La Rizosfera y sus Microorganismos más importantes

Se llama rizosfera al volumen de contacto entre las raíces de las plantas y el conjunto del suelo en el que vive población microbiana afectada por la influencia de estas raíces. Esta zona presenta funciones especiales y tiene una gran influencia en la sanidad de los cultivos. Está demostrado que en contacto con las raíces y los pelos absorbentes, las poblaciones de microorganismos son muy elevadas. La tierra adherida a la superficie de las raíces contiene cantidades de microorganismos entre 10 y 50 veces superiores al resto del suelo, (Wild, 1996)

La Rizosfera y su importancia en cultivos

Los ápices de crecimiento radicular están, generalmente, libres de microorganismos. Sin embargo, la zona de crecimiento situada a continuación del ápice, mantiene una importante población bacteriana, que llega a formar incluso una especie de vaina. Las partes más viejas de las raíces pueden tener una importante población bacteriana y micótica, aumentando esta su importancia en las raíces moribundas. En la rizosfera se presentan, también, protozoos y nemátodos depredadores de las poblaciones presentes. En el caso de los nemátodos, pueden existir parásitos de las raíces.

La población bacteriana de la rizosfera es diferente de la del resto del suelo. La rizosfera contiene una proporción mayor de bacterias amonizadoras, nitrificadoras, desnitrificadoras y degradadoras aerobias de la celulosa. Las exigencias en nutrientes de la población de la rizosfera son, así mismo, diferentes de la del suelo normal; son más exigentes en aminoácidos simples. (Wild, 1996)

Bacterias fijadoras de nitrógeno atmosférico

El crecimiento de las plantas está relacionado con la actividad de los seres vivos microscópicos. Así se conoce la influencia de la población microbiana de la rizosfera en la absorción del fósforo. De todas formas la influencia más importante y conocida es la fijación de los nitrógenos atmosférico. La atmósfera constituye la gran reserva de nitrógeno en la naturaleza. Se estima que existe un equivalente a 134.000 toneladas de nitrógeno en la atmósfera por cada hectárea de tierra. El nitrógeno de la atmósfera se encuentra en estado libre y no puede ser asimilado por las plantas superiores. Ciertos microorganismos del suelo tienen la facultad de tomar este elemento del aire y utilizarlo en la formación de sus células; esto constituye una fijación del nitrógeno, ya que es incorporado al suelo de donde será tomado por las plantas.

La fijación se realiza por interacciones entre especies de la familia Leguminosae y microorganismos del suelo de los géneros Rhizobium y Bradyrhizobium, con formación de nódulos en las raíces de las plantas. La asociación es simbiótica, ya que la planta aporta a los microorganismos carbohidratos y, el conjunto, fija nitrógeno atmosférico utilizado por ambos simbiontes. El equilibrio es delicado, ya que las bacterias pueden ser parásitas de las plantas si se limita el suministro de carbohidratos. La inclusión de leguminosas en los sistemas agrícolas ecológicos, junto a otras técnicas agronómicas, supone conseguir la independencia del suministro de nitrógeno químico.

Cuando la modulación es eficaz, las leguminosas aumentan el contenido de nitrógeno edáfico al enterrarse los restos de las plantas. Esto es más claro para las leguminosas forrajeras que para las de grano, ya que parte del nitrógeno se exporta en la cosecha. Una población microbiana activa suele ser un buen indicador de la fertilidad del suelo.

Fijaciones no simbióticas

Ciertos microorganismos que viven en el suelo tienen la facultad de utilizar el nitrógeno atmosférico en la síntesis de sus tejidos. Como estos organismos no viven en asociación con las plantas superiores se denomina asimbióticos o no simbióticos. Son principalmente bacterias de los géneros Clostridium (anaeróbicas) y Azotobacter (aeróbicas) y algas verde-azules. Las algas marinas son importantes en ecosistemas acuáticos. Las bacterias precisan un intervalo de pH entre 6 y 8; un pH inferior a 6 limita su actividad.

Las cantidades de nitrógeno fijadas de esta forma son extraordinariamente variables, entre 5 (ó menos) y 30 kg N/ha-año. Las cantidades mayores corresponden a suelos con abundante materia orgánica en climas templados. Influye notablemente la cantidad de nitrógeno asimilable en el suelo, aumentando la cantidad fijada con la disminución de nitrógeno asimilable. La inoculación del suelo con estos organismos con objeto de incrementar las cantidades de nitrógeno fijadas no han dado resultado.

