Microbios misteriosos, maravillosos y manipuladores
Allen R. Williams, Ph.D
Como agricultores regenerativos, nos enorgullecemos de prestar atención a los pequeños detalles. Incluso a los más insignificantes, como los microbios del suelo. Cuando se trata de un suelo sano, plantas sanas,
Animales y personas sanos: los pequeños detalles importan mucho. Por eso, nuestro enfoque en la producción de alimentos no se centra solo en el suelo en sí, sino en las pequeñas criaturas que lo habitan y que marcan una gran diferencia.
El mundo bajo nuestros pies es increíblemente diverso y complejo, tan sofisticado y útil como cualquier cosa que podamos señalar sobre la superficie del suelo. Las diminutas criaturas que existen como microbios bajo nuestros pies...
Son bastante dinámicos por naturaleza, capaces de tomar decisiones impulsivas sobre el comercio o el acaparamiento de nutrientes, recompensando a las plantas que son generosas con ellos y castigando a las que son tacañas.
y negociar el mejor “trato” que puedan con las plantas con las que interactúan.
La magia de los hongos micorrízicos
Quiero centrarme en una de esas diminutas criaturas llamadas hongos micorrízicos. Estos son organismos filamentosos microscópicos (similares a hilos) que desempeñan un papel fundamental en la producción de alimentos verdaderamente saludables.
Alimentos ricos en nutrientes. Ahora estamos descubriendo el papel crucial que desempeñan las micorrizas en el ciclo vital de la red alimentaria y qué sucede cuando no hay grandes cantidades de micorrizas en el suelo.
Sorprendentemente, estas criaturas, que tienen un nivel de importancia tan alto, han sido las menos estudiadas entre todos los factores críticos para la agricultura y la salud del ecosistema.
Los hongos micorrízicos son los amos del mundo bajo la superficie del suelo, en el ecosistema subacuático que existe bajo nuestros pies. El término micorriza proviene del latín myco (hongo) y...
Palabra griega rhiza (raíz). Si se les da la oportunidad, extienden sus zarcillos plumosos por campos enteros, conectando cada planta en una red de comunicación misteriosa y constante.
El mundo fúngico bajo la superficie del suelo es increíblemente diverso, mucho mayor que la vida sobre la superficie. De hecho, una sola cucharada de suelo sano y microbianamente activo contiene más vida que seres humanos en la Tierra.
Es un hábitat increíblemente rico. En cualquier momento, cada planta puede intercambiar azúcares y grasas con docenas de hongos, y cada hongo puede intercambiar minerales con docenas de plantas.
La imagen de abajo muestra hongos micorrízicos y sus esporas rodeando la raíz de una planta.
Foto: Sara Wright/Departamento de Agricultura de EE. UU.
Los hongos micorrícicos se adhieren a las raíces de las plantas mediante un pegamento biótico pegajoso llamado glomalina. Esto les permite intercambiar nutrientes con las plantas en un delicado intercambio que, en última instancia, nos beneficia si no...
interrumpir este proceso. Por diseño, las micorrizas son mucho mejores que las propias raíces de las plantas para captar minerales del suelo y transferirlos a las plantas para su absorción. La mayoría de los minerales en el
Los minerales del suelo están ligados y deben solubilizarse antes de que las plantas puedan absorberlos. Las micorrizas producen enzimas potentes que rompen estos enlaces químicos y permiten que los minerales se transfieran a la planta.
Las micorrizas, en realidad, tienen motivos egoístas para hacer esto. Quieren comer también. A cambio de los exudados radiculares cargados de carbono, las micorrizas absorben estos minerales del suelo y alimentan a las plantas.
Yo lo llamo el sistema de trueque más antiguo del mundo.
