Interacción de microorganismos
benéficos en plantas
El proceso de desarrollo de la planta está controlado por señales internas que dependen de un adecuado suministro de nutrientes minerales del suelo a la raíz. Por esta razón, una de las principales restricciones para el crecimiento de la planta es la disponibilidad de nutri-entes en la rizosfera (Dakora & Phillips, 2002), que es la parte del suelo más próxima a las raíces (Reyes & Valery, 2007). Los exudados radiculares ya sea directa o indirectamente tiene un efecto importante en la adquisición de los nutrientes
mi-nerales requeridos para el crecimiento de la planta (Dakora & Phillips, 2002). Los exudados radiculares son de diversa naturaleza química y poseen distintas funciones
biológi-cas. En general, son mezclas complejas de compuestos con carbono como carbohidratos, aminoácidos, ácidos orgánicos, compuestos fenólicos, ácidos grasos,
ester-oles, vitaminas, purinas, nucleósidos, iones inorgáni-cos (ej. HCO3-, OH-, H+), moléculas gaseosas (CO2, H2), enzimas, y células de superficie de la raíz (Carvalhais, y otros, 2010) (Dakora & Phillips, 2002). La cantidad y composición de los exudados radiculares depende de la estructura del suelo, de la presencia de microor-ganismos, de la especie de planta, así como de su fase de desarrollo y estado nutricional (Carvalhais, y otros, 2010). Se estima que en plántulas jóvenes la rizodes-posición de exudados puede llegar a representar entre el 30-40% del total del carbono fijado por fotosíntesis y sigue au-mentando gradualmente hasta la floración, para después decrecer du-rante la madurez (Medina-Sierra, 2012). Las plantas toman la mayoría de los nutrientes minerales a través de la rizosfera donde microorganismos interactúan con los exudados radiculares producidos por la planta (Dakora & Phillips, 2002).
Interacciones Planta-Microorganismos
Las interacciones entre las plantas y su entorno es un proceso dinámico. El sistema de raíces no solo proporciona anclaje y absorción de nutrientes y agua, sino que es un elemento clave para la interac-ción de la planta con su ambiente. Las señales químicas emitidas por los microorganismos del suelo son recibidas y reconocidas por las plantas para luego liberar compuestos químicos en forma de exudados de la raíz. La secreción de estos compuestos varía entre las diferentes especies de plantas. Los diver-sos compuestos liberados crean un ambiente único en la rizosfera, los cuales son capaces de atraer e iniciar interacciones tanto simbióticas y patógenas dentro de la rizosfera (Chaparro, Sheflin, Manter, & Vivanco, 2012). La rizosfera del suelo se define como el volumen del suelo adyacente y está
influen-ciada por las raíces de la planta y representa una región de intensa actividad microbiana. La misma planta proporciona un
ambi-ente que le ayuda a crecer y donde los microorganismos específicamente funcionales, como fijadores de
ni-trógeno, solubilizadores de fosfato, promotores del crecimiento vegetal, biocontroladores y es-pecies de patógenos influencian el crecimiento,
desarrollo y bienestar de las especies vegetales (Cano, 2011).
Entre los microorganismos presentes en la rizos-fera se encuentran bacterias, hongos, nemato-dos, protozoos, algas (Sarabia, Pedraza, & Abud, 2010). Cada especie de planta determina la di-mensión y composición de su microbiota rizos-férica, principalmente, a través de los exudados radiculares. De esta forma, los exudados radiculares no solo sirven como fuente de carbono para el crecimiento microbiano, sino también son una fuente de moléculas químicas que promueven la qui-miotaxis (migración mediada por atracción química) de microorganismos del suelo a la rizosfera, tales como las rizobacerias y los hongos mutualistas (micorrizas), que no solo promueven el crecimiento de la planta sino también pueden funcionar como antagonistas contra microorganismos fitopatógenos (Dakora & Phillips, 2002) y (Bacilio-Jimenez, y otros, 2003). Existen diferentes tipos de exudados radicu-lares, algunos sirven como nutrientes o quimioatrayentes para todos los microorganismos en general, mientras que otros sólo atraen a grupos específicos, de manera que confieren una ventaja selectiva para colonizar la rizosfera. De igual manera, la planta, a través de los exudados radiculares con actividad antimicrobiana, tiene la capacidad de impedir el crecimiento o actividad de poblaciones específicas de microorganismos (Medina-Sierra, 2012). La mayoría de bacterias de la rizosfera y los hongos son alta-mente dependientes de las asociaciones con las plantas. Los HMA (micorrizas arbusculares) y las bac-terias actúan sinérgicamente estimulando el crecimiento de las plantas a través de mecanismos que
in-cluyen una mejor adquisición de nutrientes y la inhibición de patógenos fúngicos. Algu-nos estudios han demostrado que las PGPR tienen un fuerte impacto estimulante sobre el crecimiento de HMA. Estos mecanismos de ayuda incluyen la estimulación del desar-rollo radicular, una mayor susceptibilidad de la raíz a la colonización de hongos micor-rízicos, y la mejora del proceso de recono-cimiento entre la raíz y los hongos. En suelos con baja disponibilidad de fosforo, las bacte-rias de vida libre solubilizadoras de fosfato pueden liberar iones de fosfato, y contribuir
así con un incremento de fosfato en el suelo disponible para que las hifas extraradicales de los HMA puedan pasar a la planta. El fosforo orgánico está en gran medida fuera del alcance de las plantas hasta convertirse en forma inorgánica, por bacterias solubilizadoras de fosfato. En algunos estudios se ha aso-ciado el tipo de exudados radiculares con el tipo de deficiencia de nutrientes que presenta la planta. Por ejemplo, dado que los sideróforos microbianos permiten incrementar la movilidad de Fe en la rizosfera, el incremento de liberación de exudados de glutamato, glucosa, y ribitol permite atraer a microorganis-mos y de esta forma la planta combate la deficiencia de Fe. Por otro lado, cuando existe una deficiencia de P, la liberación de carbohidratos en la rizosfera estimula la germinación y crecimiento de hongos micorrizicos, los cuales mejoran la obtención de este mineral (Carvalhais, y otros, 2010).
