1. No category

LA REVOLUCIÓN DE LAS BACTERIAS
Microorganismos beneficos del suelo.
Symbiosis y Mycorrizas.
Clave para el Cultivo Sostenible.
www.ecoagronet.com
www.facebook.com/ecoagronet
Escrito por Alexis Ferrer Botella
Ilustrado por Toni Simoni (Biotécnico agrícola)
En este artículo, os explicaremos un poco como trabajan los microorganismos beneficos del suelo
en general. Los microorganismos desempeñan un papel importante en la relación suelo-planta, en
particular en la rizosfera, es decir, la zona interfaz entre la raíz y el suelo. La rizosfera es altamente
influenciada por la raíces, a través de sus producciones (rhizodeposition) y su respiración, así como
la absorción de iones y minerales. En este entorno, cultivar microorganismos beneficiosos
son de relevada importancia, ya que estimulan el crecimiento de plantas, ayudan a la nutrición
mineral, mejoran la absorción de agua, fijan nitrógeno, liberan fósforo, tienden a proteger las
plantas contra los parásitos y pueden interactuar positivamente entre ellos, cómo algunas bacterias
que interaccionan en Symbiosis con hongos micorrizicos.
La buena selección de cepas activas y el desarrollo de las prácticas y técnicas de manejo del suelo
debe combinarse para ayudar a mejorar la producción agrícola de una manera sostenible.
Para introducirnos un poco en el tema, consideraremos que las plantas vasculares, que son las que
presentan vasos conductores por donde circulan el agua, los nutrientes o los diferentes
minerales, aparecieron en la tierra durante la edad de Silúrico, diremos que existen bacterias
beneficiosas al menos desde hace 3,8 mil millones años. Ya habían evolucionado sus funciones
celulares geoquímicas básicas. Varias de estas funciones son de gran importancia al favorecer la
nutrición de la planta, tales como la nitrificación, la oxidación de sulfuros, fijación de nitrógeno, así
como la formación de complejos y / o solubilización de otros elementos minerales entre otros.
En esos tiempos, probablemente no había lombrices de tierra o insectos del suelo, y antes de
la "invención" de la lignina por las plantas vasculares, no había ácidos húmicos similares a los
actuales. Entonces se produjo una coevolución, en la que hubo participación de todos los socios en
biocenosis del suelo, plantas, bacterias, hongos, protozoos, invertebrados (particularmente insectos
y lombrices de tierra) y, por último pero no menos importante, enzimas del suelo.
Esta co-evolución condujo a la situación actual de la biocenosis planta-suelo. Muchos fisiólogos
vegetales conservadores todavía siguen considerando que en la naturaleza, una planta es un
organismo sólo, que vive en contacto con el aire y con una solución acuosa de minerales. Esta
visión clásica de un ecosistema simplificado es el de la agricultura convencional, que está
culminando en sistemas de cultivo sin suelo vivo. La agricultura intensiva convencional hace uso
de grandes cantidades de fertilizantes inorgánicos y pesticidas, esto puede dar algunos buenos
rendimientos a corto plazo. Pero estas tecnologías conducen a la destrucción irreversible de las
estructuras del suelo, y por lo tanto, a largo plazo, a una pérdida de la fertilidad del mismo. Por ese
motivo hoy en día se recomienda reutilizar suelos vivos con selecciones microbiológicas. El
desarrollo sostenible en la agricultura nos obliga a reconsiderar las funciones de planta-suelo en los
ecosistemas naturales, incluyendo la totalidad de su biocenosis. Esta es la base científica de la
agricultura orgánica. La rizosfera se puede definir como la región del suelo bajo la influencia de las
raíces. Puede ser colonizada por microorganismos (endorrizósfera). Es la interfaz privilegiada entre
raíces de las plantas y el suelo, donde se produce más intercambio. Estos intercambios son
controlados en gran medida por los microorganismos, las bacterias y los hongos, que a su vez son
controlados por sus depredadores, protozoos y pequeños invertebrados. Principalmente, las
condiciones de la rizosfera se definen por las actividades de raíz, principalmente la producción de
materiales orgánicos, la respiración y la absorción de agua y minerales. La producción de materiales
orgánicos en el suelo por la raíz viva (rhizodeposición) es sorprendentemente alta. En otros
términos, diremos que la planta segrega al suelo mayor cantidad de material orgánico del que se
acumula.
La rhizodeposición comprende células separadas, polisacáridos mucilaginosos, lisados de redes
corticales, y la secreción de moléculas de solución orgánica. Por lo tanto, la rizosfera se caracteriza
por un flujo de nutrientes importantes. Este flujo determina el crecimiento y las actividades de
microorganismos de la rizosfera. A su vez, a través de su actividad, estos microorganismos alteran
las condiciones de su entorno. Algunas de sus actividades pueden ser beneficiosas para las plantas,
otras perjudiciales y otras neutrales. A través de la co-evolución mencionada anteriormente,
ecosistemas naturales evolucionaron hacia interacciones mutualistas entre plantas muy eficaces y
microorganismos.
