uso de micorrizas en la produccion de maiz en apozol zac
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Introducción:
Desde los años 70´s se comenzó con las investigaciones acerca de los
biofertilizantes, ya que se con el uso de agroquímicos los suelos se desgastan
de manera preocupante en si los biofertilizantes son productos conmicroorganismos benéficos del suelo que nos ayudaran a que las plantas
tengan una mejor absorción de nutrientes. Algunos países del mundo han
implementado esta tecnología desde hace cuarenta años mientras que en
México apenas se comenzaron a utilizar desde hace 5 años. Existe un
sinnúmero de partes del mundo donde esta tecnología es aplicada de forma
convencional por ejemplo, la soya que es producida en Brasil y Argentina es
inoculada con biofertilizantes. El campo de aplicación de estos biofertilizantes
es enorme pero nos centraremos en el maíz ya que es una de las gramíneasmás cultivadas en nuestra región, esta nueva tecnología no ha tenido una
buena aceptación por parte de los productores, pero en medida que los
tiempos avancen y esa mentalidad de que los fertilizantes químicos son
mejores ira desapareciendo dando paso a la nueva gama de biofertilizantes.
Definiciones
Biofertilizantes
Son productos a base de microorganismos benéficos del suelo, en especial
bacterias y/o hongos,
Que viven asociados o en simbiosis con las plantas y ayudan de manera
natural a su nutrición y crecimiento, además de ser mejoradores de suelo. Con
el uso de los biofertilizantes se pretende mejorar la productividad agrícola y
disminuir los costos de producción al mismo tiempo que se reduce la
degradación de los sistemas agrícolas causada por el uso de Agroquímicos y
por las prácticas agrícolas que causan la erosión del suelo. Asegurando así quela vida productiva de las parcelas no disminuya con el tiempo. Entre los
microorganismos más utilizados de encuentran: Azospirillum brasilense,
Rhizobium etli y los hongos micorrízicos. Los fertilizantes biológicos, con base
en bacterias y hongos benéficos tienen las siguientes funciones principales:
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* Fijadores de nitrógeno del medio ambiente para la alimentación de la
planta.
* Protectores de la planta ante microorganismos patógenos del suelo.
* Estimulan el crecimiento del sistema radicular de la planta.
* Mejoradores y regeneradores del Suelo.
Incrementan la solubilización y la absorción de nutrientes, como el fósforo, que
de otra forma no son asimilables por la planta
Las ventajas de utilizar Biofertilizantes VS. La fertilización química son las
siguientes:
1.- Un menor costo, ya que el costo de Biofertilizar representa
aproximadamente un 10% del costo equivalente con los fertilizantes químicos.
2.- Menor costo de distribución y aplicación.
3.- Mejoramiento de la biología del suelo VS. La salinidad del suelo que
provocan lo fertilizantes químico.
Micorriza:
Se conoce con el nombre de micorriza a la asociación mutualista establecida
entre las raíces de la mayoría de las plantas y ciertos hongos del suelo. Setrata de una simbiosis prácticamente universal, no sólo porque casi todas las
especies vegetales son susceptibles de ser micorrizadas sino también porque
puede estar presente en la mayoría de los hábitats naturales. Las micorrizas
son tan antiguas como las propias plantas y se conoce su existencia desde
hace más de cien años; estimándose que aproximadamente el 95% de las
especies vegetales conocidas establecen de forma natural y constante este tipo
de simbiosis con hongos del suelo.
Los hongos micorrizógenos es uno de los microorganismos beneficiosos más
estudiados y empleados en la actualidad. Son tantas las especies, cepas
existentes, y tan diversas sus formas de actuar en la planta y en el suelo, que
se pude asegurar que están presentes en casi todas las especies vegetales y
los suelos agrícolas existentes en el mundo. Estos microorganismos, que por
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naturaleza son microorganismos del suelo, el hombre ha logrado aislarlos y
reproducirlos de manera vertiginosa, convirtiéndolos en un gran aliado del
productor y de personas que lo emplean para diferentes fines y propósitos
naturales y ecológicos.
Etimológicamente, la palabra se ha formado del término griego “mykos”
(hongo) y del vocablo latino “Rhiza” (raíz). El término micorriza, cuyo
significado literal es hongo - raíz, se aplicó por primera vez a las asociaciones
que se establecen entre plantas terrestres y determinados hongos del suelo,
siendo descrito por el patólogo alemán Albert Bernard Frank en 1885 (Frank,
1885). Él estableció que dicha asociación era mutualista dados los beneficios
que reporta la misma para ambos participantes, y comprende la penetración
radical por parte del hongo y la carencia de respuesta perjudicial hacia éste por
parte de la planta hospedera que lo impida.
Figura 1: Raíz micorrizada
Al ser un fenómeno tan extendido el término «micorrizas» se ha convertido al
nivel de usuarios en el nombre con el que se designan a los hongos implicados
en su formación, aunque tal denominación no sea muy correcta, esas mismas
rutinas coloquiales han llevado a acuñar términos como «micorrizar»: poner en
contacto los hongos micorrízicos con plantas y «micorrización»: para indicar el
establecimiento de la simbiosis.
