manejos y productos para potenciar el desarrollo

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Frutales
“La raíz es el cerebro de la planta” (Darwin)
MANEJOS Y PRODUCTOS PARA POTENCIAR EL
DESARROLLO RADICULAR
Si se dispone de un buen
sistema de raíces y se le aporta
humedad y nutrición óptimas,
este enviará señales de tipo
hormonal que potenciarán el
desarrollo de brotes y frutos. Las
principales limitaciones para el
adecuado desarrollo de la raíz
son físicas y dependerán del
manejo del suelo y del agua de
riego. Sin embargo, cada vez se
dispone de más herramientas
químicas y biológicas -y de más
información- para mejorar el
desarrollo de las raíces. Hoy
las
principales
novedades
vienen de la biología gracias
al estudio de las interacciones
de los microorganismos del
suelo y los sistemas radiculares
de las plantas. Para este
artículo se utilizaron diversos
aportes a nuestra revista que
han realizado un importante
número de especialistas y
colaboradores.
L
as raíces o sistemas radiculares
de los vegetales son la mitad invisible de las plantas que cultivamos (en ocasiones más). Pese a ser un
componente clave para el rendimiento
y la calidad de las cosechas, muchas
veces no se le presta la debida atención, manejo y cuidado. Estos órganos,
así mismo son muy importantes para la
sustentabilidad del huerto en el mediano y largo plazo en el caso de frutales
leñosos, los que generalmente corresponden a cultivos de alto valor y requieren una importante inversión.
Las raíces cumplen un evidente rol
como ancla y soporte mecánico del desarrollo aéreo y además la función crítica de absorber agua y nutrientes. Pero
así mismo las raíces son relevantes en
muchas especies permanentes como
órganos de acumulación de nutrientes
de reserva, las que le permitirán a la
planta brotar a la siguiente temporada,
en el caso de las especies que pierden
las hojas, y suplir carencias en situaciones de estrés, como es, por ejemplo,
producir una gran cantidad de fruta.
Pero eso no es todo, ya que sus ápices también producen fitohormonas,
Diciembre 2013
De manera más tradicional, a nivel de
manejo o de inputs agronómicos, también se puede incidir en el desarrollo
radicular mediante la nutrición, por
ejemplo con el uso de macroelementos tales como nitrógeno y fósforo, o
mediante reguladores de crecimiento -bioreguladores- exógenos. Estos
últimos pueden corresponder –en el
caso de las raíces- a auxinas naturales,
o precursores de estas, extraídas de
plantas acuáticas o terrestres, extractos que con frecuencia se mezclan con
aminoácidos, macro y micronutrientes,
ácidos húmicos y fúlvicos, etc. Análisis
moleculares del impacto de los bioestimulantes en las plantas han demostrado que, entre otras cosas, ayudan
a las plantas a tolerar estrés biótico y
abiótico.
LAS VENTAJAS DE RAÍCES EFICIENTES EN
CULTIVOS DE ALTO VALOR
por ejemplo citoquinina, señal hormonal que sube a estimular el crecimiento
de los órganos de la parte aérea de la
planta.
Existe una clara correlación entre el
crecimiento del follaje y de las raíces
en los frutales. La copa provee a la raíz
de hidratos de carbono y nutrientes
minerales en estado orgánico, vitaminas (Tiamina y Biotina) y fitohormonas,
potenciando su desarrollo. La provisión
de carbohidratos tiene un gran efecto
en el desarrollo de la raíz, que es el órgano más débil en la competencia, en
la que el fruto es el sumidero más fuerte. En una planta normal la raíz es al
menos igual o de mayor tamaño que la
copa. Cuando se altera esta relación en
desmedro de la raíz, la sustentabilidad
productiva se afecta en el largo plazo.
El desarrollo radicular, en tanto, incide
en la productividad y sustentabilidad
de los huertos y muchos de los problemas de los frutales se originan en limitaciones o daños en las raíces.
