MIROBIOLOGÍA DEL SUELO Y SISTEMAS AGRÍCOLAS SOSTENIBLES: APLICACIÓN DE MICROORGANISMOS BENEFICIOSOS EN AGROECOSISTEMAS EN LAS ISLAS CANARIAS

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1 II CONFERENCIA INTERNACIONAL sore ECO-BIOLOGÍA del SUELO y el COMPOST de Noviemre de 28 - Puerto de l Cruz, Tenerife MIROBIOLOGÍA DEL SUELO Y SISTEMAS AGRÍCOLAS SOSTENIBLES: APLICACIÓN DE MICROORGANISMOS BENEFICIOSOS EN AGROECOSISTEMAS EN LAS ISLAS CANARIAS M.C. Jizme-Veg y A.S. Rodríguez-Romero Instituto Cnrio de Investigciones Agrris Apdo L Lgun, Tenerife, Isls Cnris e-mil: mcjizme@ici.es Introducción L microiologí del suelo puede ser definid como el estudio de los orgnismos que hitn en el suelo, su ctividd metólic y sus funciones en los flujos de energí y ciclos de nutrientes [1]. Actulmente se consider que l frcción iológic de los suelos jueg un ppel fundmentl en l fertilidd de los suelos, p. ej. l fertilidd iológic, que envuelve l reserv orgánic, sí como l undnci de l ctividd de l ioms del suelo. L microiot socid ls plnts h demostrdo su ppel crucil en mntener el equilirio ecológico del suelo y, de est form, l sosteniilidd de sus ecosistems o groecosistems nturles [2]. Entre otros, los microorgnismos del suelo están envueltos en l fijción del nitrógeno o l síntesis de humus. Tmién pueden promover el desrrollo vegetl trvés de l producción de fitohormons, proteger ls plnts contr los ptógenos de ls ríces o livir l polución del suelo degrdndo ls sustncis tóxics [2]. Por lo tnto, el conocimiento de l microiologí del suelo es esencil pr entender l gronomí. De l mism form, los microorgnismos del suelo pueden influencir en l ctividd de los groecosistems; pueden fectr l mediomiente. Ls condiciones mientles (tempertur, humedd, rdición solr, ) y el trtmiento de cultivo (tipo de cultivo y vriedd, fertilizción, pesticids, ) pueden fectr drásticmente ls polciones microins del suelo. Por lo tnto, el trtmiento sostenile deerí incluir práctics que contriuyern preservr l ctividd y l slud de l microiot del suelo, lo que cmio, segurrí l slud y fertilidd del suelo. L ctividd microin está concentrd principlmente lrededor de ls ríces, en l zon del suelo directmente roded e influencid por ell, llmd rizosfer, como resultdo de l lierción constnte de compuestos orgánicos por ls ríces. Este proceso conocido como rizodeposición envuelve un grn prte de l mteri fotosintetizd por l plnt y provee de un cntidd sustncil de nutrientes los microios del suelo [3]. Ls intercciones plnt-microio que tienen lugr en l zon de l rizosfer están entre los fctores principles que reguln l slud y crecimiento de l plnt [2]. Se pueden distinguir dos grupos principles de microorgnismos: sprófitos y simiontes. Amos incluyen cteris y hongos perjudiciles, neutrles y eneficiosos. Entre estos microios eneficiosos de l rizosfer, pueden ser considerdos los hongos de micorriz rustiv (, rusculr mycorrhizl fungi) y ls rizocteris fomentdors del crecimiento (, plnt growth promoting rhizocteri). - M.C. Jizme-Veg y A.S. Rodríguez-Romero - 369