Soluciones a la Medida
Acercamiento con las Agroindustrias
A pesar de un buen manejo convencional de los cultivos, se identifica:
• Campos con condiciones de suelo y manejo similar, pero en los cultivos se tiene plantas óptimas y sub-óptimas.
• Bajos rendimientos
• Alto uso de fertilizantes (asociado a eficiencia en la asimilación).
ETAPA 1
Identificación de zonas en cada agrícola de acuerdo con su condición, el proceso sigue con el muestreo y análisis de suelos de estas zonas óptimas y “sub-óptimas” y a través de la “Radiografía de suelo” para determinar el status biológico del campo por zonas.
1.1. Universidad Colorado State
Colorado State University cuenta con análisis de ADN molecular de microorganis-mos (hongos y bacterias) de la rizosfera o “Radiografía de suelo” en donde se analizan muestras de zonas óptimas y “sub-óptimas” de los campos, comparando los resultados (estudio dirigido por el Dr. Jorge Vivanco).
1.2. Estrategia de manejo Innovak Global
Paralelo al análisis de ADN del suelo, el Laboratorio de Biotecnología desarrolla análi-sis de microorganismos benéficos y fitopatógenos, (incluyendo nematodos) su posterior aislamiento y caracterización a través de su efectividad biológica en función de nutrición o antagonismo.
En función de la “radiografía de suelo” se deriva la recomendación para el cultivo y de esta forma “atacar” los dos problemas limitantes del campo. Con esta estrategia se con-sigue convertir los campos sub-óptimos en óptimos.
1.3. BioFit a la medida
Innovak Global sigue las recomendaciones de la “radiografía de suelo” utilizando tecnología para incorporar los microorganismos en las concentraciones, proporciones y grupos funcionales adecuados para dar solución a los problemas de cultivo.
ETAPA 2
Basados en los resultados del programa de seguimiento y verificación del desarrollo de los campos, el próximo paso es la incorporación de microorganismos benéficos de la Agroindustria a BioFit con acción sobre problemas específicos.
Metas de BioFit Soluciones a la Medida
• Incrementar los rendimientos y producción de los cultivos.
• Disminuir los focos infecciosos de patógenos y nematodos en el suelo promoviendo una mayor salud del suelo.
• Incrementar la vida productiva en los cultivos.
• Conseguir la disminución paulatina de las necesidades como fertilizantes y plaguicidas (incluso el riego).
• Lograr una mayor sustentabilidad del suelo y del ecosistema agrícola de la Agroin-dustria.
Diagrama de Biofit Soluciones a la Medida
Referencias
Bacilio-Jimenez, M., Aguilar-Flores, S., Ventura-Zapata, E., Pérez-Campos, E., Bouquelet, S., & Zenteno, E. (2003). Chemical Characterization of root exudates from rice (Oryza sativa) and their effects on the chemotactic response of endophytic bacteria. Plant and Soil, 271-277.
Cano, M. (2011). Interacción de microoganismos benéficos en plantas: micorrizas, Trichoderma spp y Pseudomonas spp. U.D.C.A, 15-31. Carvalhais, L. C., Dennis, P. G., Fedoseyenko, D., Hajirezaei, M.-R., Borriss, R., & Wirén, N. v. (2010). Root exudation of sugars, amino acids, and or-ganic acids by maize asaffected by nitrogen, phosphorus, potassium, and iron deficiency. J. Plant Nutr. Soil Sci., 1-9.
