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SEAE
Micorrizas Arbusculares:
Aplicaciones prácticas sobre
aguacate
Dra. M.C. Jaizme-Vega
ICIA. Islas Canarias-España
EL SUELO, ese desconocido
• Formado por la fusión de sustancias minerales y
orgánicas, es un biotopo extraordinario, donde
viven numerosos organismos.
Un suelo saludable = 1000 millones de microorganismos / gramo
•Existe en general poco
interés hacia las
actividades biológicas
del suelo, y aparte de
topos y lombrices, se
ignora casi todo sobre
los habitantes del suelo.
EL SUELO, ese desconocido
Es un sistema formado por varias fases:
• FASE LÍQUIDA: El agua, condiciona la evolución y
el funcionamiento de los suelos
• FASE SÓLIDA: La fracción mineral, la materia
orgánica y los organismos
• FASE GASEOSA: Gases de la atmósfera, O2, N2,
CO2, y otros que provienen del metabolismo de las
raíces, CH4, SH2
Los minerales, la materia orgánica y los organismos forman
agregados, determinando microambientes, en los que hay VIDA
Dentro o entre los agregados, se sitúa el agua y los gases del suelo
El suelo es un gran bioacumulador de agua y regulador de los
efectos climáticos Almacena el 40% de toda el agua dulce del
planeta.
El agua que se mueve a través del suelo contiene una gran
diversidad de materiales disueltos y suspendidos en ella Solución del suelo Provee de agua y nutrientes a la planta.
LA MATERIA ORGÁNICA
• La dinámica de la materia orgánica en el suelo es
el resultado de la actividad de una cadena trófica
muy compleja que conducen a la formación del
humus.
•En este proceso
biológico
intervienen directa
o indirectamente,
la mayor parte de
los organismos que
viven en el suelo.
En 1 g de suelo sano se
pueden encontrar millones
de microorganismos, la
mayoría desconocidos para
los científicos.
• La estructura y función de la red nutricional del suelo
es un primer indicador de la salud del ecosistema.
• Los hongos micorrícicos contribuyen de manera
sustancial a la biomasa del suelo
LA MATERIA ORGÁNICA
• La actividad y diversidad
de la microbiota no solo es
un factor clave de la
FERTILIDAD, sino también
de la ESTABILIDAD y
FUNCIONAMIENTO de los
agrosistemas.
¿ Que es la sostenibilidad?
•Tomado del lenguaje político o económico: Desarrollo
Sostenible
• La Comisión Mundial del Medio Ambiente (1978) populariza
el concepto de sostenibilidad para la agricultura
• La Cumbre de Rio de Janeiro (1992) lo retoma y lo amplia a
ámbitos socioeconómicos y políticos
• El Protocolo de Kioto (1997) sobre el cambio climático,
considera el desarrollo
sostenible como estrategia
fundamental.
FERTILIDAD, CALIDAD, SALUD Y SOSTENIBILIDAD
DEL SUELO
• Sostenibilidad o sustentabilidad es un concepto gradual.
Tiene carácter global, pero aplicación local.
• La ecología habla de estabilidad y evolución
FERTILIDAD, CALIDAD, SALUD Y SOSTENIBILIDAD
DEL SUELO
• Desarrollo Sostenible es la capacidad para satisfacer
nuestras necesidades y aspiraciones, sin disminuir con ello la
integridad del mundo natural ni las oportunidades de las
generaciones venideras
FERTILIDAD, CALIDAD, SALUD Y SOSTENIBILIDAD
DEL SUELO
• Cualquier definición de sostenibilidad ha de tener en cuenta
las dimensiones ambiental, económica y social
• La Sostenibilidad en el manejo agronómico es por tanto
la necesidad de seguir creciendo en términos de
productividad agrícola, mientras se mantiene la cantidad
y calidad de los activos naturales involucrados en la
agricultura y se respetan los principios de equidad social
y de bienestar de la comunidad .
Condiciones de la practica productiva para ser
sostenible (Daly, 1990)
• Los recursos renovables deben consumirse en la
misma cantidad que se generan
• Los no renovables deben consumirse limitando su
tasa de extracción a la tasa de creación de
sustitutos renovables
• La tasa de emisión de residuos debe ser igual a la
capacidad de asimilación de los ecosistemas
receptores de tales residuos
Condiciones de la practica productiva para ser
sostenible (Daly, 1990)
• Las tecnologías a usar serian aquellas que
generaran los mayores niveles de
productividad por unidad de recurso
consumidos
• La escala de la economia debería
establecerse dentro de los limites impuestos
por la capacidad de carga de cada
agrosistema, es decir teniendo en cuenta los
limites fisiológicos de los cultivos y la
capacidad de uso de la tierra
FERTILIDAD, CALIDAD, SALUD Y SOSTENIBILIDAD
DEL SUELO
• Agricultura sostenible es aquella que mantiene la capacidad
productiva de la tierra y su viabilidad económica, minimizando
el uso de recursos y energía, y optimizando la tasa de retorno,
reciclaje de materia orgánica y nutrientes (Campbell, 1997)
Tomado de Altieri y Nicholls, 2006
¿Que es una micorriza?
