Adaptarse a diferentes condiciones edafoclimáticas ha sido clave para que muchas especies aseguren su supervivencia en el planeta. Hongos y plantas, antiguamente considerados dentro del mismo reino taxonómico, han sabido lidiar con fenómenos históricos como el fin del periodo Cretácico y evolucionar para convertirse en los organismos que conocemos hoy.
Dentro de esas adaptaciones existen interacciones que han permitido la coevolución de quienes las establecen. Es el caso, por ejemplo, que se da entre las raíces de las plantas y un tipo característico de hongos, llamados micorrícicos, cuya estrecha relación se conoce con el nombre de micorriza y se da en aproximadamente el 90% de las plantas terrestres.
“Se han encontrado micorrizas en prácticamente todas las plantas, tanto cultivos agrícolas, como plantas nativas, o en ambientes extremos. Parece ser que la micorriza es una estrategia de supervivencia para ambos grupos”, explica la bióloga Armenia Velázquez, quien comenzó a trabajar con microbiología, especialmente ligada a la agricultura, durante su Maestría en Microbiología Aplicada.
Armenia Velázquez, bióloga.
Al finalizar sus estudios de maestría entró a trabajar en un laboratorio agrícola. Pero no se trataba del típico laboratorio de fitopatología, aclara, sino que del Soil Food Web, fundado por la Dra. Elaine Ingham. Reconocida globalmente como una de las microbiólogas de suelo más importantes del mundo, la Dra. Ingham desarrolló un enfoque que busca restaurar las funciones ecológicas de los suelos del mundo. Esto bastó para que Armenia Velázquez se interiorizara en redes tróficas o la llamada cadena alimenticia del suelo, dentro de la que se encuentran las micorrizas.
“Las micorrizas son elementos fundamentales en lo que es la movilización de nutrientes, la retención de agua, en general, la resiliencia de los cultivos”, asegura Velázquez y apunta que su interés por conocer esta simbiosis se dio mientras estudiaba biología. “Me llamaban mucho la atención estás interacciones tan íntimas de las plantas con estos hongos, y cómo desarrollaron esta interacción para sobrevivir a lo largo de millones de años. Es lo que más me impacta de este grupo de hongos en particular. Y cómo las plantas, al ser organismos que están en un lugar literalmente plantados, se asociaron con estos organismos para poder acceder a recursos que por ellas mismas no podrían lograr”.
“Las micorrizas son elementos fundamentales en lo que es la movilización de nutrientes, la retención de agua, en general, la resiliencia de los cultivos”.
LA PLANTA ENVÍA SEÑALES A LOS HONGOS PARA ASOCIARSE
– ¿Qué pasa a nivel molecular en las raíces cuando se da esta simbiosis que genera la micorriza?
– A nivel molecular dentro de la planta tiene que haber una liberación de moléculas específicas a través de los exudados radiculares, que son los mensajes que reciben las esporas de los hongos que están alrededor o próximas a la raíz, para iniciar la interacción con las plantas. Recordemos que las plantas, a diferencia de nosotros, no tienen un lenguaje articulado, su lenguaje son las moléculas, entonces la planta en primer lugar es la que inicia esta comunicación.
– ¿Cuál es el porcentaje aproximado de plantas que generan micorrizas a nivel mundial?
– Hace muchos años se consideraba en la taxonomía a los hongos dentro del reino vegetal. Posteriormente, con los estudios científicos y taxonómicos, se ha llegado a la conclusión de que es un grupo aparte. Al clasificarlo como un grupo aparte, se han realizado investigaciones entre interacciones de plantas y hongos, donde se descubrió qué tan íntima era esa relación hasta llegar a considerarse un ser vivo único, siendo que se trata de dos reinos totalmente diferentes. De acuerdo a la información disponible hasta el momento, se estima que aproximadamente 9 de cada 10 plantas terrestres están micorrizadas. Es una relación que se desarrolló para adaptarse al ambiente terrestre.
– ¿Eso responde a que la micorriza no se establece tan bien en condiciones de mucha humedad?
– Lo que pasa es que esos ambientes son extremadamente salinos. De hecho, la mayoría de los hongos que se encuentran en ambientes marinos son hongos levaduriformes, unicelulares, que tienen cambios en su metabolismo que les permiten adaptarse a ambientes acuáticos. Pero en lo que respecta a los hongos filamentosos, a los hongos más desarrollados, estos se encuentran en ambientes terrestres. Son hongos pluricelulares que desarrollan estructuras más complejas y se encuentran en ambientes terrestres.
