Micorrizas, los biofertilizantes del futuro que vienen del pasado


Articulo escrito por Dr. ingeniero Agrónomo Daniel García-Seco para Intagri

Los microorganismos del suelo, como los hongos micorrízicos arbusculares (AMF, del inglés) o las bacterias promotoras del crecimiento (PGPR, del inglés Plant Growth Promoting Rhizobacter) representan la unión clave entre las plantas y los nutrientes minerales del suelo.  Por esta razón en los últimos años se está incrementando exponencialmente la importancia de estos tipos de microorganismos en las explotaciones agrícolas, lo que está transformando de forma radical la industria de los fertilizantes, con una sustitución muy importante de los productos químicos por productos biológicos basados en microorganismos, tanto bacterias como hongos.

Pero … ¿qué son las micorrizas?

Los  AMF son hongos simbiontes obligados (es decir, que no se pueden desarrollar plenamente si no es dentro de las plantas) pertenecientes al phylum Glomeromycota, que forman simbiosis con el 80% de las plantas terrestres, incluyendo la inmensa mayoría de los cultivos. De hecho, durante los últimos años se ha visto que cuando una planta se desarrolla sin micorrizas entra en una situación de estrés o “anormalidad”, es decir, lo normal para la inmensa mayoría de las plantas es beneficiarse de su simbiosis con los hongos micorrícicos.

En esta simbiosis, la planta se ve beneficiada al obtener nutrientes y agua de la micorriza, y la micorriza a su vez se ve beneficiada al obtener fotosintatos de la planta. El micelio del hongo se extiende por el suelo ampliando el alcance de las raíces de las plantas de forma exponencial. Además, al ser las hifas de los hongos mucho más finas que las raíces, éstas son capaces de entrar en poros donde las raíces nunca podrían. Estas hifas además colonizan el córtex de las raíces de las plantas, formando estructuras altamente ramificadas dentro de las células vegetales llamadas arbúsculos (Figura 2).

En estos arbúsculos es donde se realiza esencialmente el intercambio de carbohidratos y otros compuestos beneficiosos. Además de mejorar la absorción de nutrientes, se ha demostrado que las micorrizas son capaces de aportar otros beneficios a las plantas como la mejora en su tolerancia a la sequía, resistencia a metales pesados, salinidad o incluso resistencia a ciertas enfermedades, aunque aún no se conoce el mecanismo exacto de acción. Además, está demostrado que no solamente ayudan de forma directa a las plantas, sino que mejoran la estructura general de suelo. Un punto que es importante aclarar: la micorriza no es ni el hongo ni la planta, sino la asociación que forma los hongos micorrízicos con las raíces de las plantas.

La simbiosis

Figura 1. La simbiosis que hace el hongo micorrízico con la raíz, funciona como una extensión de la planta.

Fuente: García.

Esquema de una micorriza

Figura 2. Esquema de una micorriza (creative commons).

Fuente: Gurevitch et al., 2002.

¿Las micorrizas incrementan la absorción de nutrientes? ¿Cuáles?

Desde los años 90 se sabe que los AMF incrementan la absorción de fosfato gracias a los transportadores existentes en sus membranas, a lo que se le ha añadido el reciente descubrimiento de la capacidad de los hongos de inducir los transportadores de las propias plantas. Durante los últimos años se ha visto además que estas inducciones de los transportadores de fosfato disparan la expresión de los transportadores de nitrógeno, incrementando de forma coordinada la absorción de nitrógeno y fósforo por parte de la planta.

Además de estos nutrientes, se ha visto que los AMF son capaces de mejorar la absorción de azufre, e incluso hay sospechas de que también pueden estimular la absorción de iones de potasio. Recientes estudios han demostrado que los AMF no solamente son capaces de mejorar la producción de los cultivos, sino que además son capaces de mejorar su calidad, gracias a su influencia en micronutrientes como el zinc, el cobre, el manganeso o el hierro. Aunque sobre este último punto hace falta estudiar mucho más, no deja de ser prometedor.

¿Qué retos futuros tienen los biofertilizantes basados en Micorrizas?

Uno de los mayores problemas que han tenido este tipo de productos tradicionalmente es el efecto de “feedback negativo” que tienen las micorrizas con el contenido nutricional del suelo. Está más que demostrado que la planta modifica los microorganismos con los que interactúa en función de su propio beneficio, es decir, solamente deja a los hongos micorrízicos que las colonicen si la planta sabe que va a sacar un beneficio de ellos. Si el suelo contiene un alto contenido en fósforo asimilable, la planta no se va a dejar colonizar por el hongo. Pero no solamente el fósforo afecta a esta simbiosis; se ha visto que también el contenido en nitrógeno inhibe la colonización, aunque también se ha demostrado que en determinados casos una reducción del contenido en nitrógeno, incrementa la colonización, aunque el fósforo sea alto.

La forma más común de aplicar los biofertilizantes basados en micorrizas es aplicar los propágulos de los hongos en el suelo objetivo. El mayor problema de este tipo de hongos es que, tal y como hemos descrito al

principio del artículo, los AMF son simbiontes obligados , es decir, no se pueden cultivar sin la planta en cultivos puros ni en fermentadores, lo que es muy limitante para una producción a nivel industrial, y una desventaja competitiva muy importante frente a las bacterias beneficiosas PGPR.

Actualmente existen tres tipos de inóculos basados en AMF, uno es utilizar el suelo alrededor de la raíz de una planta inoculada (que contiene esporas e hifas), con el riesgo que esto tiene de aportar otro tipo de microorganismos no tan beneficiosos. Otro tipo es filtrar las esporas puras de este suelo, con el incremento del coste que esto supone. Y por último y el más habitual, es crecer la planta hospedante en un medio inerte, y comercializar este medio inerte lo más rico posible en esporas o hifas.

Otro de los problemas que sufren las micorrizas es que la aplicación de fungicidas les puede afectar negativamente, en función de la forma de aplicación del fungicida y de la micorriza. No es que sea incompatible, sino que requiere un manejo un poco más complejo de lo habitual, pero que bien realizado no tiene por qué ser un gran inconveniente.

Por todo lo comentado anteriormente, los tres grandes retos que tiene la industria de los biofertilizantes basados en micorrizas son: en primer lugar, la producción a gran escala de forma eficaz y económica, en segundo lugar, el mayor estudio de las necesidades y compatibilidades con las técnicas de cultivo, y en último lugar la formación del agricultor para que se aplique de forma eficaz al campo y de esta forma maximizar su rendimiento.

micorriza arbuscular

Figura 3. Descripción de una micorriza arbuscular.

Fuente: García.

Como conclusión final cabe decir que, cuando la industria consiga superar los retos anteriormente enumerados, toda la sociedad y el medio ambiente habrá dado un paso de gigante hacia una agricultura respetuosa con el medio ambiente, libre de residuos, saludable y tan productiva como la agricultura tradicional.

Congreso Nacional de Agricultura Orgánica Aplicada

Cita correcta de este artículo

García, S. D. 2017. Micorrizas, los Biofertilizantes del Futuro que Vienen del Pasado. Serie Nutrición Vegetal Núm. 90. Artículos Técnicos de INTAGRI.  México. 5 p.

Fuentes consultadas:

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Autores imágenes:

Figura 1: Own work, based on an image in ČEPIČKA, Ivan; KOLÁŘ, Filip; SYNEK, Petr. Mutualismus, vzájemně prospěšná symbióza; Přípravný text - biologická olympiáda 2007-2008. Praha: NIDM ČR, 2007. S. 87. [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons.

Figura 2: By M. Piepenbring (M. Piepenbring) [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons

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