Las plantas terrestres en su mayoría presentan micorrizas, y lo más probable
es que las restantes desciendan de plantas micorrizadas que han perdido
secundariamente esta característica. En el caso de los hongos, la mayor parte
de las 5000 especies identificadas en las micorrizas pertenece a la división
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Basidiomycota, mientras que en casos más excepcionales se observan
integrantes de Ascomycota. La tercera división que se ha observado formando
micorrizas es Glomeromycota, un grupo que, de hecho, sólo se conoce en
asociación micorrizógena y cuyos integrantes mueren cuando se les priva de la
presencia de raíces.
Endomicorrizas
Las Endomicorrizas arbusculares (MA) aparecen en la naturaleza en más de un
90% de especies de plantas de todo el planeta. Se caracterizan porque sus
hifas penetran en el interior de las células del córtex radical, formando los
llamados arbúsculos y vesículas.
Estas Micorrizas interactúan con las plantas mediante una simbiosis en la queambas especies salen beneficiadas. Las plantas micorrizadas son más
vigorosas, más precoces y más productivas, necesitando además una menor
cantidad de nutrientes, ya que gracias a su asociación con el hongo
aprovechan mejor los nutrientes ya presentes en el suelo.
Aunque las MA se establecen en gran número de familias botánicas (incluidas
la mayoría de las hortícolas y ornamentales) no se puede decir que sean de
gran especificidad; de hecho tan solo existen seis géneros con unas cientosesenta especies, dentro del orden Glomales.
La forma de supervivencia y por tanto, de futura inoculación de plantas, de
estos hongos es mediante propágulos que existen en las raíces o en el suelo
circundante (suelo rizosférico) o mediante las estructuras de reproducción que
producen, las esporas.
Ectomicorrizas
Aunque las ectomicorrizas apenas aparecen en la naturaleza en un 3% del
total de plantas existentes en el planeta, son de gran importancia ya que
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incluyen la mayoría de las coníferas, quercíneas y otras plantas empleadas en
los programas de reforestación. A diferencia de lo que ocurre en las
endomicorrizas, las ectomicorrizas están representadas por más de 5.000
especies de hongos.
Las hifas de los hongos ectomicorrícicos viven entre las células corticales de la
raíz y no penetran en el interior de las mismas.
Otra diferencia de estos hongos con respecto los endomicorrícicos es que sus
hifas pueden diferenciarse para formar cuerpos fructíferos coloquialmente
llamados setas o trufas.
Estos hongos tienen por tanto un doble aprovechamiento, por un lado hacen
que la planta sea más vigorosa y se implante mejor en suelos pobres, en los
que no ha habido anteriormente masa forestal, o en los devastados por el
fuego u otras causas, reduciendo el número de marras y acelerando el
crecimiento de estos. Y por otro lado puede tener un aprovechamiento
derivado de la recolección de las trufas o setas.
Azospirillum brasilense
Bacteria fijadora de nitrógeno que vive sobre las raíces de las plantas y es
capaz de beneficiar diversos cultivos de importancia agrícola, tales como el
trigo, maíz, sorgo, arroz, cebada, avena y en cultivos perennes como el café,
los cítricos, tanto en vivero como en plantaciones comerciales.
Además de fijar Nitrógeno, esta bacteria es capaz de producir hormonas de
crecimiento vegetal, generando un crecimiento importante del sistema
radicular, lo que permite mayor capacidad de absorción de agua y nutrientes
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disponibles en el suelo, incluyendo la mayor absorción de los nutrientes o
fertilizantes aplicados.
EctendomicorrizaPresentan características intermedias entre las Ectomicorrizas y las
Endomicorrizas, pues presentan manto externo, como las ectomicorrizas, pero
también penetran en el interior de las células, como las endomicorrizas y no
existen vesículas ni arbúsculos. Este grupo se presenta tanto en Basidiomycota
como Ascomycota y son más abundantes en angiospermas que en
gimnospermas. Su distribución es restringida.
Fósforo (P)
El fósforo es un elemento químico de número atómico 15 y símbolo P. El
nombre proviene del griego φώς ("luz") y φόρος ("portador"). Es un no metal
multivalente perteneciente al grupo del nitrógeno (Grupo 15 (VA):
nitrogenoideos) que se encuentra en la naturaleza combinado en fosfatos
inorgánicos y en organismos vivos pero nunca en estado nativo. Es muy
reactivo y se oxida espontáneamente en contacto con el oxígeno atmosférico
emitiendo luz.
Este elemento puede encontrarse en pequeñas cantidades en el semen lo que
este fluido resalte en un color notable ante la luz ultravioleta; esto ha
permitido resolver algunos casos criminales que han involucrado una violación
sexual.
El fósforo como molécula de Pi («fosfato inorgánico»), forma parte de las
moléculas de ADN y ARN, las células lo utilizan para almacenar y transportar laenergía mediante el adenosín trifosfato (ATP). Además, la adición y eliminación
de grupos fosfato a las proteínas, fosforilación y desfosforilación,
respectivamente, es el mecanismo principal para regular la actividad de
proteínas intracelulares, y de ese modo el metabolismo de las células
eucariotas tales como los espermatozoides.