– ¿Se sabe cuánto es el tiempo aproximado que pasa desde que la planta libera exudados radiculares hasta que genera esta simbiosis con los hongos micorrícicos?
– Hay información al respecto, pero es muy variable dependiendo de la planta, las condiciones de humedad y del suelo. Por darte un ejemplo; si inoculamos las micorrizas en las primeras etapas de desarrollo del cultivo, en las plántulas que se están desarrollando en un sustrato donde recién han germinado, su raíz está muy activa, por lo que es más susceptible a que se dé el proceso de micorrización, que te puede tomar máximo dos semanas. En un escenario en que el cultivo ya está desarrollado y la planta ya está llenando frutos, está en proceso de producción, su patrón de exudación cambia. Esto quiere decir que la planta ya dejó de enviar tanto exudado al suelo y lo que hace es dirigir los nutrientes que ha fijado hacia el follaje para llenar fruto y dejar descendencia. Si se inoculan en esa etapa fisiológica del cultivo, es probable que no se lleve a cabo o tarde más de lo esperado. Esto es dinámico y la recomendación para aplicar micorrizas es lo antes posible, como en un tratamiento a semilla para que germine junto con el hongo.
Formación de micorrizas en plántula. Fuente: https://www.gob.mx.
– ¿Qué pasa por ejemplo si quiero inocular micorrizas en un huerto de frutales en producción?
– Si estamos hablando de frutales, de cultivos perennes que ya están establecidos, la inoculación se debe hacer cuando hay emisión de raíces nuevas, que de repente coincide con cambios estacionales. Si pasamos de invierno a primavera, los frutales tienden a tener una mayor actividad en la raíz en primavera, por lo que ahí se recomendaría hacer la inoculación.
– Mencionabas recién las recomendaciones según la etapa fenológica del cultivo, ¿qué pasa frente a distintas características del suelo?
– Si tenemos un suelo que está muy apretado, muy compactado, que es un suelo barroso, será un suelo en el que a la micorriza se le va a hacer difícil establecerse. El suelo finalmente es donde estará la raíz; si un suelo está muy apretado, la raíz también batalla en desarrollarse. Si el suelo tiene exceso de humedad, la raíz va a tener problemas de falta de oxígeno. La micorrización es una interacción dinámica y depende del suelo y de las características del ambiente.
PASOS A SEGUIR PARA UN BUEN ESTABLECIMIENTO DE MICORRIZAS
“La mayoría de los suelos, al menos aquí en México, presentan una deficiencia de hongos”, explica la bióloga. “Esto obedece a la degradación propia que tenemos en los suelos de pérdida de materia orgánica, exceso de químicos o fumigaciones, etc. Todos estos factores disminuyen la carga micológica de los suelos, entonces de entrada prácticamente todos los suelos requieren inoculación de hongos”.
Un primer paso, antes de micorrizar, es realizar una muestra de suelo para conocer sus deficiencias y requerimientos. “Es importante que, en primer lugar, veamos la actividad y condición de los suelos”, subraya Velázquez. En el caso de necesitar algún manejo de suelo por acidez o compactación, sugiere que se le “prepare la casa a las micorrizas” para un buen establecimiento en el suelo.
De acuerdo a la especialista, se debe entender que aplicar micorrizas no es como aplicar un químico. “Estamos aplicando organismos vivos, por eso decimos inocular, que son parte de un ecosistema, y ese ecosistema lo forman otros organismos vivos, incluyendo la planta, pero también las condiciones ambientales en que esas interacciones se van a dar”.
Hongos micorrícicos nativos del desierto de Sonora, México.
En el caso de querer micorrizar un cultivo anual o de ciclo corto, es decir, que requiere de siembras o trasplantes, el primer paso es hacer una inoculación de la semilla. “Si hablamos de cultivos extensivos, de gramíneas, se recomienda partir por un tratamiento a semilla, al igual que si son hortalizas o cucurbitáceas”, acota la experta.
Al momento de hacer el trasplante se realiza una inoculación de refuerzo en la producción de plántulas, y se inocula nuevamente en las primeras etapas de desarrollo al establecer el cultivo, es decir, hasta llegar a la floración.
Este refuerzo no se realiza en cultivos extensivos, principalmente debido a la baja tecnificación que conllevan. En estos casos se puede aplicar a través del agua mediante un riego de auxilio. En cuanto a los árboles frutales, se recomienda realizar al menos dos aplicaciones en las etapas de mayor actividad radicular.
