Beneficios de los hongos del suelo en la producción agrícola:
Hongos solubilizadores de fósforo y micorrícicos arbusculares
Rosa María Arias Mota y Gabriela Heredia Abarca
El estudio de la agricultura es cada vez más importante para conservar la biodiversidad en México, pero, en su interés de abastecer de alimento a la población mundial, ha incrementado sus rendimientos utilizando nuevas variedades, fertilizantes, sistemas de riego intensivo y plaguicidas. No obstante, a raíz del cambio climático y el aumento de creciente población mundial se ha generado una grande presión en la producción de alimentos, pero hoy en día, los agricultores están buscando formas de aumentar la producción sin causar un daño negativo en los ecosistemas.
Es bien sabido, que la aplicación de fertilizantes y agroquímicos, práctica habitual de la agricultura tiene diversos efectos negativos sobre el desarrollo y la función de las comunidades microbianas edáficas. De manera que es sumamente importante buscar alternativas sustentables y aplicarlas dentro del manejo de los cultivos.
Microorganismos en la agricultura
La rizosfera es uno de los sitios más dinámicos en interacciones biológicas y alberga una gran diversidad de especies microscópicas, entre ellas los hongos constituyen un grupo muy numeroso, ampliamente distribuido y diverso; representado por especies saprobias, parásitas y simbiontes (Figura 1). Los hongos saprobios desempeñan una serie de funciones importantes en la dinámica de los ecosistemas, ya que participan en la descomposición de la materia orgánica y son esenciales en el reciclaje de nutrientes. En general estos microorganismos pueden actuar como bioestimulantes y biofertilizantes ya que producen hormonas que ayudan a promover el crecimiento vegetal ya que están involucradas en diversos procesos como la germinación, crecimiento de flores, tallos y hojas, así como el tamaño del fruto; de ahí el interés de incorporarlos en la agricultura. El uso de hongos en la agricultura es una práctica cada vez más utilizada, esto representa un gran avance en la búsqueda de soluciones para mejorar el suelo y en el control de agentes patógenos.
Entre los elementos más valiosos en la producción de los biofertilizantes están los microorganismos promotores de crecimiento vegetal, conocidos como PGPM (Plant Growth-Promoting Microorganism), los cuales son aislados de diversos ambientes, con la habilidad potencial de favorecer el crecimiento de las plantas; entre estos microorganismos, destacan los hongos solubilizadores de fósforo y los hongos micorrícicos arbusculares (Figura 2).
Los hongos solubilizadores de fósforo (HSF). Estos hongos,intervienen en los procesos de la transformación del fósforo; gracias a la actividad de estos, las plantas pueden aprovechar grandes reservas de fósforo insoluble que se encuentran fijadas a los minerales del suelo. En la rizosfera de diferentes especies de plantas estos microorganismos movilizan fosfato inorgánico insoluble desde la matriz mineral hasta el suelo donde puede ser absorbido por las raíces. A cambio, las plantas les suministran a los HSF compuestos carbonados que son metabolizados para su crecimiento.El principal mecanismo por el cual los compuestos fosfatados son solubilizados es a través de la disminución del pH del medio extracelular; esto ocurre, como resultados de la liberación de ácidos orgánicos por parte de los hongos, cuyas propiedades quelantes favorecen la liberación del fosfato. Se ha documentado que diversas especies del género Penicillium, Aspergillus, Fusarium y Trichoderma tienen una gran capacidad de solubilizar el fósforo (Figura 3).
Fig 2. Microorganismos de rizósfera y sus beneficios
Fig 3. Beneficios que aportan los microorganismos promotores del crecimiento vegetal
Fig 4. Proceso de aislamiento, propagación e inoculación de los HSF y HMA
Por otro lado, los hongos micorrícicos arbusculares (HMA) son posiblemente los microorganismos simbióticos con mayor presencia en el suelo y de mayor importancia, ya que se asocian con una gran cantidad de las plantas en el mundo. Durante la colonización, los HMA forma estructuras dentro de la raíz de la planta llamados arbúsculos, los cuales permiten el intercambio de nutrientes entre la planta y los HMA. Además de arbúsculos, también se forman las vesículas, que son estructuras llenas de lípidos, los cuales en tiempos de escasez de alimento le sirven al hongo como reserva (Figura 3). Esta simbiosis mutualista de transferencia bidireccional de nutrientes favorece el desarrollo de las plantas, incrementa su productividad y les confiere una mayor resistencia al estrés. El uso de los HMA ha demostrado ser una alternativa sustentable que permite optimizar los recursos, ya que ofrecen múltiples beneficios tales como una mayor tolerancia a los factores de estrés abióticos, efecto bioprotector, mejoran la estructura y la agregación del suelo y favorecen la nutrición de las plantas.