Más allá de su expresión genética
determinada, el desarrollo de los sis-
temas radiculares está condicionado
fundamentalmente por cuatro factores: temperatura, humedad, aireación
y resistencia mecánica del suelo. Sin
embargo, a estos cuatro factores principales se debe añadir las variables
biológicas, fitosanitarias en el caso de
plagas y enfermedades, pero también
la actividad de los llamados microorganismos benéficos del suelo. Estos últimos cobran cada vez mayor importancia agronómica y están concentrando
gran cantidad de investigación por su
enorme potencial como herramientas
de alta tecnología para impulsar el desarrollo sustentable de las raíces de los
cultivos.
Entre los microorganismos benéficos
del suelo, en algunos casos catalogados como biofertilizantes, se puede
mencionar Trichoderma, micorrizas,
Rhizobium, Azopirillum, actinobacterias (o Actinomycetes), Bacillus,
rizobacterias (ej. Azospirillum y Bradyrhizobium). Dada la novedad y su
enorme potencial, más adelante profundizamos en los descubrimientos
que se están haciendo en este campo
tan promisorio.
En los cultivos agrícolas de alto valor,
como son los frutales leñosos, es fundamental saber exactamente cuándo y
cuánto crecen las raíces de modo de
ajustar el riego y la fertilización a los
momentos de mayor actividad de absorción de nutrientes. Así mismo ese
conocimiento se puede utilizar para
determinar la fecha del muestreo radicular y conseguir estimaciones de biomasa máxima, y para entender la distribución de carbono y las interacciones
Frutales
KELPAK Girafa Uva RA 59.pdf
1
13-12-2013
33
10:32:43
RESERVAS PARA ASEGURAR LA PRÓXIMA COSECHA:
Las reservas corresponden a una acumulación en órganos como las raíces, de metabolitos estratégicos para suplir carencias nutricionales que se
producen en ciertos períodos críticos del desarrollo de las plantas. Entre
los análisis de reservas más importantes se destaca los de derivados del
nitrógeno, principalmente arginina (un aminoácido); los carbohidratos, el
almidón con sus componentes amilosa y amilopectinas; y el fósforo. La arginina es un aminoácido muy abundante en los tejidos de algunos vegetales y es la forma preferencial de acumulación de N de reserva en especies
como la vid. Los carbohidratos, por su parte, se acumulan en la madera, el
tronco y en las raíces. En las especies leñosas, particularmente las de hoja
caduca, se producen ciclos de almacenamiento de reservas en las raíces.
competitivas bajo tierra. También se
puede utilizar para identificar los factores que limitan el crecimiento radicular
de modo de facilitarlo, por ejemplo mejorando la estructura del suelo o afinando la aplicación de agua en cantidad o
frecuencia; para potenciar su desarrollo, por ejemplo mediante mezclas bioestimulantes; protegerlo a través de la
aplicación de nematicidas o inductores
de resistencia sistémica adquirida; etc.
En el caso de las hortalizas se reconoce una relación directa entre la masa
radicular y el desarrollo de la parte
aérea ya que se ha observado que a
mayor masa radicular mayor el grosor
del tallo y más capacidad de traslocación, por lo que aumenta el área de las
hojas, lo que favorece la fotosíntesis y
aumenta el calibre de los frutos. Esa
relación directa entre sistema radicular y expresión vegetativa provoca una
mayor absorción de agua y nutrientes
e incrementa el suplemento hormonal
desde la raíz a la parte aérea, lo que favorece el desarrollo foliar y consecuentemente la cantidad de fotoasimilados
que pueden irse a los frutos y a la raíz.
Sólo el desarrollo constante de raicillas
nuevas asegurará un sistema radicular eficiente. Las raíces más finas son
las directamente relacionadas con la
absorción de agua y nutrientes, pero
en un período de pocas semanas éstas raíces pasan de blancas a marrón
claro, hasta llegar a tonos casi negros.
Al mismo tiempo, la actividad metabólica decrece a medida que aumenta la
pigmentación, alcanzando valores mínimos a las pocas semanas. Por ejemplo, los resultados experimentales indican que en vides la tasa de absorción
de nitrógeno (N) de las raíces finas
-recién nacidas- declina en un 50% en
pocos días.
