Esta técnica, que puede realizarse en los plantines de invernaderos, viveros o sobre el mismo terreno del cultivo, permite la asociación simbiótica entre algunos hongos y las raíces, lo que mejora la fertilidad del suelo, ayuda a la planta a captar mayor cantidad de nutrientes y agua y la defiende de hongos patógenos.
Las micorrizas no dejan residuos ni tienen impacto negativo en el ambiente, fauna o salud humana. Por el contrario, con su proliferación se potencia su acción benéfica, otorgando beneficios económicos, ecológicos y cualitativos.
En la unión entre algunos hongos del suelo y las raíces de las plantas ambas partes salen beneficiadas. Por un lado, el hongo cede y facilita a la planta minerales y agua, mientras que ésta provee de carbohidratos y vitaminas al hongo.
Los hongos formadores de micorrizas no pueden completar su ciclo biológico en ausencia de la planta hospedadora y necesitan estar asociados a la raíz de la planta para obtener los hidratos de carbono procedentes de la fotosíntesis
La existencia de las micorrizas se conoce desde 1885, pero al principio eran consideradas curiosidades excepcionales. Hoy, se sabe que la micorrización se produce en forma natural, siempre y cuando en el terreno existan las condiciones para la proliferación de los hongos. Es aquí donde puede intervenir la mano humana, inyectando en el suelo las esporas germinadas.
¿Cómo ocurre la micorrización?
Se inicia con la germinación de las esporas, las que emiten hifas que crecen hasta encontrar y penetrar la raíz huésped, ya sea a través de la epidermis o pelos radicales.
Una vez adentro, las hifas se extienden entre las células, hasta ingresar en las del cortex formando estructuras llamadas arbúsculos. Aquí ocurre la transferencia de nutrientes entre el hongo y la planta. Las hifas se extienden sólo por la epidermis y parénquima cortical, no penetrando nunca en el endoderma o tejidos vasculares, marcando así una notable diferencia con los hongos patógenos que invaden los vasos vasculares conductores y meristemáticos.
En la post colonización interna, el micelio (conjunto de hifas) crece externamente a la raíz, como una prolongación de la misma, extendiéndose más allá del sistema radicular, aumentando notablemente su superficie de absorción. Así, raíces micorrizadas logran explorar un volumen de suelo inaccesible para raíces sin micorriza, que se encuentran limitadas al tamaño de las mismas.
Contribución de las micorrizas en el cultivo de la vid
Las plantas de vid, al igual que un gran número de especies vegetales, presentan la simbiosis micorriza en condiciones naturales. Esta asociación simbiótica se establece de forma natural siempre y cuando en el terreno de cultivo se encuentren los propágulos infectivos del hongo formador de micorrizas nativos en cantidades suficientes para colonizar las raíces de la planta introducida y que éstos sean efectivos en las condiciones dadas.
En suelos previamente fumigados, se detectan sintomatologías atribuibles a la ausencia de la simbiosis como una falta de desarrollo y carencias nutritivas en plantaciones establecidas con material no micorrizado. También la proliferación de enfermedades de vivero debido a la existencia de un vacío microbiológico tanto a nivel de plantación fumigada como en cultivo en contenedor con sustratos desinfectados.
En estas condiciones, la simbiosis tarda en establecerse y de ello se derivan retrasos en el crecimiento y la aparición de deficiencias nutritivas. En estas situaciones, la inoculación controlada con hongos formadores de micorrizas de eficacia probada puede suponer una mayor tolerancia de la planta a condiciones de estrés abiótico y biótico.
Con la micorrización controlada se consigue incrementar significativamente el crecimiento de las plantas en condiciones de invernadero. Esta respuesta significativa a la micorrización sugiere que la inoculación temprana de los portainjertos de vid podría facilitar el establecimiento de la plantación en casos de déficit de hongos formadores de micorrizas arbusculares nativos o cuando se detectan ciertos estreses bióticos y abióticos en plantaciones establecidas.
Evidentemente la necesidad de añadir fertilizantes no se elimina micorrizando las plantas ya que las micorrizas no producen fósforo ni otros nutrientes pero sí permiten optimizar el rendimiento del fertilizante utilizado reduciendo de esta manera su aporte.
La simbiosis también favorece la absorción de agua y permite un mejor desarrollo de las plantas en situaciones de sequía. Diversos estudios realizados coinciden en que se produce un incremento de la transpiración en plantas micorrizadas, asociado a una disminución en la resistencia y un incremento de la conductividad hidráulica.
Estos tres fenómenos están ligados entre sí e implican menos resistencia al flujo de agua a través de la planta. Este incremento en la conductividad del agua en plantas micorrizadas les proporciona una recuperación más rápida en situaciones puntuales de estrés hídrico.