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Es un ciclo sedimentario, su reservorio es la corteza terrestre. El elemento se
almacena en rocas fosfatadas y a medida que estas son erosionadas se van
liberando compuestos fosfatados hacia el suelo y el agua. Luego son
absorbidos por las plantas, a través de las raíces, incorporándose a los
componentes vivos del sistema, a medida que pasan por los distintos niveles
tróficos. Una vez que los organismos (plantas o animales) mueren, se
descomponen y se libera el fósforo contenido en la materia orgánica.
Maíz
Zea mays, comúnmente llamada maíz, choclo, millo o elote, es una planta
gramínea anual originaria de América introducida en Europa en el siglo XVI.
Actualmente, es el cereal con mayor volumen de producción en el mundo,
superando al trigo y al arroz.
Es una planta monoica; sus inflorescencias masculinas y femeninas se
encuentran en la misma planta. Si bien la planta es anual, su rápido
crecimiento le permite alcanzar hasta los 2,5 m de altura, con un tallo erguido,
rígido y sólido; algunas variedades silvestres alcanzan los 7 m de altura(Lewis
1894).
El tallo está compuesto a su vez por tres capas: una epidermis exterior,impermeable y transparente, una pared por donde circulan las sustancias
alimenticias y una médula de tejido esponjoso y blanco donde almacena
reservas alimenticias, en especial azúcares.
Las hojas toman una forma alargada íntimamente arrollada al tallo, del cual
nacen las espigas o mazorcas. Cada mazorca consiste en un tronco un
olote que está cubierta por filas de granos, la parte comestible de la planta,
cuyo número puede variar entre ocho y treinta.
Es una planta de noches largas y florece con un cierto número de días
grados > 10 °C (50 °F) en el ambiente al cual se adaptó. Esa magnitud de la
influencia de las noches largas hace que el número de días que deben pasar
antes que florezca está genéticamente prescripto y regulado por el sistema-
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fitocromo. La fotoperiodicidad puede ser excéntrica en cultivares tropicales,
mientras que los días largos (noches cortas) propios de altas latitudes
permiten a las plantas crecer tanto en altura que no tienen suficiente tiempo
para producir semillas antes de ser aniquiladas por heladas. Esos atributos, sin
embargo, pueden ser muy útiles paran usar maíces tropicales en biofueles.
Planta monoica, absolutamente capaz de reproducirse por sí sola, al poseer
flores masculinas y femeninas en el mismo pie. En apariencia el grueso
recubrimiento de brácteas de su mazorca, la forma en que los granos se
encuentran dispuestos y están sólidamente sujetos, impedirían que la planta
pueda hacer germinar sus granos. Su simbiosis con la especie humana
aparentaría ser total, a tal punto que algunos investigadores lo llaman un
"artefacto cultural", aunque estos son conceptos mágicos, alejados de la
realidad. Cuando una espiga cae al suelo, las brácteas son consumidas por
hongos, y no lo son sus cariopses que logran germinar, generándose una
competencia fortísima, que hará solo sobrevivir a unos pocos de cada espiga.
Cualquier sujeto rural lo ha experimentado, por lo que se trata por todos los
medios de no dejar espigas sin cosechar, para que no se autogenere el maíz
"guacho".
Hipótesis de la investigación
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Al inocular el maíz con la bacteria Azospirillum brasilense la producción es
mejor que con una fertilización 100% química.
Hipótesis Particulares
Al inocular nuestro maíz con la bacteria Azospirillum brasilense obtenemos una
buena producción y con un costo bajo.
La bacteria Azospirillum brasilense puede ser el biofertilizante del presente y
del futuro para las gramíneas.
Objetivos de la investigación
Conocer el rendimiento en la producción de maíz al inocular nuestra semilla
con la bacteria Azospirillum brasilense, así mismo comparar el resultado con
los obtenidos con fertilizantes químicos.
Objetivos Particulares
Analizar si es rentable el uso de micorrizas en la producción de maíz en Apozol,
Zacatecas.
Conocer el rendimiento de las micorrizas en Apozol, Zacatecas.
Justificación
Al inocular nuestro maíz con micorrizas nuestro cultivo nos da una buena
producción con un bajo costo y sin desgastar los suelos.
Origen de las micorrizas
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Numerosos estudios paleobotánicos, morfoanatómicos y filogenéticos basados
en técnicas moleculares evidencian que la coevolución mantenida entre hongos
micorrícicos y raíces de plantas se remonta al Paleozoico, hace más de 400
millones de años (Ma), con el origen de las primeras plantas terrestres. De
hecho, los ancestros de los actuales briófitos y helechos ya presentaban
asociaciones que recuerdan a las ahora conocidas como micorrizas
arbusculares.
Conviene recordar que, en el tiempo en que tuvo lugar la “terrestrialización”
(Selosse & Le Tacon, 1998: colonización de ambientes terrestres por parte de
las plantas), la Tierra era muy diferente de como la conocemos ahora,
especialmente en términos de paleogeografía de los continentes, paleoclima y,
por supuesto, biodiversidad. Además, en ese largo periodo de tiempo, tuvieron
lugar fenómenos geológicos (intensa actividad volcánica, derivas continentales)
y climáticos (severas glaciaciones, prolongados periodos de profunda sequía,
globales y/o locales), que fueron perfilando la biocenosis tal y como la
entendemos en la actualidad.
