Interacción suelo/planta/hongo: estimulación del crecimiento vegetal.

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Interacción suelo/planta/hongo: estimulación del crecimiento vegetal.

Francisco Cuevas, Constanza Espinoza, Javier Matamala, Nicolás Labra

Nlabra2018@udec.cl,

Fundamentos de la Producción Vegetal – 2018

1. Debido a las grandes cantidades de fertilizantes y pesticidas usados en cultivos comerciales y sus efectos negativos respecto al daño ambiental (contaminación de suelo y de aguas subterráneas, ente otros.) y al uso directo de sus agricultores, hoy en día se trabaja en la búsqueda de alternativas ecológicas capaces de actuar de distintas formas, ya sea mejorando absorción de nutrientes o protegiendo de patógenos, beneficiando a los cultivos de manera natural, disminuyendo el uso de productos químicos (principalmente fosfatados) que se deben aplicar a cultivos para obtener una buena cosecha y por lo tanto disminuir el costo total del cultivo.

                Los Biofertilizantes son una herramienta clave en todo este proceso, es una técnica ocupada por el hombre para obtener un incremento de producción en sus cultivos de forma natural, esta es una tecnología que emplea el uso de microorganismos tales como hongos micorrízicos o bacterias fijadoras de N2 y/o solubilizadoras de fosforo, e incluso estos 2 clases de microorganismos actuando juntos, en este trabajo nos centraremos principalmente en el protagonismo de los hongos micorrízicos y su estimulación respecto al crecimiento vegetal, y por ende lograr una mayor producción.

                Existe actualmente mucha evidencia de que los hongos son capaces de generar asociaciones con la mayoría de las plantas, estos hongos fueron denominados micorrizas (del griego mykes-hongo y rhiza-raiz) por el científico alemán A. B. Frank, ya que la asociación se genera entre el hongo y la raíz (Habte 2000). Las micorrizas son tan antiguas como las plantas, existen registros de aproximadamente 400-450 millones de años de antigüedad (Smith & Read 2008). Se cree que fueron un factor decisivo en la colonización de la tierra por parte del reino vegetal, los hongos micorrízicos arbusculares (HMA) facilitaron la colonización terrestre de las plantas mejorando su habilidad para captar estos nutrientes los cuales no se encontraban en condiciones aptas. (Delaux et al. 2015).

1. Hoy en día es muy estudiado como estos hongos generan dichas asociaciones y a su vez que diferencias existen entre ellas, ya que estos no solo presentan la capacidad de beneficiar a la planta en su absorción de nutrientes estimulando su crecimiento, sino que también entregan protección contra patógeno y absorción de agua por lo que son de gran interés para la producción vegetal ya que estos generan asociaciones con cerca del 90% de las plantas terrestres (Bonfante & genre 2010).

Dentro de las micorrizas tenemos una gran variedad de hongos separados en dos grandes grupos más conocidos, las ectomicorrizas y las endomicorrizas (Ferrera & Pérez, 1995) las cuales se diferencian en como generan su asociación con las células radicales del organismo huésped, destacar también que ambas especies de micorrizas generan una estabilidad en el suelo.

En el caso de las ectomicorrizas las hifas recubren al hongo generando un manto, estas invaden la raíz pero sin penetrar la célula, estas crecen solo de forma extracelular y la única vía de absorción radicular es por medio del micelio del hongo el cual entrega agua y nutrientes a la raíz la cual tiene una ausencia de pelos radicales, este intercambio es realizado en lo que se conoce como red de hartig que corresponde a las hifas ubicadas entre las células epidérmicas y corticales generando una red de intercambio entre la raíz y el hongo, estas micorrizas generalmente se encuentran en mayor cantidad en climas fríos, en bosques boreales y templados generando asociaciones principalmente con árboles siendo bastante limitadas las plantas con las que se asocian, estos hongos aportan principalmente nitrógeno y son fáciles de reconocer ya que generan un cambio visible en la raíz a diferencia de las endomicorrizas.

En el caso de las endomicorrizas o arbusculares las hifas crecen inicialmente de forma intercelular pero terminan penetrando la célula, estas permiten a la planta obtener nutrientes tanto desde el hongo como de las raíces, no como en el caso anterior que solo se obtenían nutrientes por parte del hongo, este tipo de hongo se caracterizas por la presencia de vesículas y arbusculos, las vesículas son protuberancias que quedan revestidas por la membrana plasmática y los arbusculos son estructuras altamente ramificadas que crecen dentro de la célula cercanas al cilindro vascular y es donde se genera el intercambio de nutrientes entre la planta y el hongo, la planta entrega carbohidratos elaborados por ella; y el hongo a través de la simbiosis aumenta la absorción de nutrientes como el nitrógeno, el potasio, el calcio, el zinc, el magnesio y especialmente el fósforo; mejora el transporte y la absorción de agua en el vegetal, así como la resistencia de la planta huésped frente al estrés hídrico (Merryweather & Fitter, 1996; Alkaraki & Clark, 1998; Rivas, 1997 & Alkaraki, 1998). Estos hongos arbusculares son más abundantes en climas cálidos o tropicales y generan asociaciones con la mayoría de las plantas, ya sean herbáceas o leñosas también es importante destacar la presencia de la glicoproteína glomalina la cual ayuda a la mejor absorción de nutrientes, principalmente aportan haciendo el fosforo accesible para las plantas siendo de gran importancia ya que este se encuentra disponible en muy bajas cantidades en el suelo.

                Esta asociación protege al huésped de ataque de patógenos, ya sea por la ocupación previa del espacio en las raíces o por la estimulación de los mecanismos de defensa bioquímica (metabolitos secundarios), y contribuye a la formación de agregados del suelo (Dassi et al. 1998; Cuenca et al. 1998). Los hongos también son capaces de aumentar la resistencia a la salinidad y los metales pesados, a su vez la planta le entrega al hongo entre 4 -20% de los productos de la fotosíntesis, específicamente compuestos de carbono (Wright et al. 1998).

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