La unión hace la fuerza
En la actualidad, diversas investigaciones en la biotecnología agrícola están encaminadas en el estudio de la diversidad funcional de los microorganismos promotores de crecimiento y sobre las interacciones microbianas. Estos estudios, han permitido esclarecer las estrategias adaptativas que utilizan los microorganismos promotores para colonizar la superficie y los tejidos internos de las plantas. Por otra parte, diversos estudios han demostrado que el uso de consorcios microbianos incrementa el efecto benéfico hacia las plantas que cuando estos se utilizan de manera individual.
En el Laboratorio de micromicetos (INECOL) hemos estado realizado inoculaciones tanto individuales como en consorcios de HSF y de HMA en plantas de jitomate y de café.
Los estudios se han abordado desde el aislamiento de hongos del suelo, la selección de las mejores cepas de hongos por técnicas cualitativas y cuantitativas. Asimismo, se han puesto en marcha diferentes técnicas para la propagación de los HSF y HMA (Figura 4). En el caso de los HMA, dada su naturaleza biotrófica no pueden ser propagados en medios de cultivo artificiales en el laboratorio, así que hemos estado trabajando con plantas trampa hospederas con cualidades favorables de esporulación. Esta tecnología mediante plantas trampa ofrece una alternativa sustentable a los productores de café además de la posibilidad de obtener un producto adicional para autoconsumo o para su venta (Figura 5). Una parte muy importante ha sido la fase de inoculación tanto en invernadero como en campo (Figura 6); en estos trabajos los resultados obtenidos han demostrado que el uso de los hongos solubilizadores en consorcio con las micorrizas favorecen la disponibilidad de fósforo en el suelo, el desarrollo de las plantas, así como el incremento en la producción del grano de café.
De manera que, la micobiota edáfica tienen una estrecha relación con el desarrollo de la agricultura sostenible, por ello es preciso enfocar esfuerzos en la bioprospección de hongos benéficos y diseñar estrategias sostenibles para mejorar la fertilidad y salud del suelo, así como aumentar la producción y calidad de los cultivos agrícolas.
Referencias
Créditos: Esquemas propios
"La opinión es responsabilidad de los autores y no representa una postura institucional”
El nitroplasto: una revolución en la evolución
Frédérique Reverchon
Red de Diversidad Biológica del Occidente Mexicano
Hace algunos días ocurrió una pequeña revolución en el mundo científico. Un [ ... ]
Leer más...Historia de los juegos de mesa desde una perspectiva científica
Guillermo López Escalera Argueta
Oficina de comunicación
Desde tiempos inmemoriales, los seres humanos han buscado maneras de divertirse [ ... ]
Leer más...Moscas de las flores: polinizando en segundo plano
Ío Natalí Araujo-Peña y Vicente Hernández-Ortiz
Red de Interacciones Multitróficas
La polinización es un proceso fundamental en el ciclo de [ ... ]
Leer más...Alas nocturnas: la importancia de los murciélagos como polinizadores
Kevin González Gutiérrez y Wesley Dáttilo
Red de Ecoetología
Las angiospermas, plantas con flores, dependen de sistemas reproductivos [ ... ]
Leer más...El hongo del maguey (Pleurotus agaves): alimento que se produce entre pencas de agave
Alejandra Valdez-Betanzos1, Rosalva Mora-Escobedo1 y Gerardo Mata2
El hongo del maguey (Pleurotus agaves) es una [ ... ]
Leer más...Explorando el lado oscuro de la química: Las 10 moléculas más tóxicas de la historia
Marco Fernando Valtierra Galván, Israel Bonilla Landa, José Luis Olivares Romero
Red de Estudios Moleculares [ ... ]
Leer más...El tlacomiztli o medio gato
Alberto González Romero
Red de Biología y Conservación de Vertebrados
El presente trabajo habla sobre uno de los mamíferos más comunes y menos conocidos de México, [ ... ]
Leer más...Inteligencia Artificial en nuestra vida cotidiana
Tushar Janardan Pawar, Karla Irazu Ventura-Hernandez, Jose Luis Olivares-Romero*
La inteligencia artificial ya está transformando nuestra vida cotidiana, [ ... ]
Leer más...El beneficio de los datos abiertos de biodiversidad
Sergio A. Cabrera Cruz
USPAE
Los datos abiertos en plataformas digitales permiten complementar listados de especies.