Chaparro, J., Sheflin, A., Manter, D., & Vivanco, J. (2012). Manipulating the soil microbiome to increase soil health and plant fertility. Biology and Fertility of Solis.
Dakora, F. D., & Phillips, D. A. (2002). Root exudates as mediators of mineral acquisition in low-nutrient environments. Plant and Soil, 35-47. Medina-Sierra, M. (2012). Caracterización bioquimica y microbiológica de un suelo de pradera de Dactylis glomerata y Medicago sativa bajo diferen-tes proporciones de siembra. Salamanca: Ediciones Universidad Salamanca.
Reyes, I., & Valery, A. (2007). Efecto de la fertilidad del suelo sobre la microbiota y la promoción del crecimiento Del maíz (zea mays l.) Con Azoto-bacter spp. Bioagro.
Sarabia, M., Pedraza, R. M., & Abud, M. M. (2010). Plantas, hongos micorrizicos y bacterias: su compleja red de interraciones. Biológicas, 65-71. BIBLIOGRAFIA
1.- http://www.fao.org/docrep/006/y4893s/y4893s08.htm
Introducción:
Mediante BioFit Soluciones a la Medida buscamos principalmente aumentar las poblaciones de micro-organismos benéficos en la rizosfera de los cultivos para mejorar las interrelaciones rizosféricas, mejorar la biomasa radicular, mantener mayor sanidad ra-dicular y aumentar la productividad de los cultivos a través del ciclo productivo de las hortalizas.
Discusión:
El desarrollo de los cultivos tratados con BioFit So-luciones a la Medida tomate, chile o pepino mostró un desempeño significativamente superior en la producción de hasta un 27 % en pepinos y de un 8 y 12 % en chile y tomate, respectivamente. Este in-cremento se atribuye directamente a los consorcios microbianos en la rizosfera que permitieron mejo-rar la sanidad, mayor actividad y absorción radicu-lar de los nutrientes aportados en el agua de riego.
BIOFIT SOLUCIONES A LA MEDIDA:
AUMENTA DIVERSIDAD MICROBIANA EN LA RIZOSFERA DE
HORTALIZAS PARA ESTIMULAR PRODUCTIVIDAD
Metodología:Mediante técnicas moleculares se identifica las po-blaciones rizosféricas de los cultivos en las áreas de interés, con el objetivo de identificar los ratios de mi-croorganismos presentes en la rizosfera. Con BioFit Soluciones a la Medida, se busca reestablecer o au-mentar los ratios a lo largo del ciclo del cultivo en un programa de 8-10 aplicaciones aproximadamente, en cultivos de 6 a 9 meses de ciclo empezando posterior al trasplante y hasta producción.
Conclusiones:
Los resultados obtenidos nos indican un programa exitoso para mejorar las condiciones del microbioma de los cultivos, aumentar significativamente la productividad, disminuir la aplicación de productos químicos y mantener la salud de los suelos, permitiendo una productividad sustentable en los proximos años.
Seminario ITV Cebolla, León 2015
Durante el 2, 3 y 4 de julio, se llevo a cabo el Taller de
Inter-cambio de Experiencias en el Cultivo de Espárragos en la ciudad de
Ensenada, Baja California.
En dicho evento la empresa tuvo el honor de compartir con
diferentes expertos en la materia, su experiencia en el manejo de
espárrago en Perú a través de conferencias. Además de haber
realizado un paseo por cultivos en Maneadero, B.C. y algunas
activi-dades de convivencia y esparcimiento que forjaron lazos entre los
asistentes, haciendo de este Taller un evento memorable.
El pasado 22 de julio en el Hotel Poliforum de León
Guanajuato, Innovak Global organizó en conjunto con
Agricola El Moron, Summit Agro, Compo el seminario de
Integración de Tecnologías de Vanguardia en Cebolla. En
donde se pudieron abordar temas referentes al cultivo,
de gran interés y utilidad para los productores de la
región tales como: Ventajas del Inhibidor de la Nitrificación DMPP
(Tec-nología Novatec) sobre Nitrógenos Convencionales, Pudrición Blanca en cebolla y otras enfermedades y Enfer
-medades Bacterianas en el Cultivo de Cebolla: Identificación y sugerencias de control..
Seminario ITV Aguacate, Michoacán
Periban de Ramos, Michoacán fue sede del Primer
Seminario ITV de Aguacate en donde un grupo de empresas interesadas
en ofrecer a los productores conferencias impartidas por expertos y de gran trascendencia para el cuidado
de sus cultivos tales como: Eficiencia en la fertilización, Prevención de enfermedades, Control de plagas y
nuevo insecticida en el listado Apeam.
Taller de Intercambio de Experiencias en el Cultivo de Espárragos
er
AGUACATE 2015