Interacciones mutualistas implican dos o más socios, benefician a unos de otros.
En muchos casos, en condiciones naturales, estos organismos no podrían sobrevivir solos. Estas
interacciones pueden ser nutritivas, pero también pueden consistir en la modificación por un socio,
de algunas características del hábitat, como el pH, contenido de oxígeno, efectos represivos contra
competidores, y así sucesivamente. Pueden ocurrir entre organismos muy diferentes, como entre
las bacterias del suelo y raíces de las plantas, o los socios que pueden estar físicamente ligados a
otros, como es el caso de algunas symbiosis.
Existen dos enfoques en la aplicación de estos conocimientos en el cultivo ecológico.
La selección de microorganismos apropiados de la rizosfera (cultivos de bacterias),
y aplicarlos en el suelo, y 2do, favoreciendo, por las prácticas del suelo, el mantenimiento y
desarrollo de microorganismos beneficiosos en la rizosfera del mismo suelo.
De hecho, estos dos enfoques pueden ser complementarios, en lugar de concurrentes. en tanto
casos, el ecólogo, jugará un papel central, trabajando en sinergia con la planta, fisiólogo,
biotecnólogos, suelos científicos y agrónomos.
Entre los microorganismos benéficos para las plantas, vamos a mencionar aquí en particular los
promotores del crecimiento vegetal. Esta nomenclatura abarca una amplia variedad de bacterias
cuyas funciones y propiedades, promueven y favorecen, al menos en ciertas condiciones, el
crecimiento de la planta y su supervivencia. Algunas de sus principales funciones son la
estimulación y el control de crecimiento de las raíces por la producción o degradación de
fitohormonas, la facilitación de la absorción de agua por las raíces mucigel (polisacáridos) en la
zona del pelo de la raíz, la mejora de la nutrición de las plantas, por ejemplo a través de la
concentración de nutrientes minerales, debido a las capacidades de alta concentración de la
solubilización de minerales. Algunos ejemplos son los fosfatos de mineralización orgánica, como
Nitrógeno, Fósforo y Azufre, compuestos de secreción de sideróforos, compatible con plantas con
necesidad de Hierro o la fijación de dinitrógeno asociativo. Cuando hablamos de principales
funciones o beneficios, también podemos hablar de la protección de raíces contra parásitos por
competencia o antibiosis con parásitos; o de la estimulación o inducción a la resistencia de las
plantas; o de la interacción positiva con Micorrizas. Hongos mycorrizicos existen muchos,
recomendamos utilizar combinados microbiológicos que contengan buenas selecciones de cepas de
hongos mycorrízicos. Sabiendo esto debemos entender que usar cepas simples de Micorrizas sin
ningún refuerzo de ecosistemas microbiológicos, queda a años luz y puede llegar a ser inútil aunque
también útil.
Durante una investigación realizada en laboratorio, sobre la presencia y la diversidad de bacterias
fijadoras de nitrógeno asociados con plantas con muy bajo contenido de nitrógeno, postulamos que
en la rizosfera, la fijación de nitrógeno asociativo podría desempeñar un papel importante en la
estrategia de supervivencia de estas plantas. La actividad de esta fijación se midió en las raíces,
mientras que las bacterias de la fijación del Nitrógeno fueron detectadas por la clonación de un gen
característico de esta fijación, el Gen NIFH. Había una diversidad de clones NIFH
encontrados en las diferentes fracciones de la planta, rizosfera y raíces. Sin embargo, la mayoría
(aproximadamente 60%) de todos los clones caracterizó estar estrechamente relacionada
filogenéticamente. Una comparación de secuencias NIFH publicadas, han demostrado que este
gen no corresponde a ninguna de las bacterias fijadoras de Nitrógeno cultivables conocidos.
Las similitudes se muestran únicamente con clones ambientales de la rizosfera de este tipo de
plantas. Por lo tanto, estos microorganismos aún no cultivados, podrían desempeñar un importante
beneficio a nuestras plantas en función de aportar un complemento de nitrógeno a las plantas que
crecen en suelos pobres en nitrógeno.