Estimulando
crecimiento y
producción en
todo el mundo
Las raíces jóvenes pueden captar nutrientes en forma más activa que las
raíces viejas, siempre y cuando los
recursos no sean limitantes, y la edad
de las raíces influye en su eficacia competitiva. La distribución de edad en el
conjunto de raíces puede influir en el
contenido de N y en la respiración del
sistema radicular. Por lo tanto, si las
raíces jóvenes son más activas, es importante conocer cuándo se producirá
el crecimiento de raíces para apoyar y
estimular su máximo desarrollo.
C
M
Y
CM
MY
CY
CMY
K
NUTRIENTES QUE ACTUAN COMO
BIOESTIMULANTES
Como veremos, en la actualidad la línea que separa a los nutrientes de los
bioestimulantes se hace cada vez más
difusa.
Figura 3.
Efectos de la edad en la actividad metabólica de las raíces en uva Concord:
(A g-1)
50
50
Respiración
Reducción de TTC
40
30
40
20
30
20
10
Respiración (nmol O2g-1 s-1)
60
Reacción al tetrazolio
70
Kelpak en Uva de Mesa: Aumenta el Calibre
(hasta post pinta) sin perder Calidad ni Condición.
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Frutales
Figura 4. Profundidad de raíces de las plantas con y sin fertilización
EN SUELOS DE BAJA FERTILIDAD, LOS FERTILIZANTES AUMENTARÁN LA
PROFUNDIDAD A LA CUAL LAS RAÍCES CRECEN.
Metros
0,3
0,6
0,9
1,2
1,5
Con fertilización
Sin fertilización
Nitrógeno y desarrollo radicular:
Cantidades moderadas de nitrógeno
(nitrato) impactan en la actividad hormonal por lo que las raíces de las plantas crecen constantemente en búsqueda de nuevas áreas de suelo rico
en nitratos. Además, se ha demostrado que el crecimiento de las raíces no
es aleatorio sino que es guiado por mecanismos moleculares que detectan la
presencia y disponibilidad de nitrato en
el suelo.
han demostrado que este elemento
provoca respuestas similares a las antes descritas para el nitrógeno. El fósforo es un elemento que estimula el
desarrollo del sistema radicular y el establecimiento temprano de las plantas.
Actúa en la fotosíntesis, respiración,
almacenamiento y transferencia de
energía, división celular, alargamiento
celular y muchos otros procesos, promoviendo la formación temprana y crecimiento de las raíces.
En la figura 4 se compara la profundidad de raíces de las plantas con y sin
fertilización nitrogenada, efecto independiente de la especie vegetal cultivada. “En el campo preguntan que enraizante aplicar. La respuesta es nitrógeno. A través de una buena nutrición
con N se gana en desarrollo radicular”,
afirma un experto internacional en frutales subtropicales.
Es así que la deficiencia de fósforo en
el suelo incluso puede ocasionar modificaciones en la morfología radicular en
ciertas plantas, las que utilizarían este
mecanismo para mejorar el aprovechamiento de P proveniente de fuentes de
baja solubilidad. “En condiciones de
estrés de fósforo la formación de pelos
radicales, el incremento en la longitud
radical y la disminución del diámetro
radical, juegan un papel muy importante ya que ocasionan un aumento en el
área superficial de absorción, lo que
permite ocupar un mayor volumen de
El fósforo estimula el desarrollo de
las raíces:
Experiencias realizadas con el fósforo
SEÑALES HORMONALES EN LAS PLANTAS:
En algunos vegetales la emisión de raicillas está acompaña de producción citoquininas y de ácido giberélico. Si se dispone de un buen sistema
radicular y se le aporta humedad y nutrición óptimas, el sistema radicular
enviará señales compuestas de citoquininas, lo que permitirá sustentar un
alto nivel de carga de fruta.