Concretamente en el Ordovícico (500-440 Ma), y finales del Cámbrico (544-
500 Ma), periodo en el que se inicia el “asalto” a los ambientes terrestres, losprimitivos embriófitos encontraron espacios con climas fríos en las
paleolatitudes más meridionales del gran continente Gondwana, opuestos al
clima tropical, próximo al ecuador, y los áridos y templados más alejados del
mismo, que podrían existir en el resto de paleocontinentes, Laurencia, Siberia
y Báltica, e incluso en el propio Gondwana.
Las latitudes extremas de alguna de las masas continentales, junto con las
elevadas concentraciones de CO2, –estimadas para dicho periodo hasta veinte
veces superiores a la actual–, la ausencia de filtros que limitasen la entrada de
rayos ultravioleta, las fuertes oscilaciones térmicas, etc., permiten especular
sobre los fotoperiodos (largos periodos de oscuridad alternados con otros
igualmente largos de luz), que debieron sufrir los primeros fotobiontes
terrestres, lo cual condicionaría, sin duda, sus estrategias vegetativas y
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reproductoras.
Además, la disponibilidad de agua, nutrientes minerales y materia orgánica
era, necesariamente, muy inferior a la de nuestros tiempos. En definitiva, tan
exigentes condiciones ambientales respaldan la idea de la importancia de la
simbiosis endomicorrícica, como mecanismo de colonización de aquellos
paleoambientes progresivamente emergidos. Por otro lado, parece que la
estrategia nutricional de la simbiosis en hongos es incluso anterior a la
estructurada por los primitivos Glomeromycota y plantas. Los fósiles
encontrados en la Formación Doushantou, en Weng’an, al sur de China,
presentan hifas estrechamente asociadas con cianobacterias o algas cocoides,
a modo de primitivas formas liquénicas, datadas de una antigüedad de entre
551 y 635 Ma.
Al igual que ocurriera con los hongos liquenizados, que debieron surgir al
menos varias veces durante la evolución, principalmente entre los
Ascomycota, según las evidencias moleculares, la simbiosis micorrícica hubo de
aparecer en repetidas ocasiones a lo largo del tiempo y en diferentes lugares
de la geografía emergida del Paleozoico. Sin embargo, y a diferencia del
mutualismo liquénico, las formas fúngicas que inicialmente se “especializaron”
en la simbiosis micorrícica (Glomeromycota) fueron mucho menos diversas,
aunque consiguieron estabilizarse morfológicamente y, prácticamente, se hanmantenido iguales hasta nuestros días.
Otros tipos de micorrizas, como las ectomicorrizas, en las que Ascomycota y
Basidiomycota adquieren singular relevancia, surgirán muy tardíamente, en
otras situaciones ambientales, como veremos más adelante. En este sentido,
tanto Ascomycota como Basidiomycota han mantenido evolutivamente
estrategias nutricionales más versátiles que los Glomeromycota e incluso
Zygomycota, puesto que, como sugieren Gargas & al. (1995), las asociaciones
mutualistas liquénicas, principalmente las establecidas por aquéllos, han
surgido repetidas veces desde las otras formas nutricionales fúngicas
(parásitas y saprobias).
Mientras que, por su parte, los hongos ectomicorrícicos, mayoritariamente
pertenecientes a Ascomycota y Basidiomycota, tuvieron su origen en formas
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saprotróficas (Hibbet & al., 2000), lo que sugiere, en cualquier caso, que
dichas asociaciones fúngicas son inestables y evolutivamente dinámicas. Una
última reflexión, antes de centrarnos en los datos que evidencian el origen de
las micorrizas, nos sitúa en el tránsito entre los periodos Ordovícico y Silúrico
(445-447 Ma), cuando ocurrió el segundo mayor de los eventos de extinción,
en términos de porcentaje de géneros desaparecidos, en la historia de la
Tierra. Una profunda glaciación esquilmó buena parte de la biodiversidad
marina que se había desarrollado desde el Cámbrico y, sobre todo, a lo largo
del Ordovícico. Sin duda, ello influyó en los todavía tímidos intentos de
“terrestrialización” de plantas y hongos, que debemos entender que se
produjeron de una manera gradual, reiterada y reversible, y espacialmente
dispersa.
Asumidas, pues, las exigentes condiciones ambientales que debieron existir en
dicho periodo, la coincidencia en tiempo y espacio de micobiontes y fotobiontes
posibilitó el establecimiento de la asociación simbiótica para colonizar los
nuevos ambientes de la interface suelo-atmósfera (Selosse & Le Tacon, 1998).
Los micobiontes ya tendrían desarrollada una alta capacidad de prospección
tridimensional para la captación de los todavía muy escasos nutrientes
disponibles en los sustratos emergentes, mientras que los fotobiontes estarían
ya adaptados a la captación de fotones y su conversión en azúcares ypreadaptados al intercambio gaseoso (Selosse, 2005). La relación trófica
(claramente mutualística en este caso) se establecería a nivel de los órganos
de fijación del fotobionte.