Las micorrizas son simbiosis mutualistas entre hongos y raíces de las plantas. Alrededor del 90% de
todas las especies de plantas albergan este tipo de simbionte, que son en general considerados como
beneficiosos. Sin embargo, el carácter mutualistico de la Symbiosis puede depender de la
condiciones, por lo que el beneficio puede ser unilateral en algunos casos. Hay varios tipos
de las micorrizas, los más importantes para las plantas de cultivo son las micorrizas arbusculares,
donde el socio fúngico es una Zygomycete, miembro de la orden Glomales, estos hongos
son cultivables en presencia de raíces de las plantas. Comprenden ocho géneros con alrededor de
150 especies. Para su clasificación, ver tabla.
En la mayoría de los casos, la symbiosis es mútua, la planta genera compuestos orgánicos de
carbono y una fuente de energía para el hongo, mientras que la segunda, a través de su micelio se
extiende en el suelo circundante, ocupa el agua y los minerales y los transfiere a la raíz. Son
especialmente importantes en los suelos con deficiencias de ortofosfatos. Sin embargo, los socios de
hongos también pueden otorgar
otras ventajas a su anfitrión, como protección contra parásitos de raíces. También permiten
transferencias de nutrientes entre diferentes plantas que albergan micorrizas en común, por
ejemplo, ecosistemas inprairie(plantas de hierba alta). De esta manera, las plantas micorrizadas
pueden autocompetir con las plantas no micorrizadas mediante la formación de alianzas exitosas
que comparten la misma micorrizas o socios. De ahi, que sea interesante la aplicación de la
combinación de diferentes tipos de hongos micorrizas entre otros. Nosotros utilizamos un
combinado que además de hongos micorrizas en Symbiosis, se sociabilizan con otro tipos de
microorganismos, así aumentando sus beneficios. Recientemente, se ha demostrado que las
poblaciones bacterianas se asocian con micorrización y ayuda, establecimiento y funcionamiento de
estas Symbiosis. Estos bacterias micorrizas fomentan, por lo tanto, junto con las plantas y otros
microorganismos, una asociación mutualista, beneficiosa para las plantas.
Todos estos aspectos incluyen las características del suelo, la capacidad de colonizar las raíces y
capacidad de competir con indígenas de la microflora de la raíz.
En una investigación llevada a cabo en el marco de Colaboración indo-suiza en Biotecnología
(ISCB), un programa entre los suizos, la Agencia de Desarrollo y Cooperación y del Departamento
de Biotecnología de la India. Esta investigación trata sobre la diversidad y las funciones de
rizobacterias y micorrizas asociadas con la rizosfera y su influencia en la calidad del suelo y la
productividad. Llevada a cabo por dos universidades suizas (Basilea y Neuchâtel) y están asociados
con la Universidad de Pantnagar y el Instituto Tata de Investigación del Medio Ambiente (TERI) en
Nueva Delhi. Se efectuaron en suelos bajos en fosfato y en materia orgánica, se cultivó un tipo de
plantas, durante la temporada del monzón, de mayo a septiembre,
y arroz (de noviembre a marzo). En la práctica clásica, los campos están cubiertos con
de agua durante el cultivo de arroz, de modo que el suelo se vuelve en gran medida anóxico,
inactivo o incluso llega a matar los organismos aeróbicos, como ocurre con los cultivos químicos.
Diferentes ensayos fueron realizados por el Dr. Adoleia, jefe del grupo de micorrizas en TERI, para
cambiar esta práctica. Añadimos microorganismos beneficos micorrizicos, los microorganismos
aerobios suben a la parte superior de camas siendo capaces de recolonizar el suelo. Esta práctica se
ha demostrado que aumenta la producción de cultivos hasta un 40%, y aumenta el rendimiento de la
mayoría de cultivos en un 25%, con 25% menos de semillas y fertilizantes, y 25% menos de agua.
Se demostró que el número de esporas de micorrizas aumentó diez veces en comparación con la
práctica clásica, mientras que la diversidad de especies fué también aumentando considerablemente.
La conclusión del efecto de este sistema bacteriano en la rizosfera de “plantas altas” está todavía en
la actualidad bajo investigación por Pantnagar y microbiólogos de Neuchâtel.
De momento la primera conclusión es que los microorganismos beneficiosos son necesarios para las
principales estrategias de supervivencia de las plantas en entornos naturales. Por lo tanto, un tema
importante en la agricultura sostenible debe ser la que se benefician de las importantes funciones
desempeñadas por estos socios de las plantas. Esto requiere una mejor comprensión de las
relaciones sutiles entre la planta y suelo. Aparte del desarrollo y comercialización de cepas
microbianas eficaces, un enfoque más fructífero debe intentarse, es decir, el desarrollo de la
agricultura sostenible aporta prácticas que favorecen la colonización, la actividad y el
mantenimiento de microorganismos beneficiosos de la planta. Estas prácticas también deberían
permitir a los agricultores pobres la posibilidad de
aumentar de manera sostenible ya bajo costo la fertilidad de sus campos, respetando
natural y artificial ecosistemas.