2 Los hongos de micorriz rustiv son simiontes estrictos que colonizn ls ríces de l myorí de especies cultivds. L simiosis de micorrizs puede encontrrse en csi todos los tipos de situciones ecológics y l myorí de ls especies de plnts pueden formr est simiosis de mner nturl. El estlecimiento de ls micorrizs supone eneficios pr ms prtes, plnt y hongo. Est socición ocurre de form nturl cundo ls plántuls son trnsplntds en el cmpo, fvoreciendo el desrrollo de l plnt incrementndo l similción de nutrientes, ls tss de crecimiento y ls ctividdes hormonles [2]. Ls micorrizs tmién pueden incrementr l tolernci de ls plnts ls condiciones de stress hídrico como l slinidd, sequí, metles pesdos, ptógenos de ls ríces originrios del suelo y l mejor de l estructur del suelo [2]. L integrción de estos simiontes en los sistems de producción vegetl se está fvoreciendo por el interés creciente en su plicción como iofertiliznte pr livir ls situciones de stress de ls plnts, sí como l presenci significtiv de productos de lt clidd comercil sdos en inóculos de micorrizs. Ls rizocteris promotors del crecimiento de l plnt están cpcitds pr colonizr l superficie de l ríz, compitiendo con l microiot ntiv; l menos pr expresr sus ctividdes fvorecedors de l plnt. Cierts ceps de Pseudomons, Bcillus, Azospirillum, Azotocter, Enterocter o Serrti, hn sido descrits frecuentemente como. Su efecto positivo en el desrrollo de ls plnts h sido descrito pr diferentes cultivos; tnto heráceos, como ptt y soj, o leñosos, como el mnzno y cítricos [4]. Diversos mecnismos, que implicn producción de fitohormons, soluilizción minerl y disponiilidd o control iológico de ptógenos del suelo, hn sido propuestos pr explicr l ctividd cterin. Ciertos procesos mediomientles cruciles como los ciclos de nutrientes o el estlecimiento de semills, tmién son triuidos rizocteris [5, 6]. Aislmiento y multiplicción de microorgnismos de l rizosfer Tnto los hongos de micorrizs como ls rizocteris pueden ser isldos de su miente nturl (suelo y/o ríces) y multiplicrse posteriormente en el lortorio o en inverndero. Este hecho h contriuido l estlecimiento de cptciones islds pr estudios posteriores. El proceso de estudio implic l multiplicción y l selección trvés de ensyos específicos donde los individuos isldos son evludos en diferentes especies de plnts, teniendo diferentes sistems de propgción y diferentes condiciones de trtmiento. Estos ioensyos permiten determinr l fcultd iofertiliznte y de iocontrol de los individuos isldos. L optimizción de l técnic de multiplicción grn escl pr determinds empress h contriuido desrrollr inóculos comerciles de lt clidd con propósitos grícols. Aplicción de microorgnismos de l rizosfer en lgunos cultivos con importnci gronómic en ls Isls Cnris En los últimos ños, se hn dirigido numerosos estudios con l intención de determinr el efecto de estos microorgnismos como iofertilizntes y gentes iocontroldores contr ciertos ptógenos rdiculres. Esos estudios se hn relizdo sore diferentes especies vegetles de interés gronómico y jo condiciones comerciles cercns. A continución se presentn los resultdos resumidos de lgunos de estos trjos M.C. Jizme-Veg & A.S. Rodríguez-Romero -

3 -cultivos forrjeros Vris especies teder o psorle (Bituminri ituminos L. Vr. Alomrgint) están ien distriuids en ls Isls Cnris. Est especie de legumre utócton, usd trdicionlmente como forrje, tmién h sido considerd pr l reforestción de suelos degrddos. Un trjo previo relizdo jo condiciones de vivero confirmó el efecto positivo de vris micorrizs islds en diferentes ecotipos de est especie de plnt [7]. Los eneficios de l inoculción de Glomus mossee en el ecotipo Fmr (uno de los más difíciles trtmientos gronómicos) se muestrn en l Figur 1 [8]. L ioms ére en ls plnts con micorrizs er dos veces myor, mientrs que l ioms de l ríz er cinco veces myor l comprrls con plnts no inoculds. BIOMASS NUTRITIONAL STATUS 15 eril root,5,4 N P (x1) K grms 1 5 mg/plnt,3,2 G. mosse e,1 G. mosse e Figur 1.- Efecto de l inoculción con (Glomus mossee) en teder (B. ituminos L. vr. lomrgint, ecotipo Fmr) 6 meses después de l inoculción -tomte El cultivo del tomte (Solnum lycopersicum L.) es uno de los más importntes en nuestr región tnto económic como socilmente. A pesr de que es descrito como que puede estlecer simiosis con micorrizs, l plicción práctic no es siempre fácil, deido l lto grdo de sofisticción de ls semills comerciles recientes. De este modo, numerosos trjos hn sido relizdos pr determinr jo trtmiento orgánico que vrieddes comerciles pueden eneficirse de l micorrizción en l cosech [9, 1] (Figur 2). Kg (hrvest yield) Nr fruits G. intrrdices G. intrrdices Figur 2.- Efecto de en l cosech de tomte (Solnum lycopersicon L. cv. Dniel) - M.C. Jizme-Veg y A.S. Rodríguez-Romero - 371

4 -rizocteri-cultivos tropicles L inoculción de microorgnismos de l rizosfer, durnte ls fses temprns, puede contriuir mejorr el desrrollo de l plnt y su esttus nutricionl sí como su tolernci ls condiciones de stress. Pr recr más dtos, en l últim décd, se hn relizdo vrios trjos sore el efecto comindo de mos tipos de microorgnismos en el desrrollo de l plnt o contr los ptógenos rdiculres [11, 12]. Los resultdos hn confirmdo los efectos eneficiosos de ls rizocteris en ls pltners: ls plnts inoculds con lguno de los dos microorgnismos tiene un myor desrrollo significtivo l comprrlo con plnts no inoculds (Figur 3). Además, el efecto comindo de mos tipos de microios de l rizosfer fue myor que el efecto individul de culquier de ellos. Fresh iomss Lef re grms cm 2 Figur 3.- Efecto de l inoculción de y ceps de rizocteri en el desrrollo de plátno micropropgdo (Mus cumint Coll AAA, cv. Petite Nine ) Concerniente l ppy, otro cultivo tropicl de importnci económic en nuestr región, nuestros resultdos muestrn un protección proporciond por l micorrizción contr nemtodos del género Mloidogyne, mientrs que no se detectó un protección efectiv en presenci de rizocteris (figur 4). Dmged root percentge Pthogen reproduction percentge + + A1 A A % % Figur 4.- Efecto de l inoculción de y en el dño de ls ríces y l reprocuccion de ptógenos en l ppy (Cric ppy Mill, cv. Buxino) infectd con el nemtodo ríznudo Meloidogyne sp M.C. Jizme-Veg & A.S. Rodríguez-Romero -