Los pegamentos bióticos que unen las micorrizas a las raíces de las plantas también cumplen una doble función: agregar o pegar pequeñas partículas de suelo en grupos mucho más grandes (llamados agregados) que luego permiten
La infiltración de oxígeno y agua en el suelo. Sin estos agregados, la lluvia tiende a acumularse en la superficie del suelo y luego escurrirse, arrastrando enormes cantidades de tierra vegetal, nitratos, fosfatos,
y productos químicos agrícolas con él. Como resultado, aumentan las inundaciones y se agravan las sequías. Por lo tanto, estas diminutas criaturas sirven como mitigadores de eventos mucho mayores, e incluso catastróficos, como las inundaciones severas.
Inundaciones y sequías severas. Sin su acción en el suelo, sufrimos. Cuando están presentes en grandes cantidades y muy activos, nos beneficiamos.
Más que un hongo, el mejor amigo de una planta.
Las micorrizas extienden el alcance de las raíces de las plantas entre 40 y 60 centímetros y multiplican su superficie de absorción de nutrientes por cientos. Al extender considerablemente el alcance de las raíces, las plantas...
Pueden acceder a nutrientes (minerales) y agua a los que de otro modo no podrían acceder. La figura a continuación ilustra cuánto extienden las micorrizas el alcance de las raíces de las plantas. El lado derecho de la imagen...
Representa micorrizas adheridas a la raíz de la planta, lo que aumenta significativamente su capacidad para acceder a minerales y agua del suelo que de otro modo no podría alcanzar. El lado izquierdo muestra cuán limitada es la
La raíz de la planta estaría sin la asociación micorrízica.
Las micorrizas también interconectan las raíces de las plantas de todas las especies que crecen en un campo. Esta interconexión forma una vía subterránea que puede transportar nutrientes de una especie a otra.
Estos nutrientes incluyen los nutrientes primarios, como el nitrógeno y el fósforo, de los que dependen todas las plantas. Plantas como las leguminosas (tréboles, alfalfas, guisantes, etc.) trabajan en asociación con las bacterias rizobias para capturar la atmósfera.
nitrógeno y lo convierten en una forma de nitrógeno que las plantas pueden absorber y utilizar. Las micorrizas pueden transferir parte de ese nitrógeno a otras plantas del campo que no forman asociaciones con rizobios.
Además, las diferentes especies de plantas producen una variedad diversa de compuestos nutritivos secundarios y terciarios. Estos compuestos suelen ser medicinales y confieren resistencia a enfermedades y plagas.
en otras plantas y también son de naturaleza medicinal para animales y humanos. Estos compuestos secundarios y terciarios se transfieren de planta a planta a través de la vía micorrízica. Sin esto, las plantas están lejos
Más susceptibles a enfermedades fúngicas e insectos plaga. De hecho, los hongos micorrízicos constituyen el principal sistema inmunitario de las plantas contra las enfermedades fúngicas de las raíces. En las últimas décadas, el uso de fungicidas por parte de los agricultores ha...
aumentó significativamente debido a que las prácticas agrícolas típicas, como la labranza, diezman las poblaciones de hongos micorrízicos. Además, los fungicidas utilizados para combatir las enfermedades fúngicas de las plantas no son específicos del organismo objetivo y matan
No solo el organismo patógeno objetivo, sino también los hongos micorrízicos. Como agricultores, nos hemos estado perjudicando a nosotros mismos en este aspecto. Cuando dañamos las poblaciones naturales de hongos micorrízicos en el suelo,
Creamos condiciones donde las plantas son más susceptibles a las enfermedades fúngicas. Luego, rociamos fungicidas para protegerlas y dañar aún más los hongos micorrízicos.
Esto se convierte rápidamente en un círculo vicioso del que nos resulta difícil salir.
Dándole una oportunidad a las micorrizas y a los microbios
Por eso enseñamos y practicamos los principios de la agricultura regenerativa. Al reducir y eliminar la labranza, detenemos la destrucción de los hongos micorrízicos e implementamos prácticas como diversos cultivos de cobertura.
En lugar de monocultivos, junto con los efectos estimulantes micorrízicos del impacto del pastoreo, no solo reducimos, sino incluso eliminamos, la necesidad de fungicidas. Escapamos del círculo vicioso y devolvemos el control a la Madre Naturaleza.