Su eficiencia resultó tal que ha perdurado más de 400 Ma, sin apenas cambios
en el componente fúngico (Glomeromycota) y con enorme diversificación en
sus hospedantes fotobiontes, con desarrollo de verdaderas raíces y complejas
estructuras aéreas (cormo y sistemas florales), muy evolucionadas.
Arbusculares Diversos trabajos han puesto de manifiesto que los HMA juegan
un papel fundamental en la estructura, diversidad y funcionamiento de las
comunidades vegetales, (Allen y Allen 1984; van der Heijden et al. 1998a;
Hartnett y Wilson 1999; Hart et al. 2003), mostrando experimentalmente que
la presencia y abundancia de HMA puede en algunos casos aumentar la riqueza
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de especies vegetales (Grime et al. 1987; Gange et al. 1993; van der Heijden
et al. 1998b) mientras que en otros puede disminuirla (Hartnett y Wilson
1999; Klironomos et al. 2000; O'Connor et al. 2002). En este sentido, Bever
(1999) estableció un modelo basado en la dinámica generada entre la
comunidad vegetal y la de HMA.
Partiendo del supuesto de que las plantas que componen la comunidad vegetal
son dependientes de las micorrizas y de que la respuesta tanto de la plantas
como de los hongos a la simbiosis varía en función de las especies que
interaccionen, se establecen retroalimentaciones positivas o negativas entre
las comunidades de HMA y de plantas. En la retroalimentación positiva existe
una relación simétrica en el beneficio que reciben tanto la planta como el
hongo.
Cuando el beneficio es máximo entre una determinada combinación de planta
y HMA, la abundancia de ambos aumenta y desplazan al resto de las especies
vegetales y de HMA. Se producirá, por tanto, una pérdida de diversidad en el
ecosistema Por el contrario, en la retroalimentación negativa la relación de
beneficio entre el hongo y la planta es asimétrica. Puede haber un HMA que
aporte el máximo beneficio a una especie vegetal:
-A pero que se desarrolle mejor cuando establece simbiosis con otra especie
distinta-B. Tan pronto como aumenta la abundancia de la especie A debido a la
interacción con un HMA que le aporta el máximo beneficio, empieza a
aumentar la abundancia de una segunda especie de HMA que, a su vez, se ve
favorecido por la especie vegetal B. Este segundo HMA aportará el máximo
beneficio a una segunda especie vegetal A, incentivando su crecimiento y así
se producirá un ciclo que mantendrá la diversidad del ecosistema. En esta
situación, la riqueza de especies tanto de la comunidad de HMA como de la
comunidad vegetal se mantiene constante
Sin embargo, no todas las plantas que componen la comunidad vegetal
dependen en igual medida de los HMA para su crecimiento. Urcelay y Díaz
(2003), proponen un modelo en el que en función del grado de dependencia
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micorrícica de la planta dominante y de la abundancia de HMA, la diversidad de
la comunidad vegetal tenderá a aumentar o a disminuir. Por ejemplo, si la
planta dominante es muy dependiente de la micorrización, una disminución en
el potencial de inoculación micorrícica del suelo perjudicará su desarrollo y
favorecerá el crecimiento de las especies de plantas subordinadas,
aumentando así la diversidad vegetal. Por el contrario, si la especie dominante
no tiene gran dependencia de los HMA, una disminución de la abundancia de
HMA afectará negativamente el crecimiento de las plantas subordinadas
reforzando la abundancia de la especie dominante o facilitando el
establecimiento de la especie dominante.
Podemos concluir que las plantas responden de manera diferente a la
micorrización y que en función de su grado de dependencia se puede estimar
cómo las especies de HMA y su abundancia influirán en la estructura de las
poblaciones de plantas, en la diversidad de las comunidades vegetales y en el
funcionamiento de los ecosistemas. La comunidad de hongos formadores de
micorrizas arbusculares; diversidad y función ecológica.
El estudio de la comunidad de HMA se ha basado tradicionalmente en métodos
de visualización al microscopio. La diversidad de HMA se medía principalmente
mediante conteos e identificación taxonómica de las esporas fúngicas
presentes en el suelo, mientras que en raíces se usaban métodos de tinción ycálculo relativo del nivel de colonización fúngica. Sin embargo, estos métodos
no reflejan la situación real de la interacción entre planta y HMA, ya que es
imposible identificar visualmente la especie de hongo a través de las raíces
micorrícicas teñidas y en muchos casos la esporulación depende tanto de la
especie de HMA como de las condiciones ambientales (Clapp et al., 1995).
Actualmente, la aplicación de técnicas moleculares, el diseño de cebadores
específicos de HMA y el uso de técnicas basadas en la reacción en cadena de la
polimerasa (PCR), está impulsando el conocimiento de la ecología de las
comunidades de HMA, su riqueza y diversidad taxonómica así como su función
en los ecosistemas terrestres. El hecho de que se hayan descrito menos de 200
especies de HMA y que estás sean capaces de colonizar las raíces de la
mayoría de familias de especies vegetales hizo pensar que no existía una
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relación de especificidad entre el hongo y la planta (Smith y Read 1997). Sin
embargo, los resultados de análisis moleculares revelan que la diversidad de
HMA es mucho mayor que la esperada y que las interacciones entre planta y
hongo no se dan al azar sino que en muchos casos son específicas
(Vandenkoornhuyse et al. 2002; Johnson et al. 2003). Recientes análisis
moleculares sitúan a los HMA en un filo independiente, los Glomeromycetes,
que se compone de cuatro órdenes (Glomerales, Diversisporales,
Paraglomerales y Archaesporales) y siete familias (Glomeraceae,
Archaesporaceae, Paraglomaceae, Acaulosporaeceae, Diversisporaceae,
Pacisporaceae y Gigasporaceae) (Morton y Redecker 2001; Schussler et al.
