LAS MICORRIZAS Y SU RELACION CON LAS PLANTAS Y BACTERIAS

6 mayo, 2022/en Académico, Productos/por arvensisagro

Hace mas de 450 millones de años las plantas se asociaron a los hongos filamentosos y esta relación se ha mantenido hasta nuestros días. Las micorrizas se definen como la interacción entre un hongo y una planta en la que ambos organismos se ven beneficiados: el hongo incrementa la toma de nutrientes mientras que la planta cede los carbohidratos necesarios para el ciclo vital del hongo.

https://es.wikipedia.org/wiki/Micorriza_arbuscular#/media/Archivo:Arbuscular_mycorrhiza_microscope.jpg

Las micorrizas están ampliamente distribuidas de forma que están presentes en mas de un 80% de las plantas. Adicionalmente se han clasificado más de 6000 especies de hongos capaces de micorrizar.

Se conocen varios tipos de micorrizas (ectomicorrizas, endomicorrizas y ectoendomicorrizas), siendo las endomicorrizas arbusculares las mas extendidas y las estudiadas. En este tipo de micorrizas, las hifas del hongo penetran en las células de la raíz estableciendo una simbiosis intracelular y formando una estructura característica denominada arbusculos.

Como se ha comentado en anteriores artículos (https://www.arvensis.com/es/simbiosis-con-hongos-micorrizicos/) los beneficios para las plantas se derivan en su mayoría (aunque no exclusivamente) del incremento en la extensión de la superficie de absorción gracias a las hifas del hongo y son:

Incremento del crecimiento y nutrición mediante el incremento en la toma de nitrógeno, fósforo y otros nutrientes
Incremento de la toma y retención de agua, especialmente en épocas de sequía
Incremento en la tolerancia de otros estreses abióticos como la salinidad o la contaminación con metales pesados
Incremento en la tolerancia a estrés biótico y bioprotección frente a patógenos
Mejora de la calidad del suelo
Incremento del vigor y el rendimiento de las plantas

Kuila & Gosh, 2022

Sin embargo, no hay que perder de vista el medio en el que se desarrollan estas interacciones: la rizosfera. En condiciones naturales, existen bacterias asociadas al hongo micorrizico que colonizan su superficie y que en incluso en algunos taxones son capaces de vivir en su citoplasma como endobacterias. Existe una amplísima variedad de bacterias identificadas asociadas a micorrizas pero parece existir una predominancia por especies de los géneros Pseudomonas, Burkholderia y Bacillus si bien estas comunidades dependen tanto del hongo (principalmente) como de la planta.

Bonfante & Anca, 2009

Las interacciones entre el hongo micorrizico y las bacterias implican que (como en el caso de las plantas) ambas deben obtener un beneficio. Algunas de estas especies son responsables de multiples efectos beneficiosos y tienen influencia tanto en las plantas como en el hongo micorrizico. Se han observado casos en los que el hongo micorrizico es capaz de sobrevivir sin la planta, en presencia de la bacteria.

Por último cabe destacar que en el interior de algunos hongos micorrícicos se han detectado mediante microscopía, estructuras con cierto parecido a bacterias y que no pueden ser cultivadas fuera del hongo. Estos objetos similares a bacterias (o BLOs) podrían tener gran importancia evolutiva, pero su función no está muy clara todavía.

Desde Arvensis Agro os animamos a que potenciéis vuestros cultivos mediante el uso de las micorrizas presentes en RHIZAS, y las PGPRs contenidas en FERTTYBYO.

C.Cívicos

BIBLIOGRAFIA Y LECTURA RECOMENDADA

“Plants, mycorrhizal fungi and bacteria: A network of interactions” (Bonfante & Anca, 2009)
“Towards an integrated mycorrhizal technology: Harnessing mycorrhiza for sustainable intensification in agriculture” (Rillig et al., 2016)
"Arbuscular mycorrhizal fungi as natural biofertilizers: Let´s benefit from past successes” (Berruti et al., 2016)
“Mycorrhizzas in agroecosystems” (Pagano et al., 2016)

Más artículos de Arvensis:

Ensayo Quicelum en olivo

25 junio, 2024/en Académico, Ensayo, Productos/por arvensisagro

En Arvensis, hemos dedicado años a la innovación y al desarrollo de fórmulas avanzadas que permiten a las plantas expresar su máximo potencial. Dentro de nuestro portafolio de productos, uno de los bioestimulantes más destacados y con mayor trayectoria es QUICELUM, un potente potenciador del desarrollo vegetal.