Leer más...Importancia del monitoreo de la fauna en Reservas de la Biosfera: el caso de La Michilía, Durango
Sonia Gallina
Red de Biología y Conservación de Vertebrados
Llevar a cabo un monitoreo de la fauna, [ ... ]
Leer más...Dípteros parásitos de vertebrados
Sergio Ibáñez-Bernal y María Teresa Suárez-Landa
Red Ambiente y Sustentabilidad
El parasitismo es una relación alimentaria entre dos especies diferentes, en [ ... ]
Leer más...Los sistemas acuáticos y las cianobacterias
Gabriela Vázquez1 y Mario E. Favila2
La eutrofización de los sistemas acuáticos como los lagos, favorece el crecimiento excesivo de las algas como las [ ... ]
Leer más...Hormesis en frutos: una técnica utilizada para alargar la vida postcosecha
Esaú Bojórquez-Velázquez, Mirna V. Bautista-Valle, José M. Elizalde-Contreras, Eliel Ruiz-May
El término Hormesis proviene [ ... ]
Leer más...La fuente de la juventud oculta en las mitocondrias
Andrea Farias Escalera
Se dice que lo único seguro es la muerte y para llegar a ella, atravesaremos diferentes etapas de envejecimiento que ya sea [ ... ]
Leer más...Conservando y restaurando funciones: la utilidad de las redes ecológicas
Cecilia Díaz-Castelazo, Edwin R. Ariza-Marín y Betsabé Ruiz Guerra
Red de Interacciones Multitróficas
Cuando pensamos en [ ... ]
Leer más...Lagunas en las dunas de la Ciudad de Veracruz
Debora Lithgow1, Juan José Von Thaden2, Gilberto Sven Binnquist Cervantes2
Las dunas de la Ciudad de Veracruz tienen cuerpos de agua, lagunas interdunarias, [ ... ]
Leer más...Colisión de aves con ventanas: un problema creciente y medidas de prevención
Fernando González García
Red Biología y Conservación de Vertebrados
Por si fuera poco, y aunado a la destrucción [ ... ]
Leer más...Hoja de piedra o Raíz de piedra
José de Jesús Pale Pale* e Israel Acosta Rosado**
Las plantasdel géneroAnthurium pertenecen a la familia Araceae,llamadas comúnmente anturios, han sido útiles para [ ... ]
Leer más...Brazo fuerte: el caballero de chaleco elegante
Sugey de Jesús Dector Cobos, Alberto González Romero y Sergio Albino Miranda
Red de Biología y Conservación de Vertebrados
El estudio del medio [ ... ]
Leer más...De pequeños brincos a grandes saltos ¿Larvitas de moscas en fuga?