2001).
La gran diversidad genética de HMA está asociada a una elevada diversidad
funcional provocando efectos en el crecimiento y desarrollo de las plantas.
Diversos estudios (Helgason et al. 2002; van der Heijden et al. 2003; Moora et
al. 2004) muestran que la micorrización, la captación de nutrientes y la
productividad vegetal varían en función de las especies de plantas y hongos
que interaccionen. Helgason et al. (2002), demostraron que la absorción de P
por una misma especie de planta varía en función del HMA que colonice las
raíces. A su vez, van der Heijden y colaboradores (2003) observaron que tanto
la productividad vegetal como la distribución de N y P en plantas coexistentesestán determinadas por el HMA con que interaccionan. También Moora y
colaboradores (2004), observaron que el nivel de micorrización, la captación
de nutrientes y la productividad de la planta variaban en función de la
procedencia del inóculo.
Sin embargo, la diversidad genética no sólo existe entre especies de HMA;
también se ha detectado una gran diversidad dentro de la misma especie de
HMA (Sanders et al. 1996; Koch et al. 2006). En algunos casos, la diversidad
intraespecífica puede tener efectos más evidentes en el crecimiento de las
plantas que la diversidad entre especies. Así lo demostraron Munkvold y
colaboradores (2004), cuando observaron mayor variación en los patrones de
crecimiento de las hifas de HMA, en el P absorbido y en la productividad
vegetal si la planta era inoculada con cepas diferentes de una misma especie
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de HMA que si era inoculada con especies diferentes de HMA. Por otro lado,
Maherali y Klironomos (2007) sugieren que las familias de HMA han
evolucionado de tal manera que sus funciones ecológicas son complementarias
entre sí. Así, mientras una familia de HMA (como las Glomeraceae) suele ser
particularmente efectiva en proteger a la planta de patógenos, otra familia (las
Gigasporaceae) es particularmente efectiva en aumentar la absorción del P por
parte de la planta. De esta forma, si la comunidad vegetal interacciona
simultáneamente con dos familias diferentes de HMA, la productividad vegetal
será mayor que en el caso de que sólo interaccione con hongos de una única
familia de HMA. Todavía queda mucho por conocer sobre la diversidad de HMA,
su variación inter e intraespecífica y su efecto en las comunidades vegetales.
Se abre una nueva área de estudio en la que son necesarios experimentos y
muestreos de campo que utilicen conjuntamente las herramientas de ecología
molecular y las técnicas de muestreo tradicional.
Ventajas y beneficios de las micorrizas
Las ventajas proporcionadas por la micorrización para las plantas son
numerosas. Gracias a ella, la planta es capaz de explorar más volumen de
suelo del que alcanza con sus raíces, al sumársele en esta labor las hifas del
hongo; también capta con mayor facilidad ciertos elementos (fósforo,
nitrógeno, calcio y potasio) y agua del suelo. La protección brindada por el
hongo hace que, además, la planta sea más resistente a los cambios de
temperatura y la acidificación del suelo derivada de la presencia de azufre,
magnesio y aluminio. Por si todo esto fuera poco, algunas reacciones
fisiológicas del hongo inducen a la raíz a mantenerse activa durante más
tiempo que si no estuviese micorrizada. En las siguientes tablas se detallan lasventajas y los beneficios que producen las micorrizas en una producción
agrícola o forestal.
Aplicación de las micorrizas vesículo-asculates (MVA) en la agricultura
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La labranza y todas aquellas actividades que manipulan los primeros
centímetros del suelo cultivable, producen la ruptura y disgregación del micelio
externo de las MVA. Debido a que este micelio contribuye sustancialmente en
la formación de la estructura del suelo, su destrucción trae consecuencias
indeseables para la infiltración y demás propiedades físicas del suelo (Miller y
Jastrow, 2000). Por otra parte, la aplicación de fertilizantes químicos en dosis
elevadas, además de los problemas de contaminación que suele provocar,
inhibe la actividad de las MVA. De hecho, su aplicación prolongada
(especialmente en monocultivos) disminuye notablemente la presencia de las
MVA en los sistemas agrícolas, conllevando la pérdida de la diversidad de
hongos micorrízicos presentes en el suelo y la selección de especies de MVA
menos mutualistas (Johnson, 1993; Johnson et al., 1992). La aplicación de
fungicidas y de plaguicidas con fines fitosanitarios también tiene efectos en las
MVA, los cuales no son fácilmente predecibles debido a la complejidad de
interacciones que se establecen en la comunidad de organismos del suelo
(Sieverding, 1991).