Wardle et al., Science, 2004
La mayoría de las especies vegetales viven
asociadas a ciertos hongos del suelo con los
que establecen simbiosis mutualistas
MICORRIZAS
Mycos (hongo)
Rhiza (raíz)
MICORRIZAS ARBUSCULARES
Conocidas desde el XIX (Frank 1885).
Sin interés científico hasta hace
unos 40 años.
Se han descrito en todos los continentes
excepto en la Antártida.
Se distribuyen en todos los ecosistemas:
tropicales,
templados,
árticos,
acuáticos,
desérticos... omnipresente en ecosistemas y
agrosistemas desde hace mas de 400 millones
de años
• Simbiosis biotrófica mutualista entre raíz y
hongo “mukes”: hongo y “rhiza”: raíz
• Asociación de carácter universal en la que el
hongo, que es parte integrante de la raíz,
coloniza el suelo rizosférico
• Afecta a la fisiología de las plantas
convirtiéndose en los principales órganos de
captación de nutrientes
• Las plantas no tienen raices, tienen
MICORRIZAS.
Micorrizas
ECTOMICORRIZA
ECTENDOMICORRIZA
ARBUSCULARES
ERICOIDE
ORQUIDOIDE
ENDOMICORRIZA
Barea, 1998
MICORRIZAS:
“…a symbiosis in which
an external mycelium of
a fungus supplies soil
derived nutrients to a
plant root.”
C
(Smith and Read, 1997)
MC
C
C
M
M
M
M
M
La formación de una MA
aumenta la biomasa de la
planta hospedadora y
mejora su nutrición mineral
Además, la planta
incrementa su tasa de
fotosíntesis entre un
4 y un 20%
La taxonomía de los hongos MA ha sido
modificada recientemente (2001)
Han cambiado los criterios de clasificación
Técnicas moleculares para el
análisis filogenético
Nuevo phylum
GLOMEROMYCOTA
Taxonomía de los hongos MA
Ascomycota
Glomeromycota
Basidiomycota
Endogone &
Mortierella
Chytridiales
incluyendo
Basidiobolus
Blastocladiales
Entomophthorales
Mucorales
Kickxellales &
Harpellales
Las nuevas clasificación tiene 9 familias, 8
géneros que engloban más de 100 especies
distintas.
fam. inédita
Archaeosporaceae
Paraglomeraceae
Acaulosporaceae
Gigasporaceae
Geosiphonaceae
Archaeosporales
Paraglomerales
Diversisporales
Glomerales
Glomeraceae A
Glomeraceae B
Diversisporaceae
fam. inédita
Micorrizas
• Aprovechamiento de los nutrientes disponibles: P,
N, K, Mg……
• Aprovechamiento de recursos hídricos
•Incremento y distribución de biomasa (Dependencia
Relativa)
•Incremento de la tasa fotosintética
•Efectos hormonales: citoquininas, acido abcisico y
giberelinas………
Micorrizas
• Resistencia frente a situaciones de estrés:
Factores abióticos
Salinidad, metales pesados, contaminación industrial,
pH extremos…
Factores bióticos: mejora condición sanitaria
Balance nutricional, competición, cambios anatómicos y
morfológicos
en
raíz,
cambios
microbianos
en
rizosfera, activación mecanismos defensa de la planta
la
INTERÉS EN EL ESTUDIO DE LAS MICORRIZAS
• Son
los
principales
órganos
de
captación de nutrientes
• Afectan a la fisiología de las plantas
• Permiten
su
manipulación
para
mejorar la productividad vegetal
• Es necesario inocularlas en diversas
ocasiones
1
2
1. G. fasciculatum (Fuerteventura)
2. G. mosseae (Granada)
3. G. geosporum (Fuerteventura)
3
Glomus mosseae (local)
Glomus aggregatum (local)
Ventajas de los hongos MA para la salud del suelo
• Mejora
y
estabiliza
(glomalina),
influyendo
los
agregados
sobre
sus
del
suelo
condiciones
físicas y la comunidad microbiológica
-Afecta
indirectamente
a
las
poblaciones
de
microorganismos facilitándoles un hábitat protegidos entre
los poros y agregados estables (Andrade et al., 1998)
-Los hongos MA están relacionados con el flujo de carbono
a través del suelo, esto influye sobre la composición y
función de la comunidad microbiana
• Regula el ciclado de materia orgánica del suelo
• Asociación de partículas minerales y orgánicas: AGREGADOS.