Situaciones de saturación hídrica o de estrés hídrico, pueden gatillar señales hormonales a la parte aérea. En situaciones de saturación esporádica por exceso de riego, con subsuelo compactado, se crean áreas
con anoxia, muerte celular y pudrición de raíces, por lo que el sistema
radicular envía señales ABA. (ácido abscícico), que inhiben la acción de la
citoquinina y producen un menor ingreso de solutos osmóticos al fruto,
provocando por tanto una alta incidencia de fruta débil. Por otra parte,
también provocan cierre estomático y una menor síntesis de terminales
carbonados. El ABA además aumentará el etileno, lo que provocará destrucción de clorofila. Lo mismo puede ocurrir en situaciones en que parte
del sistema radicular recibe suficiente humedad, en tanto que otra parte
del mismo se mantiene seco.
Diciembre 2013
Frutales
Fenología de los cítricos cultivados en clima templado, en el que se aprecian
dos peaks de crecimiento radicular.
Floración y
cuaja
Crecimiento
Vegativo de
Otoño
Crecimiento
Vegativo de
Primavera
Caída fisiologica
Crecimiento
radicular
C. radicular
Sept
Oct
Nov
Dic
suelo e incrementar así la absorción
de fósforo (Föhse et. al., 1991; Kranmitz et. al., 1991; Sachay et. al., 1991;
Gahoonia y Nielsen, 1996; Gahoonia
et.al.,1997; Gahoonia y Nielsen 1998).
El calcio estructura el suelo pero
también los tejidos de las raíces:
Se recomienda aplicar calcio en los períodos de desarrollo radicular porque
el calcio es imprescindible para la división celular y cuando las raíces están
creciendo su tejido está en continua
división. Si se consigue acelerar esa división celular se logra tener una mayor
cantidad de raíces, lo que va a incidir
Ene
Feb
Mar
Abr
May
en una mayor cantidad de citoquininas,
mejor inducción floral, mejor polinización, mayor cantidad de fruta, etc.
Desde el principio hay que trabajar con
calcio para las raíces. El calcio, al igual
que estructura el suelo, es el estructurador de la planta y es importante tener
una planta bien construida.
PRODUCTOS TECNOLÓGICOS PARA UN
ÓPTIMO DESARROLLO DE RAÍCES
Para lograr una generación constante
de raíces nuevas o tasa positiva entre natalidad y mortalidad radicular, es
necesario manejar el suelo como un
sistema que constituya un sustrato fa-
EXTRACTOS DE ALGAS Y SOBRE EXPRESIÓN DE GENES:
En agricultura se utilizan principalmente algas de color marrón, principalmente Ascophyllum nodosum (HN) y Ecklonia máxima y Durvillea potatorum (HS). Otras especies muy utilizadas son Laminaria y Sargaso. Recientemente ha aparecido evidencia científica sobre los beneficios del uso de
algas verdes y rojas.
La información obtenida –por primera vez en el 2008- demuestra que los
extractos de Ascophyllum nodosum afectan un conjunto muy específico
de los genes de las plantas a nivel transcriptómico, lo que gatilla efectos
bioestimulantes y de alivio frente del estrés. La información obtenida sugiere también que los extractos de algas tienen un efecto biológico que va
más allá del aporte de nutrientes. La regulación química de la expresión
de los genes tiene el potencial de mejorar el crecimiento de las plantas y
aumentar su tolerancia al estrés.
vorable y equilibrado, de modo de favorecer los nuevos desarrollos radiculares. Es decir, se debe manejar la física,
química y biología del suelo para evitar
la compactación y aportar materia orgánica de calidad (ej. ácidos húmicos y
fúlvicos), así como proteger la superficie del suelo (mulch) y procurar una nutrición equilibrada (riego y fertilización).
También se recomienda aplicar productos enraizantes (basados en auxinas) y
controlar plagas y enfermedades.
Enmiendas de suelo, bioestimulantes,
fertilizantes, son todos elementos sinérgicos que hoy día se mezclan para
hacer herramientas especializadas
para cada cultivo y etapa fenológica
de estos. Por ejemplo, se desarrollan
El rizotrón de la figura permite
observar a simple vista es estado de
las raíces.
El equipo de Yara Chile quisiera agradecer a todos nuestros distribuidores
y usuarios, y desearles una muy Feliz Navidad y un Nuevo Año pleno de
logros y satisfacciones junto a sus seres queridos.