5 Conclusiones De cuerdo con nuestros resultdos sí como los de otros utores, l inoculción de estos microios de l rizosfer durnte ls fses temprns h demostrdo mejors consistentes en el desrrollo y esttus nutricionl de l plnt, y puede contriuir reducir el stress vegetl. Los vnces en l investigción en los ños recientes hn resuelto lgunos spectos ásicos de l iologí de estos microorgnismos que hn llevdo un perspectiv de ests intercciones plnt-microio. Consecuentemente, el incremento de l producción de inóculo de lt clidd, tnto in vivo como in vitro, puede fcilitr su plicción jo determinds circunstncis. L inoculción temprn de hongos AM y ls rizocteris puede estr incluid en los sistems de producción intensiv o en sistems de suelos pores, con un nivel de polciones microins mínimo, insuficiente pr segurr l fertilidd del suelo. De otro modo, los grosistems orgánicos deerín contener su propi riquez en polción microin de ceps ntivs seleccionds como consecuenci de su dptción l entorno. En este cso, ls práctics de cultivo deerín estr encminds preservr y mejorr l sosteniilidd nturl de los sistems. Referencis [1] Atls, R.M.; Brth, R. (1993) Microil ecology: Fundmentls nd pplictions. 3ª ed. Redwood City, CA: Benjmin/Cummin. [2] Bre, J.M.; Pozo, M.J.; Azcón, R.; Azcón-Aguilr, C. (25) Microil co-opertion in the rhizosphere. J. Exp. Bot 56, pp [3] Got, J.M., Argno, M., Mtthey, W., 23. The Living Soil. Fundmentl of Soil Science nd Soil Biology. Science Pulishers, Inc. Enfield (NH), USA., 62 p. [4] Rodríguez-Romero, A.S. (23) Alterntivs iotecnológics en cultivres de Mus frente los principles ptógeno de suelo en Cnris. Tesis Doctorl. Universidd de L Lgun, 299 p. [5] Kloepper, J.W. (1994) Plnt growth-promoting rhizocteri (other systems). In: Azospirillum / plnt ssocitions. (Ed.). Y Okon. CRC Press. Boc Rtón, pp [6] Lemnceu, P.; Alouvette, C. (1993) Suppression of Fusrium-wilts y fluorescent Pseudomonds: mechnisms nd pplictions. Biocontrol Sci. Technol 3, pp [7] Flores González, H. (1999) Efecto de los hongos formdores de micorrizs rusculres (MA) sore l teder (Bituminri ituminos (L.) Stirton) durnte ls primers fses de cultivo. Trjo Fin de Crrer. Centro Superior de Ciencis Agrris, Universidd de L Lgun. [8] Jizme-Veg, M.C.; Mendez, P.; Flores, H. (1999) Efecto de l micorrizción sore l teder (Bituminri ituminos) en ls primers fses del cultivo. Biodiversidd en pstos : Ponencis y Comunicciones de l XLI Reunión Científic de l SEEP. I Foro Ieromericno de Pstos. Alicnte, pp [9] Jizme-Veg, M.C.; Crnero, A. (199) Estudio preliminr del uso de los hongos micorrícicos en el cultivo del tomte jo inverndero en ls Isls Cnris. Act. Horticultur 4, pp [1] Puert González, M.; Jizme-Veg, M.C. (1997) Appliction of rusculr mycorrhizl fungi (AM) in tomto protected crops with high soil phosphorus level. Working group on integrted control in protected crops in Mediterrnen climte. 3-6 Noviemre Tenerife. Isls Cnris. - M.C. Jizme-Veg y A.S. Rodríguez-Romero - 373

6 [11] Rodríguez-Romero, A.S.; Piñero Guerr, M.S.; Jizme-Veg, M.C. (25) Effect of rusculr mycorrhizl fungi nd rhizocteri on nn growth nd nutrition. Agron. Sustin. Dev 25, pp [12] Jizme-Veg, M.C.; Rodríguez-Romero, A.S.; Brroso Núñez, L.A. (26) Effect of the comined inocultion of two rusculr mycorrhizl fungi nd plnt growth-promoting rhizocteri on ppy (Cric ppy L.) infected with the root-knot nemtode Meloidogyne incognit. Fruits 61, pp M.C. Jizme-Veg & A.S. Rodríguez-Romero -