• Las hifas de los hongos MA, forman una maraña que envuelve a
los micro agregados y ayuda a formar los macro agregados. Los
hongos MA actúan como estabilizantes
• Hábitat ideal para los microorganismos del suelo
Compactado
Espacios porosos
Espacios porosos
Glomalina, glicoproteina no soluble en agua, aglutinante natural
del suelo e integrante indispensable de los agregados. La
presencia de Glomalina contribuye a la estabilidad,
almacenamiento de C y capacidad de retención de agua
• En general, para la mayoría
de los cultivos, es necesario
al menos 1 - 5 esporas por
gramo. Cuando este número
cae, la adición de compost
(de alfalfa y otra leguminosa)
o la inoculación con inóculo
comercial, tiene efectos
positivos.
• Al menos un 12% del sistema radical debe estar
colonizado. Valores superiores al 40% corresponden
a suelos sanos.
Manejos agrícolas a favor de los hongos MA
• Aportes de materia orgánica
• Rotaciones (diversidad de especies)
• Uso racional de la fertilización
abonados en
forma de fosfatos poco solubles (fosfato de
roca)
• Abonos de cobertera (leguminosas, aromáticas…)
• No labranza
• Utilización de semillas locales
• Limitación en el uso de biocidas
Manejos agrícolas en contra de los hongos MA
• Escasos aportes de materia orgánicas
• Monocultivo o cultivo con plantas no hospedadoras
• Fertilización química excesiva
• Labranza intensiva
• Uso de semillas mejoradas genéticamente
• Empleo indiscriminado de biocidas (fumigantes,
fungicidas, herbicidas…)
• Agricultura sostenible es aquella que mantiene la capacidad
productiva de la tierra y su viabilidad económica, minimizando
el uso de recursos y energía, y optimizando la tasa de
retorno, reciclaje de materia orgánica y nutrientes (Campbell,
1997)
Los hongos micorrícicos y los
cultivos tropicales
Los hongos formadores de micorrizas y el
cultivo del aguacate
AUTORES y
PUBLICACIÓN
ƒ Menge et al., 1978
ƒ California Agriculture
CONDICIONES
METODOLÓGICAS
- cv. Topa – Topa
- Glomus fasciculatum
- Condiciones controladas
- Univ. Riverside, California
- cv. Fuerte
• Matare y Hattingh, 1978 - Glomus fasciculatum
• Plant and Soil
- Phytophthora cinnamomi
- Univ. Stellenbosch,
Surdáfrica
CONCLUSIONES
•Aguacates micorrizados
resisten mejor el estrés del
trasplante
•Efecto micorricico positivo
en ausencia de P. cinnamomi
•G. fasciculatum no
incrementa la tolerancia de la
planta frente al patógeno.
AUTORES y
PUBLICACIÓN
ƒ Hass y Menge, 1990
ƒ Plant and Soil
CONDICIONES
METODOLÓGICAS
- Evaluación poblaciones
hongos MA en campo
- Fincas comerciales de
Israel y en California
-Volcan Center, Israel
-Univ. Riverside, California
CONCLUSIONES
•No se puede correlacionar
la prevalencia de los
hongos a ningún factor
edáfico o del cultivo.
•Hongos MA presentes en
la mayoría de las fincas.
•11 especies:
90% presencia en Israel
100% en California
•En general bajos
contenidos en P (Olsen).
AUTORES y
PUBLICACIÓN
CONDICIONES
METODOLÓGICAS
ƒ Jaizme-Vega, 1992
ƒ Tesis Doctoral
- Semillas aguacate cv. VGR-38
- Estrés salino / Prolina (Cl Na)
- Glomus mosseae
CONCLUSIONES
• G. mosseae incrementó
significativamente el desarrollo
y la nutrición de las plantas.
•Doble concentración de prolina
en las plantas micorrizadas
TRATAMIENTOS
Longitud
(cm)
Peso seco
Parte aerea
(g)
Concentración
Prolina en hoja(mg/g)
CE (dS/m)
CONTROL
28.8 b
19.9 e
0.037
3.2
ClNa
30.4 b
21.1 c
0.040
6.4
G. mosseae
34.3 a
25.9 a
0.104
2.5
G. mosseae + ClNa
34.7 a
23.5 b
0.087
9.3
La producción de plantas de interés en horto-fruticultura y
ornamentales utiliza con frecuencia técnicas de
micropropagación, lo que permite conseguir material vegetal
homogéneo, clonado, resistente a estreses y
de gran productividad.