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Frutales
mezclas de ácidos húmicos, fúlvicos,
con Zc, Fe, Mg, con aminoácidos y con
citoquininas o auxinas: mejoramiento
del perfil de suelo, nutrición y bioestimulación en un solo producto.
Si bien el principal beneficio de los bioestimulantes es otorgar a las plantas
tolerancia al estrés. Por ejemplo, tolerancia a estrés por sequía, calor, luz UV
e incluso tolerancia a enfermedades.
En gran medida los bioestimulantes
permiten resistir el estrés al potenciar
el desarrollo radicular, además de gatillar actividad antioxidante.
Hoy en día se ofrecen distintos productos que apuntan al objetivo de
lograr una buena exploración de las
raíces para conseguir una óptima síntesis natural de citoquininas. De modo
que las auxinas generan crecimiento
de ápices radiculares y en esos ápices
radiculares se generan citoquininas
que suben a estimular el crecimiento
aéreo de la planta.
Fitohormonas como las auxinas son
la principal señal para el desarrollo
de nuevas raíces, en tanto que otras
como citoquininas, poliaminas y etileno lo son en menor medida. Para lograr una mayor eficiencia hormonal, a
los productos se agrega compuestos
tales como vitaminas, aminoácidos y
elementos minerales, los que actúan
como auxiliares de la estimulación.
El crecimiento radicular ocurre por la
multiplicación y alargamiento de células que se van formando en la punta
de las raíces. Las fitohormonas regulan esos procesos en la medida que
las auxinas, citoquininas, giberelinas y
poliaminas actúan como estimulantes,
y en que el etileno y el ácido abscísico
actúan como inhibidores.
Según nos indicaron empresas formuladoras de mezclas estimulantes desti-
HERRAMIENTAS PARA OBSERVAR RAÍCES
Calicata: La calicata, además de permitir observar los aspectos
físicos y químicos del suelo, así como el desarrollo de los sistemas radiculares. Las calicatas, en el caso de frutales, deben medir
entre 1,5 y 2 m de profundidad y 70 a 80 cm de ancho. Deben ser
perpendiculares al sentido de plantación e ir de hilera a hilera. Si
se detectan raíces se debe intentar desprender el suelo y dejar las
raíces expuestas.
Rizotrón: Para estudiar cuándo, cómo y cuánto crecen las raíces
se utilizan instrumento llamados rizotrones. Estos pueden ser
grandes como calicatas a cuyas paredes se sobrepone una malla
cuadriculada o instrumentos de pequeño tamaño que se introducen en el suelo y actúan a modo de escáner.
Minirizotrón: Consiste en un escáner de raíces que se utiliza para
fotografiar las raíces vivas en el suelo. Como sólo se remueve
un muy pequeño volumen de suelo, la rizósfera se mantiene casi
intacta. Las imágenes se obtienen insertando el escáner en un
tubo transparente preinstalado enterrado en el suelo, cerca de las
raíces. La cabeza del escáner rota automáticamente en un círculo
completo, creando una imagen de alta resolución de las raíces y
el perfil de suelo. La cabeza del escáner puede ser fácilmente movida a diferentes profundidades y de un tubo transparente a otro.
nadas a aplicaciones foliares, si las mezclas auxínicas se aplican vía riego los
sistemas de estabilización de esos productos deben ser excelentes. Esto debido a la gran variabilidad de los suelos.
Por esto sugieren aplicar los productos
vía foliar. Además de la competencia por
el regulador en el suelo se produciría su
entrampamiento en los ácidos húmicos
y fúlvicos, los que capturan sustancias
orgánicas por afinidad.
ACONDICIONADORES DE SUELO Y
RIZÓSFERA
La materia orgánica de calidad mejora
la estructura del suelo al formar enlaces con las superficies reactivas de
las partículas minerales, uniéndolas
y formando agregados más estables
frente al agua. De esta forma aumenta
la capacidad de retención de agua en
el suelo gracias al incremento de los
poros de mayor diámetro o macroporos, los que retienen agua con menor
energía y son más accesibles para las
raíces de las plantas. Además de que
mejora la infiltración del agua al aumentar la conductividad hidráulica en
condiciones de saturación del suelo, es
decir, la capacidad de “transmitir” agua
cuando el perfil está saturado.