UVA DE MESA: UN CASO PARTICULAR
Una situación especial para Armenia Velázquez es el cultivo de uva de mesa. “Aquí en México se hacían las aplicaciones iniciando la primavera”, recuerda, y agrega que han realizado pruebas inoculando micorrizas después de la cosecha, es decir, en los últimos días de verano, o a principios de otoño. “En la poscosecha no se le hacía ningún tratamiento, pero es una etapa fundamental porque la uva de mesa libera una gran cantidad de exudados radiculares con el objetivo de atraer microorganismos, nutrientes, etcétera, que le van a servir de reserva para la próxima etapa de producción”.
En cultivos que tengan un proceso similar al de la uva de mesa, la experta recomienda enfocarse en el proceso de poscosecha, ya que es cuando muchos cultivos almacenan recursos para el próximo ciclo. Las micorrizas son esenciales para que la planta alcance esos recursos, ya que le permite un área de exploración mayor.
ENFOQUE PREVENTIVO MÁS QUE REACTIVO
– Considerando que las micorrizas son un organismo vivo, que contienen un hongo, ¿cuál es la mejor estrategia para compatibilizar manejos sanitarios con micorrizas?
– Esa es una pregunta bien importante, porque tenemos que verificar la compatibilidad del microorganismo vivo que estamos incorporando, con el manejo químico que le vamos a dar en determinado momento a un suelo. En México tenemos algunos casos en que los suelos están tan infestados, tan enfermos, que el productor considera necesario hacer un proceso de fumigación. Después de eso el productor inocula microorganismos y repite el proceso en el siguiente ciclo. La propuesta aquí es fumigar de ser necesario en casos extremos, pero implementar estrategias que permitan ir reduciendo de manera gradual la necesidad de fumigar.
– ¿Cómo se implementan estas estrategias?
– Te doy el ejemplo de algunos estudios que hicimos en el cultivo de hortalizas, donde nos dimos cuenta que la fumigación no se hacía de la manera más apropiada. En el caso del jitomate aquí en Sinaloa, presenta la mayor infestación de patógenos hacia el final del ciclo del cultivo, que en general, es cuando la planta se deja ahí sin riego ni nutrientes para que muera. En ese periodo, nematodos y algunos hongos tienen tiempo de generar estructuras de resistencia, que les permiten resguardarse hasta que se retiran las plantas, se mueve el suelo, se establecen otras plantas y se vuelve a fumigar. Notamos que, si bien el surco está limpio, quedan microorganismos en las capas más profundas del suelo que se activan con las nuevas plantas y las infectan. Lo que hicimos fue proponer parte de la fumigación cuando está el cultivo enfermo, que tiene el foco de infección, y posteriormente aplicar una dosis reducida.
– ¿Ese modo de aplicación ha permitido bajar la fumigación?
– Sí, con algunos productores se ha logrado que inclusive, al hacer más eficiente el proceso, ya no necesitan fumigar. Si nos enfocamos en optimizar la manera en que hacemos las cosas y no esperamos hasta último momento; si cambiamos esa mentalidad de aplicar cuando el umbral ya es muy alto y la convertimos en un modo preventivo de trabajar, nos va a reducir muchísimo las aplicaciones de químicos. Muchas veces se dan casos en que hay problemas de hongos, de pudrición, pero le preguntas al productor por los nematodos y dice que no son el problema porque no los ven. Los nematodos lo que hacen es ocasionar lesiones en la raíz, por donde después entra el hongo. Si la raíz no tuviera lesiones, no tendrías pudrición y eso está comprobado.
– ¿Qué pasa en el caso de un cultivo que está micorrizado y sufre una infestación por nematodos?
– Eso es bien interesante. Hay artículos científicos que mencionan que la presencia de micorrizas en sí misma puede estimular el sistema interno de defensa de las plantas. Es decir, esta interacción es positiva para la raíz, no solo desde el punto de vista de que la micorriza le alcanza a la planta nutrientes, agua, etcétera, sino que la micorriza también le puede inducir a la planta que esta tenga fortalecido su sistema de defensa, es decir, la inducción de resistencia sistémica. Además, una raíz micorrizada libera exudados, la planta es capaz de modificar su patrón de exudación y ya no es tan atractiva para los patógenos. La zona del suelo donde se encuentran las micorrizas se conoce como micorrizósfera, donde también se han encontrado bacterias promotoras del desarrollo vegetal (PGPR), bacterias y hongos antagonistas como Trichoderma, Bacillus, Pseudomonas, viviendo en ese nicho especial. Es como si la micorriza fuera la generala de todo un batallón cuyo objetivo es proteger a la planta de los patógenos. Entonces los patógenos pueden estar presentes, pero no tienen tantas posibilidades de causar daño como cuando la raíz está desnuda.