La mayoría de las plantas de interés agronómico como el cacao, café, coco,
algodón, cebolla, ajo, yuca, papa, todos los cítricos, todas las leguminosas y
gran parte de los cereales forman MVA. Sin embargo, no todas estas especies,dependen de la misma manera de las MVA para su crecimiento. Aquellos
cultivos con raíces gruesas y pocos pelos radicales, como por ejemplo el ajo, la
cebolla, las leguminosas y los cítricos, tienden a ser muy dependientes de las
micorrizas y la disminución en la productividad de dichos cultivos puede
deberse a un manejo inadecuado de los insumos que se aplican, los cuales
pueden conducir a la muerte o desaparición de los propágulos de MVA.
Por lo tanto el uso de estos microorganismos edáficos (MVA) en la agricultura
constituye una alternativa promisoria frente a los fertilizantes minerales. Desde
el punto de vista ecológico, la utilización y/o aplicación correcta de estos
microorganismos permite reducir el uso de energía, la degradación del
agroecosistema y las pérdidas de nutrientes de los suelos agrícolas. En adición,
se mantiene la capacidad productiva del sistema, se preservan la biodiversidad
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y se contribuye con una producción más estable y sostenida a largo plazo en
equilibrio con el entorno (Hernández, 2000). En este sentido, la reintroducción
y el mantenimiento de las MVA asociadas a los cultivos agrícolas luce como un
objetivo deseable con el fin de mejorar su rendimiento y productividad.
Utilización y efectividad de las micorrizas vesículo - arbusculares.
La utilización de las micorrizas como biofertilizantes no implica que se pueda
dejar de fertilizar, sino que la fertilización se hace más eficiente y puede
disminuirse la dosis a aplicar desde comúnmente 50 - 80 % y en ocasiones
hasta un 100 %. Se plantea que de las cantidades de fertilizantes aplicadas,
sólo se aprovecha un 20 %, y el resto normalmente se filtra o se lixivia sin
remedio; con la aplicación de las micorrizas, puede ser recuperado por las
plantas un porcentaje mucho mayor; ya que un pelo radical, puede poner a
disposición de una raicilla, los nutrientes y el agua que se encuentra hasta 2
mm de la epidermis, las hifas del micelio extramátrico de las MVA pueden
hacerlo hasta 80 mm, lo que representa para la misma raicilla la posibilidad de
explorar un volumen de suelo hasta 40 veces mayor (Pérez, M. E et al., 2000).
El beneficio reportado por el uso de las asociaciones micorrízicas vesículo-
arbusculares en el crecimiento de las plantas resulta espectacular,particularmente en suelos tropicales, deficientes en fósforo (P) asimilable y en
donde el potencial de explotación de éstas es mucho mayor que en regiones de
clima templado (Fredeen et al ., 1989; Sieverding, 1991).
Al estudiar la biofertilización como alternativa para la nutrición mineral del
tomate en la etapa de semillero, Medina (1994), logró los mayores
incrementos en la variante que disponía de los requerimientos de NPK más el
Azotobacter chroococcum, aunque fueron inferiores cuando se utilizó el
Azospirillum brasilense o el hongo Glomus manihotis, permitiendo la
coinoculación con estos dos últimos microorganismos la sustitución del 50 %
del fertilizante requerido en la etapa de plantación. Las investigaciones
encaminadas a determinar la efectividad de inocular cepas de hongos MVA en
las diferentes especies vegetales son muy promisorias para el desarrollo de
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una agricultura moderna , la cual necesita métodos que conduzcan a obtener
producciones mayores o al menos sostenibles teniendo en cuenta todos los
componentes del agroecosistema. Numerosos son los estudios que a lo largo
de los años, han utilizado los diferentes géneros de Glomales, destacándose el
género Glomus por su eficiencia micorrizógena, su plasticidad ecológica y la
tolerancia a las prácticas agrícolas, aún bajo condiciones adversas.
Importancia de las micorrizas en la agricultura
La micorriza cumple una función clave en la agricultura sostenible. En el
prefacio del libro Mycorrhizae in sustainable agriculture, Bethlen-falvay y
Linderman (1992) concluyen que "si el objetivo es reducir los insumos
químicos por razones ambientales y de salud, entonces e necesita restablecer
los bongos micorrizogenos y otros microbios beneficiosa un alto nivel de
efectividad para compensar la reducción de insumos ".Esta estrategia coincide
con el punta de vista de que el grado de empobrecimiento o desaparición de la
micro flora MA es un indicador del descenso en estabilidad el sistema planta-
suelo de la misma forma que e1 nivel de estrés causado por las prácticas
culturales es una medida de sostenibidad de la agricultura (Bethlenfalvay
1992).De acuerdo con esta visión, la agricultura sostenible solo es posible mediante
un aprovechamiento óptimo y responsable de los microorganismos y otros
pobladores del suelo.