La materia orgánica también mejora las
propiedades químicas del suelo, al elevar la capacidad de intercambio catiónico (CIC), y aumenta la disponibilidad
de macro y micronutrientes. Junto a lo
anterior aumenta la capacidad tampón
del suelo, lo que disminuye la pérdida
de nutrientes por lixiviación.
Calicata en parrón y sistema radicular
expuesto.
Diciembre 2013
Pero además la materia orgánica
mejora las propiedades biológicas al
aumentar los niveles de bacterias,
hongos, nemátodos depredadores,
etc., los que así mismo incrementan
Minirizotrón e imagen subterránea de crecimiento
de raíces de manzano.
la eficacia del control biológico de las
plagas del suelo.
Por ejemplo, como veremos, los aportes de micorrizas y rhizobacterias pueden promover un incremento de la
resistencia de las plantas. Los hongos
benéficos son un gran aliado de los cultivos pues muchos de ellos se asocian
naturalmente con plantas y árboles, y
muchos vegetales generan una relación simbiótica con estos hongos. Uno
de los tipos de hongos más comunes,
las endomycorrizas, pueden estimular
el crecimiento de las raíces, la incorporación de fosfatos y micronutrientes y
ayudan a las plantas a soportar mejor
algún estrés abiótico.
EL GRAN POTENCIAL DE LOS
BIOFERTILIZANTES
El término biofertilizante se refiere a
las preparaciones que contienen mi-
croorganismos vivos que en algunos
casos potencian la fertilidad del suelo
fijando nitrógeno atmosférico, solubilizando fósforo o descomponiendo materia orgánica y que en otros casos aumentan el crecimiento de las plantas
al secretar reguladores de crecimiento
como parte de su actividad biológica.
Algunos ejemplos de microorganismos benéficos son Trichoderma, micorrizas, Rhizobium, Azopirillum, actinobacterias (o Actinomycetes), Bacillus,
rizobacterias (ej. Azospirillum y Bradyrhizobium) y se cree que hay muchos
más por descubrir.
Según la microbióloga colombiana
especializada en agroecología, María
Mercedes Martínez, un buen ejemplo
de microorganismos que producen
distintas actividades enzimáticas para
la degradación de la materia orgánica
se encuentra en la actividad del hongo
Señales hormonales ‘negativas’ de crecimiento en árboles estresados.
SEÑALES DE CRECIMIENTO EN HUERTOS DECAÍDOS
Cierre estomático
Síntesis de etileno
Ácido Abcisico
Precursores
de etileno
Ácido Abcisico
Sello superficial
Señales dede las raíces
superficiales
Señales dede las raíces
profundas
Zona saturada de
humedad, suelo sin
estructura
Asfixia
Sequedad
Sello del perfil de riego
Zona seca
Frutales
Rizósfera inoculada versus rizósfera no inoculada.
A
B
Crecimiento de la planta
en rizósfera normal
glomus, una micorriza que trabaja en
conjunto con el rizobio (bacterias que
no pueden fijar nitrógeno sin establecerse endosimbióticamente en una
planta hospedante) u otras bacterias
para la fijación de nitrógeno. “Muchos
de esto microorganismos son muy activos en términos de enzimas y tienen
muchos otros metabolitos que actúan
como fitohormonas: auxinas, citoquininas o gibelerinas, las que mejoran el
desarrollo de la planta”, dice Martínez.
Otro grupo son las rizobacterias (ej.
Azospirillum y Bradyrhizobium) pro-
Crecimiento de la planta en
rizósfera inoculada
motoras del crecimiento vegetal, o
VGPR. El uso de VGPR se asocia a
algunos sustratos, por ejemplo compost y turba. Estos microorganismos
además de producir fitohormonas tales como auxinas, giberelinas y citoquininas, muchas veces tienen otras
aplicaciones, por ejemplo Bacillus se
usa para control biológico pero también produce giberelina. Con este
tercer grupo han surgido en el mercado los activadores biológicos del
suelo y otros productos de bioremediación especialmente asociados a
compost.