Este ensayo agronómico se centra en los beneficios y aplicaciones de QUICELUM, destacando cómo este producto no solo mejora el rendimiento de los cultivos, sino que también contribuye significativamente al cuidado del campo y a la maximización de los beneficios para los agricultores.

¿Qué es Quicelum?

QUICELUM es un bioactivador y estimulador del potencial genético, formulado en base a extractos de algas y semillas que promueve el equilibrio hormonal de los cultivos. Se trata de un producto de origen vegetal totalmente orgánico, con residuo 0%.

QUICELUM maximiza la eficiencia de los procesos fisiológicos que regulan la absorción y translocación de los nutrientes, la utilización de la energía solar en la formación de fotosintatos, el movimiento de los precursores desde los órganos fuente a los órganos sumidero, etc. Además, lleva a sus máximas expresiones el crecimiento, la brotación, la floración, el cuaje y la maduración. QUICELUM revitaliza al olivo y aumenta la eficacia de la actividad fotosintética.

QUICELUM es un bioestimulador no hormonal que promueve que la planta sintetice y almacene una amplia y completa dotación de hormonas, estas permitirán a los genes expresarse rápida y eficientemente en cada momento. De esta manera, cada etapa (floración, cuajado, llenado, etc.) puede desarrollarse en el momento requerido según los estímulos y aportes. Esto permite que cada fase sea más completa y homogénea en el árbol.

Datos del ensayo

Cultivo	Olivar superintensivo en suelo franco y arcilloso
Localización	124 hectáreas de la variedad Arbosana, situado cerca de Ervidel
Fecha	4 de octubre
Superficie	50 Ha tratado 70 Ha control
Dosis	QUICELUM a una dosis de 1,5 l/1000 l de agua y FORTIK SOLID a 3 kg/1000 l de agua.

Se analizarán parámetros importantes como el contenido de grasa, la relación grasa/materia seca, la humedad y la variabilidad del tamaño y el peso de las aceitunas. El objetivo final de este ensayo es cuantificar el impacto económico de la aplicación de QUICELUM en los ingresos por hectárea de aceite de oliva.

Desde el principio hasta el final del ensayo, no hubo cambios en la rutina de trabajo en la finca.

Procedimiento experimental

El ensayo de Quicelum se dividió en dos parcelas, una en suelo arcilloso y otra en suelo franco. En todas las parcelas se aplicó Fortik Solid, un producto a base de potasio y azufre, así como un fungicida y un insecticida.

Antes de aplicar los productos, se pesaron y midieron 100 aceitunas tomadas al azar de todas las parcelas. A lo largo del ensayo, se pesaron las aceitunas y se analizó su contenido en grasa, materia grasa/seca y humedad. Siempre se utilizó el mismo proceso aleatorio de recogida de muestras para mantener la fiabilidad del ensayo.

Al final, las muestras se recogieron parcela por parcela y se transportaron por separado a la almazara. A continuación, se registró la cantidad en kg de aceitunas y kg de aceite.

Resultados y análisis

Para que un ensayo sea lo más útil posible, debemos vincular siempre los resultados a la realidad del campo, de la industria olivarera y de la rentabilidad económica de una actividad empresarial.

Que aumente el valor del rendimiento graso en nuestro cultivo no siempre significa que tengamos más aceite en nuestros árboles; a veces, puede significar tan sólo que las olivas pierden agua pese a no almacenar más aceite; esto, por ejemplo, ocurre en un estado de sobremadurez en el que se han perdido frescura, aromas, sabores, etc.

Por otra parte, puede aumentar el peso de nuestras olivas, sin significar necesariamente que aumente la cantidad de aceite que llevamos a la almazara. Por ejemplo, es común que después de una tormenta de septiembre las olivas se hinchen de agua, con lo que aumentará el peso, pero el rendimiento disminuirá ya que la cantidad de aceite dentro de la oliva será la misma que antes de la lluvia.