La importancia de los bongos micorrizogenos no estriba solo en que pueden
representar la fracción mayor de la biomasa del suelo, alcanzando basta 20%
del total de masa seca de la micorriza (Bethlenfalvay 1992). Su función clave
radica en que, su abundante micelio intra y extraradical, constituye un enlace
o puente entre las plantas y el suelo. Así como se habla de plantas hospederas,
Bethlenfalvay y Linderman (1992) propusieron el concepto de suelo hospedero
(hostsoil) para enfatizar el hecho de que, como las plantas, el suelo es un
medio viviente. En este sentido, la micorriza influye y conecta los componentes
bióticos del suelo entre sí y con los abióticos
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Cuando se forma la micorriza, se altera la fisiología y exudación radicales, lo
que a su vez cambial a población microbiana circundante. Esto ha dado lugar a
redefinir la rizosfera, zona de influencia directa de las falces en la biología del
suelo, como micorrizosfera (Linderman 1992). Además, el micelio
extrarradical, que en sí mismo es un sustrato alimenticio para otros microbios,
puede extenderse más allá de los 9 cm de la raíz (en contraste con 2 mm de la
rizosfera (Bethlenfalvay 1992) transfiriendo así compuestos de carbona y
ampliando la esfera de influencia de la biota rizosferica a mayor distancia.
Desde esta óptica, la micorriza no solo contribuye a la nutrición de la planta,
puesto que explora un volumen de suelo mayor que el de la raíz sola, sino
también a la nutrición del suelo (Bethlenfalvay y Linderman 1992), par cuanto
incrementa la actividad microbiana.
Posibilidades de aplicación
En el tema ambiental hoy se abre un mundo de posibilidades de aplicación, con
el respaldo de investigaciones y experiencias prácticas llevadas a cabo por un
equipo de especialistas del más alto nivel. Entre otras, son posibles las
siguientes aplicaciones:
La bioremediación y reforestación de suelos contaminados con metales
pesados e hidrocarburos.
La estabilización de relaves mineros y sedimentos de residuos industriales
sólidos, así como el control de la erosión hídrica y eólica mediante la
generación de cubiertas vegetales.
La recuperación del estrato herbácea afectada por faenas mineras e
industriales. Trasplante de bofedales, bosquetes y formaciones vegetales
nativas.
La generación de cubiertas vegetales y/o reforestación de espacios
ambientalmente desfavorables: stress hídrico y salino, extremos de pH, exceso
de viento, altas pendientes, entre otras.
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¿Dónde aplicar las micorrizas?
El producto se utiliza para micorrizar todo tipo de especies leñosas, como olivo,
cítricos, viña, hortícolas, especies forestales, especies aromáticas, como
menta, orégano, tomillo, salvia, entre otras, y especies ornamentales en
general. Sólo las crucíferas han mostrado poca receptividad para la
micorrización.
El producto puede aplicarse tanto en vivero como en campo, no obstante, el
principio de acción del hongo es inocular la mayor superficie radicular posible,
por lo que cuanto mayor sea la planta, mayor será la cantidad de esporas
necesaria para alcanzar el volumen radicular micorrizado deseado.
¿Cuándo aplicar las micorrizas?
El crecimiento del hongo es simultáneo al de la raíz, por lo que es conveniente
hacerlo cuando la planta está en un momento de desarrollo radicular
adecuado.
La planta queda protegida desde el primer instante y para toda la vida de la
misma, después de la primera y única aplicación.
Sin embargo, el periodo de micorrización puede durar varios meses hasta
alcanzar el volumen idóneo para conseguir los efectos que se persiguen.También hay que decir, que aunque el hongo se multiplica constantemente
(mientras que no existan factores que perjudiquen su crecimiento), es posible
que el desarrollo radicular sea más rápido que el de la micorriza y cada varios
años necesite un recordatorio para mantener los niveles de micorrización
adecuada.
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Resultados en Zacatecas PV 2007
Cuadro 1. Valores medios de las variables de Maíz por tratamientos. Localidad
Miguel Hidalgo, Municipio De Zacatecas. Productor Martín Sánchez *Maíz
Híbrido amarillo. Riego. Fecha de siembra 7 de Mayo del 2007.
VARIABLE TESTIGO
ABSOLUTO
CON
BIOFERTILIZANTE
CON
BIOFERT. Y
50% FERT.
QUÍMICO
100% FERT.
QUÍMICO
Grosor de
Tallo cm
2.5 2.7 3.0 3.0
Altura de
Planta m
2.10 2.24 2.46 2.40
Plantas por
hectárea
67,982 60,211 61,404 65,790
Numero de
mazorcas por
planta
0.85 1.20 1.28 1.16
Rendimiento
de grano
kg/ha
4,375 7,168 7,895 7,040
*Datos estimados por muestreo agronómico en parcela del productor
cooperante
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Conclusiones
1.-Las Micorrizas propician un mayor aprovechamiento de los fertilizantes y
nutrientes del suelo, favorecen una mayor captación de agua, estimulan el
crecimiento aéreo y radical de los cultivos, lo protegen de ciertos agentes
patógenos y mejoran la estructura del suelo.
2.-Con un cultivo de maíz inoculado con la bacteria Azospirillum brasilense
obtendremos un mejor resultado que con una fertilización 100% química.
3.-El uso de biofertilizantes es una de las nuevas tendencias a seguir por todos
los productores de la región del Cañón de Juchipila.
4.-El uso de micorrizas no solo debe ser usada en el maíz, sino también en
todos los cultivos para obtener mejores resultados y así mismo ser más nobles
con nuestro medio ambiente.
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