ASFIXIA RADICULAR CAUSADA POR MAL USO DEL RIEGO
TECNIFICADO:
(Extractado de Antonio Lobato)
La paulatina pérdida de estructura del suelo puede relacionarse con factores antrópicos: paso de maquinaria, laboreo y tránsito peatonal provocado
por diferentes manejos. Actividades que destruyen la estructura del suelo
dando origen a partículas finas que causan sellamientos superficiales y
sub-superficiales que limitan la infiltración del agua. Estos factores se conocen como ‘pérdida de fertilidad física’ del suelo.
También se dan problemas de carácter químico, por ejemplo debido al
bajo contenido de sales en el agua de riego. Factor que puede limitar seriamente la infiltración del agua en el perfil de suelo, especialmente cuando
este es arcilloso. Además, la acumulación de elementos como sodio y
potasio, ya sea por falta de lavado en caso del primero o la acumulación
por escasa extracción en el caso del segundo, agudiza el problema.
El régimen de aplicación del agua, especialmente en riegos localizados
de alta frecuencia (ej. goteo), en suelos con los problemas descritos, se
correlaciona negativamente con el desarrollo radicular, ya que cuando el
agua se infiltra pobremente en el suelo provoca asfixia. La asfixia o anoxia
(falta de oxigeno) gatilla una respuesta fisiológica de la raíz. Esta envía
señales de tipo hormonal a las hojas y brotes, cerrando los estomas y deteniendo el crecimiento completo de la planta. Si se dispone de un buen
sistema radicular y se le aporta humedad y nutrición óptimas, el sistema
radicular enviará señales compuestas de citoquininas (CK), lo que permitirá sustentar un alto nivel de carga de fruta.
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Frutales
Los efectos benéficos se observan incluso con altos porcentajes de inoculación
T. virens
Control
A B MUTANTE DE PSEUDOMONA AERUGINOSA
ES UNA “FÁBRICA QUÍMICA”:
T. atroviride
C 140
Control
T.virens
Peso fresco brotes (mg)
120
T.atroviride
100
80
60
40
20
0
T0
T2
T4
T6
T8
Días después de inoculación
1x106 esporas
Día 6
Axenic
Las ventajas de los biofertilizantes
son:
• Fuentes renovables de nutrientes.
• Sustentan la salud del suelo.
• Suplementan fertilizantes químicos.
• Pueden reemplazar 25-30% de fertilizantes químicos.
• Aumentan rendimientos.
• Descomponen residuos vegetales y
estabilizan el ratio C:N en el suelo.
• Mejoran la estructura del suelo y la
capacidad de retención de agua.
• Estimulan el crecimiento de las plantas
al secretar hormonas de crecimiento.
• Secretan sustancias fungistáticas y
antibióticas.
• Solubilizan y movilizan nutrientes.
• Son una opción amigable con el medio ambiente y eficiente desde el punto de vista de los costos.
LOS TRICHODERMAS ADEMÁS MODELAN
LA ESTRUCTURA RADICULAR
Según el Dr. José Luis López, del Instituto de Investigaciones Químico Biológicas de la Universidad Michoacana
de San Nicolás de Hidalgo, México, al
inocular el suelo con microorganismos
benéficos se puede modular la estrucTrichoderma virens activa expresión
de genes inductores de auxinas
Control
Diciembre 2013
T. virens
T. virens
T. atroviride
tura radicular. “Los hongos Trichoderma regulan la estructura radicular de
las plantas y también tienen propiedades de biocontrol. Actualmente hay
una gran cantidad de formulaciones
disponibles de trichodermas y sus
principales efectos en las plantas son
el control de patógenos radiculares,
la activación de las defensas de las
plantas y la regulación del crecimiento
de las mismas. Pese a que hay mucha
evidencia de que el uso de trichodermas aumenta la emisión de brotes y
aumenta los rendimientos, no se conocen muy bien sus mecanismos fisiológicos”, dice el investigador.