QUICELUM nos ofrece una solución completa que se adapta al campo:

Mejora la floración y el cuajado, lo que se traduce en un aumento del número de olivas por árbol.
Favorece la multiplicación y engrosamiento celular, lo que conlleva un aumento del peso de las olivas.
A través de una mejora de la eficiencia fotosintética, potencia la biosíntesis de ácidos grasos, consiguiendo aumentar el rendimiento graso.

La figura 1 muestra la cantidad de aceite producida en 100 olivas. En el tratamiento con QUICELUM, en los dos tipos de suelos (franco y arcilloso), la cantidad de aceite en los frutos aumentó durante todo el periodo de evaluación (entre el 17 de octubre y el 14 de noviembre). En cambio, en el tratamiento testigo, la cantidad de aceite en los frutos aumentó durante sólo parte del periodo de evaluación (entre el 17 de octubre y los primeros días de octubre).

La figura 2 muestra que, referido a la medición del 14 de noviembre, QUICELUM aumentó el peso de las olivas un 18,9% respecto al control en suelo franco y un 14 % en suelo arcilloso. El peso de las olivas en el suelo franco fue mayor que en el suelo arcilloso.

La producción de aceitunas aumentó espectacularmente con la aplicación de QUICELUM (figura 3). QUICELUM aumentó en 1690 kg/ha la cosecha de olivas en suelo franco y 517 kg/ha en suelo arcilloso: 14,1% de aumento en suelo franco y 3,9% en suelo arcilloso.

QUICELUM aumentó la producción de aceite a través de una mayor producción de aceitunas y un mayor rendimiento graso: el rendimiento graso con QUICELUM fue 16% (franco) y 16,1% (arcilloso) frente a 15,8 y 15,7% para testigo.

Sin la aplicación de QUICELUM, las diferencias entre tipos de suelo fueron notables, previsiblemente por una mayor eficiencia en el almacenamiento de agua y nutrientes del suelo arcilloso: en suelo arcilloso, la producción de olivas fue 10,1% mayor que en suelo franco (datos para los testigos); la producción de aceite fue 9,4% mayor en el suelo arcilloso.

¿Cómo reducir el impacto de los suelos calcáreos?

18 junio, 2024/en Académico, Productos/por arvensisagro

Los suelos calizos se caracterizan por su alto contenido en carbonato cálcico. Esta composición confiere al suelo una textura específica y propiedades como un pH generalmente alto, que afecta directamente la disponibilidad de nutrientes y la actividad microbiana, lo que genera algunos retos y problemas a la hora de cultivarlo.

CaCO₃ (%)	Interpretación
< 5	Muy bajo
5-10	Bajo
10-20	Normal
20-40	Alto
>40	Muy alto

Estos problemas son principalmente:

Dificultad para absorber el fósforo, los fertilizantes que contienen fosforo se someten a una serie de reacciones químicas con el calcio que terminan por disminuir la solubilidad del fósforo. El fósforo reacciona con el carbonato de calcio para formar el fosfato tricálcico insoluble, por lo tanto, la disponibilidad de fósforo para el cultivo depende de la aplicación continua de fósforo soluble y de la disolución de fósforo fijado.
Existen problemas para absorber el hierro al existir un antagonismo entre los carbonatos y el Fe en los suelos. El pH de un suelo determina la disponibilidad de Fe y de otros microelementos al afectar su solubilidad. El Hierro es el microelemento más afectado por esta razón ya que por cada unidad de aumento del pH (entre 4 y 9) su disponibilidad se reduce 1,000 veces al convertirse en carbonato de hierro, que es insoluble en agua y no absorbible, mientras que la disponibilidad de Mn, Zn y Cu disminuye 100 veces por cada unidad de incremento en el pH.
Cuando se añaden fertilizantes amoniacales a suelos calcáreos, la pérdida en forma de amoníaco es muy alta porque la presencia de carbonato de calcio, que tiene un efecto alcalino, provoca la conversión de iones de amonio en amoníaco altamente volátil.
La formación de una costra dura en la superficie del suelo calizo se considera un problema de importante impacto porque dificulta la germinación de las semillas.

