principales grupos de micorrizas de acuerdo con su estructura, función y taxonomía; estas se nombran; endomicorrizas o micorrizas arbusculares (MA), ectomicorrizas, ectoendomicorrizas, Arbutoides, Monotropoides, Ericoides y Orquidoides. Las micorrizas más usadas como biofertilizante son las endomicorrizas que tienen la particularidad de penetrar a las células corticales sin pasar la banda de caspari y su micelio se extiende hacia el exterior con hifas siendo capaces de explorar suelo que la raíz no puede. El mayor beneficio que proporcionan las micorrizas es el incremento de la absorción de iones que normalmente se difunden con lentitud hacia el interior de las raíces o que son muy requeridos en especial el fosfato, NH4+, K y NO3

De las endomicorrizas se cree que Glomus es el género más abundante de hongos del suelo; el beneficio para la planta indica una exploración de la raíz con un mayor aumento en la absorción y transporte de nutrientes como N, P, Cu, Zn y agua del suelo proporcionándole mayores ventajas para su desarrollo y productividad, así mismo no contaminan ni causan daño al suelo, planta y hombre; además permiten complementar el uso de fertilizantes químicos nitrogenados y fosfatados.

El micelio de la MA conecta con la célula vegetal a través del arbúsculo para proveer el intercambio. Al entrar a la célula esta sintetiza la membrana perisimbiotica que posee fosfatasas neutras y ATP asa implicadas en la degradación de gránulos de fosfato y su transferencia activa el vegetal y dicha membrana continua con la membrana plasmática que es la que rodea la hifa del hongo esta consecuencia provoca un aumento de las superficies en contacto y se facilita el intercambio de nutrientes entre célula y hongo.

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