Es fundamental
Micorrización
Al pasar a
ex vitro,
cuando se
van a formar
las raíces
tróficas
Ballester et al.,
AUTORES y
PUBLICACIÓN
CONDICIONES
METODOLÓGICAS
CONCLUSIONES
•Los hongos mejoran la
- Plántulas micropropagadas del formación del sistema radical
patrón GvarAm-13
y el desarrollo general de las
plantas.
ƒ Vidal et al., 1992 - Glomus fasciculatum (fase
post-vitro)
•La inclusión de suelo en los
ƒ Hortscience
-CIDA Churriana, Málaga y EEZ- medios de enraizamiento
mejoran la micorrización.
CSIC, Granada
Efecto de la inoculación con hongos micorrícicos
sobre la supervivencia, crecimiento y estado
nutritivo de plantas micropropagadas de aguacate
Tratamiento
Supervivencia
(%)
Peso seco (g)
P. aérea
Raíz
Control
25.0 a
0.9 a
0.8 a
Micorrizadas
72.5 b
5.2 b
3.0 b
Tratamiento
Concentracion de nutrientes en parte aérea
N
P
K
Control
1.80 a
0.04 a
1.03 a
Micorrizadas
1.81 a
0.09 b
0.95 b
Vidal et al. (1992) HortSci 27, 785-787.
AUTORES y
PUBLICACIÓN
CONDICIONES
METODOLÓGICAS
- Plántulas micropropagadas
del patrón GvarAm-13
ƒ Azcón-Aguilar et al., 1992 - Glomus sp., Glomus
deserticola y G. mosseae
ƒ Agronomie
-CIDA Churriana, Málaga y
EEZ-CSIC, Granada
CONCLUSIONES
•Confirman lo concluido en
el trabajo anterior (Vidal et
al., 1992)
Efecto de la fertilización sobre el número de
esporas MA asociadas a cultivos de aguacate
(Colaboración J. M. Farré & J. M. Barea)
Plantación de 30 años en E. E. “La Mayora”
3 estratos:
Raíces aéreas
Capa orgánica (0-4 cm)
Suelo natural (5-10 cm)
4 tratamientos químicos:
P0K0
P0K1
P1K0
P1K1
16 parcelas (con 4 árboles cada una)
48 muestras analizadas
(2003)
Análisis entre estratos
Esporas/100 g suelo
2000
b
1500
1000
a
500
c
0
Raíces
Capa
Suelo original
(2003)
Análisis en el estrato
“Raíces aéreas”
Esporas/100 g suelo
2000
1500
d
1000
a
c
b
500
0
POKO
POK1
P1KO
P1K1
(2003)
Análisis en el estrato
“capa orgánica” (profundidad = 0-4 cm)
Esporas/100 g suelo
3000
2500
a
2000
1500
b
b
b
1000
500
0
POKO
POK1
P1KO
P1K1
(2003)
Análisis en el estrato
“capa original” (profundidad = 5-10 cm)
Esporas/100 g suelo
500
400
a
a
b
300
c
200
100
0
POKO
POK1
P1KO
P1K1
(2003)
AUTORES y
PUBLICACIÓN
CONDICIONES METODOLÓGICAS
CONCLUSIONES
ƒ Da Silveira et al., 2002
ƒ Pesquisa Agropecuaria
Brasilera
- Porta injertos germinados
- Glomus clarum, S. heterrógama,
G. etunicatum, A. scrobiculata,
G. margarita y G. manihotis
-Condiciones de vivero
-Facultad Agronomía, Porto
Alegre, Brasil.
•Casi todos los hongos MA
son capaces de mejorar el
desarrollo de las plantas, si
bien cada especie tiene una
compatibilidad diferente.
•G. manihotis no altera
•G. margarita es perjudicial
AUTORES y
PUBLICACIÓN
ƒ Barcenas et al., 2007
CONDICIONES
METODOLÓGICAS
- Fincas aguacateras
Michoacan, Mexico.
- 7 climas diferentes, bajo
-Condiciones de sequía y de
lluvia
CONCLUSIONES
•22 especies de hongos MA (5
géneros, 3 familias, 2 órdenes)
• Predominan Glomus,
Acaulospora y Scutellospora,
tanto en épocas de lluvia como
secas.
El ICIA en la red www.icia.es
GRACIAS !!