Agentes de control biológico que movilizan nutrientes

Trichoderma harzianum es uno de los hongos antagonistas que más se ha utilizado como agente de control biológico para la prevención y control de diversas enfermedades o pudriciones ocasionadas por otros hongos fitopatógenos en los cultivos agrícolas. Sus mecanismos de acción incluyen el antagonismo directo, la producción de moléculas antifúngicas y la competencia por espacio y alimento, entre otros. Además, se ha comprobado que T. harzianum también tiene la capacidad de liberar fitohormonas y estimular el desarrollo vegetativo de las plantas, por lo que ha sido considerado dentro del grupo de organismos estimuladores del desarrollo vegetativo (OEDV).

Paecilomyces lilacinus por otra parte, es el hongo nematófago más inoculado en los suelos agrícolas en todo el mundo para reducir la incidencia y severidad de diferentes tipos de nematodos agalladores y lesionadores. Por ejemplo, P. lilacinus tiene la capacidad de romper el ciclo de vida del nematodo agallador Meloidogyne incognita al parasitar juveniles, hembras y huevecillos. Esto contribuye a reducir el número de agallas y a incrementar el porcentaje de raíces sanas.

Quizá la mayoría de los que estamos involucrados en la implementación de prácticas de control biológico conocemos estos datos, y hasta este punto te estarás preguntando, "¿qué tiene esto de novedoso, si ya todos conocemos esta información?". Pues bien, el día de hoy me gustaría ampliar un poco más el horizonte del control biológico y extenderlo hasta el terreno de la movilización de nutrientes porque he encontrado en el laboratorio y campo algunos resultados que me han impactado y me gustaría compartírtelos.

En primer lugar, quisiera mencionar que, por mera curiosidad, hace poco más de 7 años, evaluamos el desarrollo de Trichoderma harzianum en diferentes medios de cultivo para microorganismos solubilizadores. Para nuestra sorpresa, encontramos que T. harzianum tenía la capacidad de movilizar potasio (Velázquez y Ramos, 2015), pero no solubilizaba fósforo, ni zinc o azufre. En nuestros estudios, al hongo le tomaba 72 h después de inoculado, para movilizar el fosfato de potasio dibásico de un medio mínimo de sales en una caja de Petri (Figura 1).

En el caso de Paecilomyces lilacinus, al desarrollarlo también en diferentes medios de cultivo, pudimos observar que tenía la capacidad de solubilizar fósforo. A diferencia de T. harzianum, P. lilacinus no solubilizó potasio, ni zinc o azufre, solamente fósforo.

Entonces surgió la siguiente pregunta de investigación: ¿Por qué T. harzianum solubiliza solamente potasio?

En la naturaleza nada ocurre al azar, y no existe el desperdicio de energía

Un microorganismo moviliza un nutriente porque le va a servir para algo, porque lo va a utilizar para cumplir sus funciones, no lo hace solo porque sí. Entonces, ¿qué implicaciones tiene el potasio en la función de bioprotección que T. harzianum promueve en las plantas? Y aquí viene una respuesta fascinante desde mi punto de vista: El potasio es un elemento esencial en la síntesis de fitoalexinas. Y las fitoalexinas son muy importantes para el fortalecimiento del sistema interno de defensa de las plantas. Entonces, T. harzianum moviliza potasio como una ruta alterna para su función de protección de la planta al fortalecer a su hospedero mientras controla la enfermedad de manera directa.

Paecilomyces lilacinus por otro lado, solubiliza fósforo . Siguiendo con el cuestionamiento del párrafo anterior, ¿Por qué P. lilacinus solamente solubiliza fósforo y no otro elemento? Pensemos por un momento en la función de este hongo nematófago, ¿cuál es su función en la rizosfera de las plantas? pues controlar las poblaciones de nematodos fitoparásitos, y ¿de qué manera contribuye la movilización de fósforo en la prevención y control del daño ocasionado por nematodos? Resulta que el fósforo es un elemento esencial para las plantas, y una de sus funciones principales es la producción de nuevos tejidos. Es decir, el fósforo favorece el desarrollo de raíces sanas, de raíces nuevas. Entonces, el hongo a la vez que controla nematodos también estimula la generación de raíces nuevas, por lo tanto, no solamente debemos medir la reducción de nematodos por efecto de la inoculación del hongo, sino también el porcentaje de raíces sanas, para comprender bien su efecto en el suelo (Figura 2).

Como comentaba anteriormente, en la naturaleza no existe el desperdicio, no hay rutas sin sentido y nada ocurre al azar. Todo tiene una razón de ser. En este caso, como podrás ver, el nutriente que cada hongo solubiliza está muy relacionado a mejorar su efectividad biológica, a optimizar sus funciones y a reducir el daño ocasionado por patógenos y parásitos en el cultivo. Sin embargo, con la pérdida de diversidad del suelo estamos también perdiendo aceleradamente la biota del suelo, y con ella, la capacidad de controlar enfermedades y nutrir a los cultivos naturalmente.

En miles de muestras que he tenido la oportunidad de analizar a lo largo de casi dos décadas en México y América Latina, he encontrado una reducción significativa de microorganismos solubilizadores, especialmente de fósforo y zinc. Se requiere de más investigaciones que contribuyan a mejorar nuestra comprensión de las funciones de los microorganismos del suelo para poder aprovecharlos, pero, sobre todo, aprender a protegerlos y fomentar su desarrollo en nuestros suelos agrícolas. Es imprescindible que:

1. Monitoreemos las poblaciones de microorganismos solubilizadores
2. Implementemos programas de reinoculación de los suelos con base en los requerimientos del cultivo
3. Apliquemos prebióticos para favorecer su establecimiento y proliferación en la rizosfera

Seguiremos conversando al respecto en las próximas semanas. Espero que te haya gustado la lectura, y si tienes datos adicionales que te gustaría compartir o ampliar, me puedes dejar un mensaje o comentario y lo conversamos.

"Lo que no se conoce no se puede medir, lo que no se mide no se puede mejorar y lo que no se mejora corre el riesgo de perderse para siempre" - Lord Kelvin

Los leo próximamente,

Armenia Velázquez

Literatura Consultada

Hérnandez Leal, Tania & Carrion, Gloria & Heredia, Gabriela. (2011). Solubilización in vitro de fosfatos por una cepa de Paecilomyces lilacinus (Thom) Samson. Agrociencia. 45. 881-892. 

Velázquez A. y Ramos M., 2015. Beneficios de microorganismos solubilizadores de P y K en la recuperación y mantenmiento de suelos agrícolas (avocadosource.com)