Recomendaciones generales para reducir el impacto de los suelos calcáreos

El uso de fertilizantes en forma de ácidos, como el ácido nítrico y el ácido fosfórico, ayuda a reducir el pH.
Pulverizar micronutrientes y calcio en forma quelatada, lo que facilita que la planta se beneficie y absorba estos elementos.
El uso de azufre o yeso agrícola en el abonado de fondo que favorece el enraizamiento y la capacidad de las plantas para absorber adecuadamente agua y nutrientes y permite incrementar la acidez del suelo, ya que los suelos calcáreos se caracterizan por una alta alcalinidad.
Prestar atención a la fertilización orgánica porque se considera una de las formas más fáciles y beneficiosas para que las plantas agreguen nutrientes. El aumento de la fertilización orgánica conduce a un aumento de la fertilidad del suelo y a una mejora de sus propiedades físicas, biológicas y químicas.
Se recomienda no espaciar los periodos de riego y hacerlo con riegos ligeros y cercanos para evitar el endurecimiento de la costra superficial del suelo.

Soluciones Arvensis para suelos calcáreos

FERTTYBYO contiene microorganismos cuidadosamente seleccionados para favorecer el desarrollo vegetativo y radicular de los cultivos. La aplicación de FERTTYBYO genera un mejor desarrollo vegetativo del cultivo y permite que la planta solubilice el fosforo en estado insoluble mediante la liberación de unos ácidos orgánicos. También como bacterias PGPR, FERTTYBYO produce y libera sustancias quelantes llamadas sideróforos, que transforman el ión hierro Fe3+ en ión ferroso Fe2+ haciéndolo asimilable para la planta.

CRIPTHUM es una suspensión concentrada líquida de partículas de ácidos húmicos y fúlvicos encapsulados, totalmente activos y extraídos de leonardita natural cuidadosamente seleccionada, y cuya principal característica diferenciadora con el resto de enmiendas húmicas presentes en el mercado es que posee un pH ácido que ayuda a reducir la alcalinidad de los suelos calcáreos y como consecuencia mejorar la absorción de las plantas.

ABSORTIM es un formulado capaz de mejorar la infiltración y retención del agua de riego o de lluvia en todo tipo de suelos, distribuyéndola en un área más extensa y uniforme. En suelos calcáreos, ABSORTIM rompe la costra dura evitando encharcamientos y aumentando la aireación y el drenaje.

Suelos inmunes a enfermedades

7 junio, 2024/en Académico/por arvensisagro

El suelo es un ecosistema complejo y dinámico. Una cucharada de suelo contiene más de 100 millones de microorganismos. Algunos de estos microorganismos son patógenos para distintos cultivos vegetales; y causan enfermedades que suponen unas importantes pérdidas económicas para el sector, afectando a la viabilidad y el rendimiento de las cosechas.

El incremento en el uso de pesticidas, unido al hecho de que el agua y los suelos cada vez están mas contaminados está llevando a las autoridades a un fuerte control legislativo sobre distintas sustancias que clásicamente se utilizaban para el control de los fitopatógenos. Numerosos investigadores a buscar alternativas que sean económicamente rentables y respetables con el medio ambiente.

Ya desde los años 60 se conocen los suelos supresivos; y se están intentando estudiar para aprovechar el potencial que pueden aportar al control de enfermedades. La capacidad supresiva de los suelos se atribuye principalmente (aunque no exclusivamente) a la diversidad de las comunidades de microorganismos presentes en dichos suelos.

¿Qué son los suelos supresivos?

Un suelo supresivo está definido como un suelo que presenta condiciones que hacen que:

El patógeno no puede establecerse
Se establece, pero no logra producir enfermedad
Se establece y causa enfermedad, pero su incidencia disminuye con la producción continuada del cultivo

Existen 2 tipos de supresión:

General: producida por todos los microorganismos que residen en un mismo suelo. Es efectiva frente a un gran número de patógenos, pero no puede ser transferida a suelos conductivos (los que no son supresivos). Generalmente este tipo de supresión se tiene en cuenta más como una característica del suelo, que no se deteriora/pierde en ausencia de la planta.
Específica: es resultado de un solo microorganismo o comunidad frente a un patógeno o patógenos del mismo género. Esta supresión puede transferirse a suelos conductivos cuando se inocula con una cantidad de 0,1-10% p/p de suelo supresivo.