Andrea Birke
Red de Manejo Biorracional de Plagas y Vectores
Los insectos son el grupo más biodiverso del planeta con cerca de 3.5 [ ... ]
Leer más...Galería virtual de los paisajes de Veracruz
Elio Lagunes-Díaz, Griselda Benítez Badillo, Miguel Equihua Zamora, Luz Sánchez Landero
Se presenta una galería de realidad virtual de los ecosistemas [ ... ]
Leer más...Insectos en mar abierto
Daniel Reynoso-Velasco y Rodolfo Novelo-Gutiérrez
Red de Biodiversidad y Sistemática
A pesar de que los insectos son el grupo más exitoso del planeta y están presentes en [ ... ]
Leer más...De bobos, actinos, islas y tesoros ocultos
Noemi Matías1, Teresa González2, Juan E. Martínez1, Oscar Téllez2 y Salvador Rodríguez2
Isla Clarión, en el Archipiélago de Revillagigedo, alberga [ ... ]
Leer más...Caballitos del diablo joya: los Calopterygidae
José Antonio Gómez Anaya y Rodolfo Novelo Gutiérrez
Red de Biodiversidad y Sistemática
Los caballitos del diablo joya, miembros de la familia Calopterygidae, [ ... ]
Leer más...Superhéroes ocultos en las plantas
Yely Gabriela Rodríguez Mina1, Frédérique Reverchon2, José Antonio Guerrero Analco3
Los hongos que viven al interior de las plantas pueden ocasionar, de manera [ ... ]
Leer más...Tillandsia ionantha, una especie mexicana, no brasileña
Juan José Ancona, Juan Pablo Pinzón, Patricia Hernández-Ledesma, Samuel Cruz-Esteban
Tillandsia ionantha fue descrita hace 169 años; desde [ ... ]
Leer más...Búhos en la ciudad: aliados imprescindibles para la sociedad
Miguel San Martín y Rafael Villegas Patraca
USPAE
Aunque no lo parezca, los búhos cumplen un papel importante en el control de plagas [ ... ]
Leer más...¡Hay que florecer donde fuimos plantados!
Karina M. Grajales Tam
Camino rumbo a la escuela, con la cabeza agachada, buscando monedas, billetes o algún tesoro perdido, pero solo encuentro restos de [ ... ]
Leer más...Desparasita a tu perro y cuida tú salud
Karla L. Tapia-Fierro y Andrés M. López
Red de Biología y Conservación de Vertebrados
Desparasita a tu perro continuamente para cuidar su salud y la de [ ... ]
Leer más...Dengue ¿cómo y quién lo transmite? métodos alternativos de control
Mireysi Torres Carrera, Luis Arturo Ibarra Juárez y Nicolaza Pariona Mendoza
Red de Estudios Moleculares Avanzados
El Dengue [ ... ]
Leer más...Contando y midiendo las costas
M. Luisa Martínez
Red de Ecología Funcional
Las costas representan una estrecha franja en el mundo y en México, pero son el hogar del 40% de la población mundial, [ ... ]
Leer más...Beneficios de los hongos del suelo en la producción agrícola:
Hongos solubilizadores de fósforo y micorrícicos arbusculares
Rosa María Arias Mota y Gabriela Heredia Abarca
El estudio de la agricultura [ ... ]
Leer más...Bacterias benéficas frente a la contaminación por metales pesados
Jaqueline de Jesús Jiménez Jiménez y Randy Ortiz Castro
Red de Estudios Moleculares Avanzados
La contaminación por metales pesados [ ... ]
Leer más...Papas agroecológicas, una solución a la contaminación
Gloria Carrión, Damaris Desgarennes y J. Francisco Castillo Esparza
Red de Biodiversidad y Sistemática
El uso de productos biológicos para [ ... ]
Leer más...Carbono en humedales urbanos de montaña
María Elizabeth Hernández Alarcón y María Leticia Monge González
Red de Manejo Biotecnológico de Recursos
El cambio climático es causado por las emisiones [ ... ]
Leer más...En la cuerda floja: el cableado eléctrico y la fauna silvestre
Ana Luisa Gómez Sánchez1, Juan José Barrios Gutiérrez1, Carlos Daniel Pinacho Pinacho2, Sonia Gallina-Tessaro3, Andrés M. López-Pérez3
Actualmente [ ... ]
Leer más...Mensajes invisibles: la comunicación química de los insectos
Patricia Romero Arellano y Viridiana Vega Badillo
Los semioquímicos son un conjunto de sustancias químicas que transmiten información [ ... ]
Leer más...¿Quién fue el naturalista oficial del H.M.S. Beagle?
Alejandro Espinosa de los Monteros
Biología Evolutiva
Para conmemorar los 215 años del natalicio de Darwin, recuento una serie de sucesos que [ ... ]
Leer más...Xicotli data: acciones de ciencia abierta en pro de los polinizadores nativos
Equipo “Xicotli data”*
La crisis de la polinización no sólo se debe a los efectos negativos que tienen las acciones [ ... ]
Leer más...Cuando la luna se come al sol
José G. García-Franco
Red Ecología Funcional
Los eclipses han maravillado al hombre desde la antigüedad. Eran considerados presagios de calamidades. Actualmente los [ ... ]
Leer más...