Fijaciones simbióticas

Las bacterias más importantes desde el punto de vista agrícola capaces de fijar el nitrógeno libre del aire son aquellas que viven asociadas con las raíces de ciertas plantas, principalmente leguminosas. Por ser una asociación de beneficio mutuo se denomina simbiosis, como las conocidas micorrizas de las raíces. La importancia económica de esta fijación se pone de manifiesto cuando se dice que el crecimiento extensivo de las leguminosas es un factor principal en la obtención y mantenimiento de una agricultura de alto nivel. En Estados Unidos se ha estimado en casi dos millones de toneladas la cantidad de nitrógeno fijada anualmente por las bacterias simbióticas.

Cuando estas bacterias se ponen en contacto con las raíces de las leguminosas, algunas de ellas penetran en la raíz por los finos pelos radiculares. En el interior de la planta aumenta notablemente la actividad de las bacterias por la abundancia de alimento. Esto provoca en la planta una respuesta en forma de rápido crecimiento del tejido de la raíz en torno al foco de infección constituyéndose un abultamiento o nódulo. Así pues, los nódulos son esencialmente masas de tejido radicular en el que viven las bacterias.

Cada nódulo puede contener millones de bacterias, y el número de nódulos por planta puede oscilar entre unos pocos y mil o más. El tamaño, forma y características de los nódulos son muy diferentes según la especie de leguminosa. Se ha comprobado que para cada especie estas características son constantes. A veces, aparecen falsos nódulos causados por nematodos, bacterias patógenas, etc. Cuando la planta muere y los procesos de descomposición de las raíces se inician, los nódulos se destruyen y las bacterias pasan al suelo.

De los diversos factores que puedan afectar a la actividad de estas bacterias, tal vez, el más importante sea la cantidad de calcio (generalmente aumenta con el pH). Puede decirse que a menos que las condiciones desfavorables causen la muerte de las bacterias, estas pueden vivir y mantener su vitalidad en el suelo hasta 10-20 años, aún en ausencia de la leguminosa.

Micorrizas: asociaciones de la raíz con hongos ‘buenos’

El término micorriza significa literalmente «hongo de la raíz». Hace referencia a que algunos hongos son capaces de desarrollar asociaciones de mutuo beneficio con la mayoría de las plantas. Pueden clasificarse, de forma simple como ectótrofas (ectomicorrizas) y endótrofas (endomicorrizas). En las ectomicorrizas las hifas del hongo forman una extensa vaina alrededor de la raíz con solo una penetración intercelular de las hifas de la raíz. En las endomicorrizas las hifas del hongo penetran en y entre las células de la raíz y no se puede apreciar a simple vista el escaso micelio exterior.

Tanto la endo como la ectomicorrizas, aunque diferentes morfológicamente, presentan papeles fisiológicos similares. Su función más destacable es el incremento de la asimilabilidad del fósforo. También aumentan la absorción de otros nutrientes como: potasio, azufre, cobre y cinc. Las micorrizas capacitan a las plantas para establecerse en condiciones difíciles y aumentan su resistencia a las enfermedades producidas por otros hongos. Para ello usan mecanismos como la producción de hormonas enraizantes y el estímulo directo del crecimiento

La intensidad de su implantación depende de varios factores: nutrición de la planta y presencia de fertilizantes, pesticidas, intensidad luminosa, humedad, pH y susceptibilidad de la planta. La planta huésped proporciona alimento (carbono y vitaminas) al hongo y recibe a cambio los siguientes beneficios:

• Aumento de la superficie de la raíz, con aumento de la efectividad en la absorción de nutrientes.
• Aumento de la tolerancia frente a la sequía.
• Parece ser que el hongo mejora de alguna forma la circulación del agua entre el suelo y la raíz.
• Reducción de las infecciones por organismos patógenos.