El Dr. López y su equipo realizaron ensayos en la planta modelo Arabidopsis
thaliana para comprobar si Trichoderma
virens y Trichoderma atroviride promueven el crecimiento de las plantas. En el
ensayo establecieron que aumenta la
emisión de raíces, lo que finalmente incide en un incremento de la producción de
biomasa de brotes. También detectaron
mayor acumulación de antocianinas. De
paso se observó que los efectos benéficos dependen del nivel de inoculación.
Ya se ha establecido que la formación
de raíces laterales depende de las señales auxínicas y para determinar si estos hongos pueden incrementar la actividad auxínica en las plantas, el equipo de López utilizó en Arabidopsis un
marcador que permite ver los lugares
donde se produce actividad auxínica.
En los resultados se comprobó, incluso
visualmente, que los trichodermas generan auxinas (figura 8). “Pero además
hicimos un análisis químico y descubrimos que pueden liberar ácido indolacético (IAA) y descubrimos un par de
auxinas adicionales. Trichoderma virens
produce además indol-3-aldehido e indol-3-etanol. Estos tres compuestos se
consideran precursores de las auxinas”,
Esta es una bacteria muy patogénica y afecta a seres humanos, animales
y plantas. En P. Aeruginosa alrededor de un 5 a un 20% de los genes están
sujetos a la regulación por ‘quórum sensing’ (mediante sustancias denominadas AHL). Pero además tiene mutantes que son deficientes en la producción de AHL. ‘Quórum sensing’ es la capacidad de algunas bacterias para
comunicarse con las bacterias circundantes, pues las células son capaces
de detectarse unas a otras y desencadenar acciones concertadas.
El Dr. López realizó ensayos in vitro para evaluar la interacción entre Arabidopsis y esta Pseudomona. Y, “fue muy claro ver cómo esta bacteria reprime el crecimiento radicular, pero la gran sorpresa fue que el mutante de P.
Aeruginisa (P. Aeruginosa Las I) estimula el crecimiento radicular y también
el desarrollo de brotes.
Los efectos son notorios: “con la aplicación de la bacteria mutante P. Aeruginosa Las I, se obtienen cuatro veces más materia seca en raíces y tres
veces más materia seca de brotes comparado con las planta sin inocular.
Al realizar un análisis químico descubrimos que esta bacteria produce compuestos bioactivos que inhiben y otros que estimulan el crecimiento radicular. Los compuestos que estimulan el crecimiento radicular son ciclopéptidos.
Estos mutantes acumulan muchos más ciclipéptidos de lo normal, los
que se parecen mucho a las auxinas y estos tres compuestos y el ácido
indol-acético reconocen el mismo lugar receptor de las auxinas. Por esta
razón estos ciclopéptidos se pueden considerar compuestos tipo-auxinas.
Y cuando se aplican en cantidades altas, generan respuestas auxínicas. Se
realizaron ensayos en invernadero con plantas inoculadas y los resultados
benéficos fueron categóricos.
REDUCCIÓN EN LA BIOSÍNTESIS C-12 AHL EN P. AERUGINOSA
ALTERA LA COMUNICACIÓN CON PLANTAS
Axenic
P. aeruginosa
P. aeruginosa lasI-
(a) (b) (c) (d) (e) (f) Ortiz-Castro et al. (2011). Proc Natl Acad Sci USA 108:7253-7258
señala López. La siguiente etapa fue
investigar si estos tres compuestos
indol-acéticos pueden activar respuestas auxínicas en las plantas y a través
de señales estimular el crecimiento radicular promoviendo de este modo el
crecimiento de las plantas (figura 9).
En los últimos años se aprecia un crecimiento explosivo de la investigación
sobre microorganismos que afectan a
la rizósfera. Por ejemplo, el rol de las
señales tipo auxínicas de los microorganismos del suelo que inciden en el
desarrollo y crecimiento de las plantas.
Se abre un enorme campo de insospechadas oportunidades del que, como
alguno de sus impulsores han manifestado, podría resultar una segunda ‘revolución verde’ en la que los objetivos
productivos vayan de la mano con la
sustentabilidad. Revolución en la que
los biofertilizantes pueden jugar un rol
protagónico.