Contribución de los microorganismos a los suelos supresivos

Por la facilidad de estudio, las bacterias son los microorganismos que han recibido mas atención en cuanto a su efecto en los suelos supresivos. No obstante, está bien demostrado que hongos, archaeas e incluso nemátodos tienen importancia en la capacidad de supresión de un suelo.

Cuando nos referimos a la supresión general, los mecanismos que influyen son la competencia entre los microorganismos residentes y los patógenos por los recursos, los nutrientes y el espacio, así como la liberación de ciertos compuestos antibióticos y toxinas.

En relación a la supresión específica los mecanismos que actúan principalmente son la predación y el parasitismo de los patógenos por parte de los microorganismos del suelo.

Sin embargo, hay evidencias que indican que la capacidad de supresión no solo viene dada por factores bióticos, sino que está influenciada por factores abióticos como el pH, la cantidad de materia orgánica, la cantidad de arcilla y otros que pueden interferir bien directamente sobre la capacidad supresiva, bien indirectamente afectando a las comunidades de microorganismos.

Como se ha comentado anteriormente, las bacterias son los microorganismos más estudiados. En distintos análisis de suelos supresivos se ha visto que existe abundancia de bacterias de los géneros: Streptomyces, Bradyrhizobium, Burkholderia y Nitrospira, así como Bacillus, Enterobacter, Flavobacterium o Pseudomonas (este último también presente en suelos conductivos) mientras que en suelos conductivos abundan géneros como Acidobacteria, Pseudomonas, Agrobacterium y Janithobacterium.

Respecto a los microorganismos fúngicos, se han detectado en suelos supresivos géneros como Penicillium y Trichoderma, así como distintas especies de micorrizas que podrían ayudar en la supresión de la enfermedad de distintas formas.

Conclusión

Las interacciones entre las plantas, los microorganismos y el suelo son tremendamente complejas y aún están siendo objeto de diversos estudios. Los estudios experimentales están demostrando que los exudados de las raíces de las plantas tienen un importante papel en el estado de salud de las plantas, de forma que, en caso de necesidad, la planta puede modular los consorcios de microorganismos en el entorno de la raíz de forma que atrae/favorece a aquellos que le son más beneficiosos.

Los suelos supresivos son una opción muy interesante a la hora de lidiar con las enfermedades, pero aun se requiere una mayor comprensión de las interacciones ecológicas y bioquímicas entre la planta y el patógeno. No obstante, ya ha habido interesantes avances en el aislamiento de metabolitos beneficiosos de distintos microorganismos, así como en el modo de acción de algunos de ellos.

En Arvensis disponemos de una amplia gama de productos que potencian la implantación de microorganismos beneficiosos en el suelo y que favorecen un mejor desarrollo de los cultivos de forma ecológica..

Bibliografía y lectura recomendada

Disease-Suppressive Soils—Beyond Food Production: a Critical Review (Jayaraman et al, 2021)

https://doi.org/10.1007/s42729-021-00451-x

Microbial diversity in soils suppressive to Fusarium diseases (Todorovic´ et al, 2023)

https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1228749

Microbiome-Mediated Protection against Pathogens in Woody Plants (Xiong, Yang and Ni, 2023)

https://doi.org/10.3390/ijms242216118

Deciphering key factors in pathogen-suppressive microbiome assembly in the rhizosphere (Andargie et al, 2023)

https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1301698

Microbiome-Mediated Strategies to Manage Major Soil-Borne Diseases of Tomato (Meshram and Adhikari, 2024)

https://doi.org/10.3390/plants13030364

Important soil microbiota’s effects on plants and soils: a comprehensive 30-year systematic literature review (Wang, Chi and Song, 2024)

https://doi.org/10.3389/fmicb.2024.1347745

Rhizosphere metabolic cross-talk from plant-soil-microbe tapping into agricultural sustainability: Current advance and perspectives (Zhuang et al, 2024)

https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2024.108619