La aplicación excesiva de fertilizantes químicos fosforados y nitrogenados afectan negativamente la formación de micorrizas, así como la aplicación de productos fitosanitarios. (Barea. 1988). Se reconoce el papel protector de las micorrizas frente a diversos hongos, bacterias y nemátodos del suelo, como: Phytophtora, Fusarium, Pythium, Rhizoctonia, Sclerotinia, Meloidogyne. (Barea, 1988)

Géneros y especies más comunes

Las bacterias y microorganismos responsables de la fijación simbiótica pertenecen a los géneros Rhizobium y Bradyrhizobium. Hemos clasificado las distintas cepas, según las leguminosas que infectan, en los llamados grupos de inoculación. Estos son:

• Grupo de la alfalfa. Géneros: Medicago, Melilotus y Trigonella.
• Grupo de los tréboles. Todas las especies del género Trifolium.
• Grupo de los guisantes. Guisantes, habas, vezas, lentejas y Lathyrus.
• Grupo de la judía. Todas las especies de judías.
• Grupo del altramuz. Altramuces y serradellas (Ornitopus).
• Grupo de la soja. Comprende únicamente la soja.
• Grupo del cacahuete. Géneros: Vigna, Lespedeza, Crotalaria, Arachis, Pueraria y Phaseolus.

Aun cuando una cepa de rhizobium sea capaz de infectar una cierta leguminosa no es siempre capaz de originar nódulos fijadores de nitrógeno.

Diferentes transiciones de nutrientes

El nitrógeno obtenido por las bacterias de las leguminosas puede ser utilizado por las plantas de tres formas:

• Puede ser absorbido por la propia leguminosa.
• Puede ser excretado de los nódulos hacia el suelo y ser utilizado por algún cultivo asociado a la leguminosa.
• El nitrógeno será incorporado al suelo cuando muera la leguminosa y se completen los procesos de descomposición.

Efectos nocivos de los microorganismos

Daños directos a las plantas. Parte de la fauna del suelo es nociva para las plantas superiores. Así roedores, topos, caracoles y babosas pueden causar importantes daños a los cultivos. Sin olvidarnos de los daños provocados por nematodos. Sin embargo, son los organismos vegetales los que ejercen efectos más devastadores sobre las plantas superiores. Bacterias, hongos y actinomicetos contribuyen conjuntamente a las enfermedades de las plantas. Si nuestro cultivo está sano, será decir que es como si estuviera vacunado frente a estos inconvenientes. Si sabemos verlo como que son parte de la vida misma no llegarán a afectarnos en lo que se refiere a la cosecha final. Aquí la importancia de practicar agricultura preventiva.

Se puede dar el caso de una competencia por nutrientes. Los organismos del suelo pueden afectar desfavorablemente a las plantas superiores, por lo menos temporalmente, mediante la competencia por los nutrientes asimilables. Los organismos del suelo requieren, como las plantas, nitrógeno, oxígeno, fósforo, calcio, potasio, etc. Un incremento en la población microbiana puede reducir apreciablemente los nutrientes asimilables del suelo hasta el punto de incidir negativamente sobre el crecimiento vegetal.

Bajo condiciones de drenaje restringido, los microorganismos del suelo pueden disminuir la ya limitada reserva de oxígeno del suelo. Esto puede afectar a las plantas de dos maneras:

• Las raíces de las plantas no dispondrán de oxígeno suficiente para realizar sus funciones.
• Se crean condiciones de reducción que determinan la pérdida de nitrógeno y azufre en forma de gases, y la presencia de concentraciones elevadas de hierro y manganeso que son tóxicas para las plantas.

Con toda esta información espero que se pueda entender mejor la vida del suelo. Sin todos estos seres no sería posible hablar de vida en el suelo, todos interaccionan entre ellos, y todos son igualmente importantes para las plantas y para el suelo mismo. Cuesta mucho recuperar un suelo que haya sido contaminado por algún patógeno. Generalmente debido al mal laboreo de la tierra y a la utilización de fármacos agrícolas. ¡Solo tenemos un suelo, cuídalo!

BIBLIOGRAFIA UTILIZADA:

• Wild, A. 1996. Condiciones del suelo y desarrollo de las plantas según Rusell. Ediciones Mundi-Prensa. Madrid
• García, R. 1999. El suelo vivo. Apuntes Curso Agricultor Cualificado en Agricultura Ecológica. Carcaixent.
• Serranos Torres, A. 1997. Apuntes sobre El suelo. Diputación de Valéncia, Area de Cultura.
• Lampkin, N. 1998. Agricultura ecológica. Ediciones Mundi-Prensa. Madrid