Importancia de las micorrizas
El interés de las micorrizas en biotecnología es evidente. Aunque los hongos micorrizógenos están presentes en casi todas partes, ciertas actividades humanas, prácticas agrícolas o la erosión pueden dar lugar a suelos o sustratos desprovistos de hongos adecuados, o éstos pueden hallarse en muy escasa cantidad. En este caso, el crecimiento de las plantas puede resentirse; muchos casos de fracaso agrícola o forestal pueden deberse a la carencia de micorrizas, o a que las condiciones ambientales no favorecen su formación.
En toda simbiosis mutualista existe un beneficio para sus componentes, lo que permite su supervivencia por selección natural.
Por un lado la planta obtiene varios beneficios: un incremento en la disponibilidad de nutrientes poco movilizables, sobre todo P (también Cu, Zn, K, Fe, Ca y otros), y una mejor captación y asimilación de N. Este beneficio puede que se deba a una mayor facilidad del hongo para apoderarse de esos elementos.
Pero la razón principal es que el micelio del hongo, normalmente muy ramificado, permite aumentar el volumen de suelo explotable (cada centímetro de raíz puede sostener varios metros de hifas). El hongo puede proteger a la planta frente al ataque de microorganismos patógenos. El hongo puede actuar como puente de unión y transmisión de sustancias químicas entre plantas diferentes.
A cambio, el hongo obtiene un nicho ecológico, recibe hidratos de carbono procedentes de la fotosíntesis (puede consumir hasta más del 20% del fotosintato; no obstante, el vegetal compensa esta sustracción gracias al aporte de nutrientes minerales por el hongo).
Normalmente, la simbiosis se ve favorecida en ambientes pobres en nutrientes o sometidos a estrés, donde las plantas no serían competitivas si careciesen del hongo. En los cultivos fuertemente abonados, tanto en invernaderos, viveros o al aire libre, la simbiosis se ve notablemente inhibida (de hecho, la planta hace simbiosis con el agricultor, en vez de con el hongo). Y todo aquello que afecte a la fotosíntesis influirá sobre la micorrización.
Técnicas de micorrización
En los hongos MVA (micorrizas vesículo-arbusculares), comúnmente utilizados para la vid, se separan las esporas de las muestras de suelo mediante cuidadosos tamizados, y se pueden hacer germinar en agar agua. Posteriormente, se pondrán en contacto planta y hongo en un medio adecuado, con objeto de favorecer la simbiosis.
Para su empleo a gran escala se deben buscar métodos rentables de inoculación, fuera del laboratorio. Esto es difícil, ya que resulta complicado conjugar la cantidad con la calidad y ausencia de patógenos indeseables.
También se puede inocular con rizosfera de plantas previamente micorrizadas (existe el problema de la contaminación con organismos extraños). Otra posibilidad es producir plantas micorrizadas «limpias», en medios sin suelo, cuyas raíces puedan ser empleadas para inocular a otras plantas.
Un método muy empleado es inocular plantas cultivadas en un sustrato inorgánico, la arcilla expandida. Los hongos MVA invaden la raíz y esporulan profusamente, quedando sus esporas adheridas a los gránulos de la arcilla, que puede utilizarse para inocular otras plantas.
¿Cuáles son los beneficios de las plantas micorrizadas?
Son capaces de captar mayor cantidad de nutrientes y agua, lo cual se traduce en un desarrollo radicular y vegetativo mejor y más uniforme, aún en condiciones no óptimas de suelo, agua o nutrientes.
Se considera un factor esencial en la fertilidad del suelo, aumentando la producción, calibre y calidad.
Los hongos microrrízicos inducen mecanismos naturales de defensa en la raíz y compiten con hongos patógenos del suelo por espacio y nutrientes, dando a la planta mayor tolerancia a Fusarium, Phytopthora, Verticillium, etcétera.
Muchas especies aumentan su tolerancia a daños por nematodos. Dentro de las raíces, las hifas envuelven y aprisionan los huevos impidiéndoles desarrollarse o eclosionar.
Sus efectos son especialmente interesantes en un cultivo como la vid, que cada vez se realiza con menos insumos fitoquímicos y en el que la calidad y los resultados a largo plazo priman sobre la intensificación de la producción.
Clasificación
Las micorrizas presentan notables diferencias, y pueden ser clasificadas en varios tipos (fig. 1):
Notable incremento de la clorofila
Los científicos españoles Amelia Camprubí, Cinta Calvet (IRTA. Protección Vegetal Sostenible) y Francesc García (Laboratorio de Sanidad Vegetal. DAAM), realizaron una investigación para evaluar la efectividad de la simbiosis entre la planta de vid y el microrrizo.
En este trabajo se puso de manifiesto la eficacia de la simbiosis en una situación de replante en la que se identificaron problemas agronómicos ligados a factores del suelo como una elevada compactación del terreno y una fecha de plantación tardía.
El incremento de la clorofila observado en las plantas micorrizadas puede ser una de las consecuencias de la eficacia de la simbiosis al aumentar la captación de micronutrientes, entre ellos de hierro, lo cual favorece la síntesis de clorofila y por lo tanto el desarrollo.
Estos factores han resultado en un incremento notable del crecimiento relativo diario de las plantas inoculadas con G. intraradices.
Podemos decir que la aplicación de micorrizas al cultivo de la vid puede favorecer el establecimiento de plantaciones. Puede aportar ventajas al trasplante especialmente en suelos con agotamiento de nutrientes, problemas de caliza, de sequía y de replante en general, sin necesidad de forzar el abonado con las ventajas económicas y ecológicas que ello conlleva, sobre todo en un cultivo como la vid que cada vez se realiza con menos insumos fitoquímicos y en el que la calidad y los resultados a largo plazo priman sobre la intensificación de la producción.
Evaluación de la efectividad de la simbiosis
En el ensayo arriba mencionado se valoró la efectividad de la simbiosis en condiciones controladas en cinco portainjertos de vid: Richter 110, 140 Rutgeri, SO4, Paulsen 1103 y 41 B.
El material vegetal de partida consistió en estacas leñosas de 20 a 30 cm de longitud que se trataron durante 15 minutos en una solución al 0,1 % de sulfato de oxiquinoleina y a las que se les aplicó una hormona de enraizamiento antes de plantarlas en bandejas con perlita. Las bandejas se situaron en un invernadero calefactado, con riego por aspersión dos veces al día para facilitar la emisión de raíces y la brotación (Foto 1).
Al cabo de un mes, las estacas enraizadas se trasplantaron a contenedores de 2 litros de capacidad con una mezcla de sustrato (Foto 2).
El diseño experimental consistió en un tratamiento control no micorrizado, un tratamiento de abonado con fósforo (35 mg KH2PO4Kg de sustrato) y tres tratamientos de micorrización con tres aislados del hongo formador de micorrizas Glomusintraradices: BEG 72 de la colección del IRTA (Foto 3) y G. intraradices Aislado 1 y Aislado 2 recuperados de áreas vitícolas de la zona mediterránea.
Tras diez meses de crecimiento en condiciones de invernadero se evaluaron la colonización micorrícica y el crecimiento de las plantas.
En este primer ensayo la inoculación con micorrizas resultó ser más eficaz que una fertilización rica en fósforo. La micorrización controlada incrementó significativamente el crecimiento vegetativo de las plantas frente al tratamiento control no micorrizado (Figura 1) variando entre el 58 % de incremento en el portainjerto Richter 110 y el 92 % del portainjerto 41 B. Los dos hongos aislados de las fincas comerciales presentaron una buena aptitud como colonizadores de la raíz y como estimuladores del crecimiento de las plantas.
Respuesta de la inoculación con micorrizas en un suelo de replante
En un segundo ensayo se evaluó la utilización de la biotecnología de micorrización en el establecimiento de una plantación en una parcela de viñedo con problemas inespecíficos de replante.
En este caso se utilizaron plantones de la variedad Merlot injertados sobre SO4 ya enraizados, con la mitad de las plantas inoculadas con el hongo formador de micorrizas G. intraradices BEG 72, anteriormente probado.
Al final de la temporada de crecimiento en campo se midieron parámetros como el diámetro de cuello por encima del punto de injerto y la biomasa podada de cada una de las plantas trasplantadas.
Las plantas micorrizadas eran significativamente mayores que las plantas no micorrizadas según todos los parámetros estudiados. Se observó que la tasa de crecimiento diario de las plantas micorrizadas con G. intraradices era de 0,55 cm/día, un 60 % superior a la tasa presentada por las plantas no inoculadas que era de 0,35 cm/día.
En el segundo periodo de crecimiento en campo (Foto 4) se midieron parámetros no destructivos de desarrollo vegetativo como la longitud de los brotes y el contenido relativo foliar de clorofila (SPAD en hoja).
Las diferencias entre las plantas micorrizadas y no micorrizadas se mantuvieron un año después del trasplante a campo, cuando se cuantificó un mayor crecimiento vegetativo de las plantas. Las medidas de clorofila también resultaron en una mayor concentración de este pigmento en las plantas micorrizadas (Foto 5).
Fuentes: infoagro.com y w3.ual.es