Los hongos micorrízicos protegen a las plantas de la sequía almacenando moléculas de agua en sus raíces. Dado que las micorrizas pueden penetrar las raíces, disponen de un conducto directo para transferir moléculas de agua a las raíces, lo que permite su uso en periodos de sequía. La imagen inferior muestra moléculas de agua depositadas en la raíz por los filamentos de la micorriza. Como muchas otras funciones de las micorrizas, existe un interés egoísta. Las micorrizas buscan alimento durante la sequía, por lo que al depositar las moléculas de agua en las raíces, garantizan la supervivencia de las plantas para continuar alimentándolas con exudados radiculares.
Fuente: Hongos micorrízicos: transferencia de N. Dr. Amarathus. Cultivos.
Los hongos micorrízicos desempeñan otra función fundamental al “alimentar” a las plantas con formas orgánicas de nitrógeno en forma de aminoácidos disponibles en el suelo.
Este es un descubrimiento muy importante para los agricultores que dependen de la aplicación regular de fertilizantes nitrogenados. Esta fuente de nitrógeno ha sido prácticamente ignorada en el sector agrícola, sin embargo,
Está fácilmente disponible si cuenta con hongos micorrízicos activos en sus campos. El mecanismo por el cual se produce esta transferencia de nitrógeno es bastante simple: los hongos micorrízicos penetran en la estructura radicular de la planta.
Capturan aminoácidos nitrogenados (N orgánico) del suelo y los transfieren directamente a la raíz de la planta (ver imagen a continuación). Esta forma de nitrógeno es totalmente gratuita y está disponible siempre que facilitemos su transporte.
Fuente: Hongos Micorrízicos: N Transfer. Cultivo. Dr. Larry Aramanthus
El intercambio subterráneo de nutrientes e información
Es importante señalar que los hongos micorrízicos no son simplemente comerciantes de nutrientes, sino que actúan como procesadores altamente sofisticados de información clave.
La función principal de las plantas es captar la energía solar del proceso de fotosíntesis, en forma de dióxido de carbono, y convertirla en azúcares y grasas ricos en energía. Los microbios son expertos en la captura de minerales del suelo mediante la solubilización de minerales ligados. Las plantas necesitan estos minerales y los microbios necesitan los azúcares y grasas ricos en energía. En lugar de un enfrentamiento constante entre plantas y microbios, han llegado a acuerdos para compartir e intercambiar estos nutrientes necesarios. Más del 80% de las plantas existentes en el mundo actual han desarrollado relaciones con hongos. Otras tienen relaciones con bacterias del suelo. Si purgáramos el suelo de microbios, también lo purgaríamos de plantas.
El trabajo de Toby Kiers y sus colaboradores (https://doi.org/10.1016/j.cub.2019.04.061) muestra que las plantas mantienen animadas conversaciones bidireccionales mediadas por sus colaboradores subterráneos (microbios). Kiers postuló que, mediante estas conversaciones recíprocas, aumentan la resiliencia de toda la comunidad.
Cuando los nódulos de las plantas de soja se rodearon artificialmente con aire sin nitrógeno, inutilizando así las bacterias fijadoras de nitrógeno, la planta reaccionó interrumpiendo el suministro de oxígeno a las bacterias. La planta dedujo que las bacterias eran tacañas con el nitrógeno que habían "fijado" de la atmósfera y las castigó por no proporcionárselo (https://www.nature.com/articles/nature01931).
En otro experimento, se cultivaron juntos raíces de zanahoria y hongos en una placa de Petri dividida en tres compartimentos iguales. Curiosamente, en un compartimento, las raíces de zanahoria aportaron a los hongos más azúcares que en los otros. La zanahoria que estuvo dispuesta a intercambiar más azúcar con los hongos recibió a cambio más fósforo fúngico.
Ahora sabemos que en esta delicada interacción entre plantas y hongos micorrícicos, las plantas pueden recompensar a los hongos de alto rendimiento con más azúcares y castigar a los de bajo rendimiento con menos. Los hongos hacen lo mismo, suministrando a las plantas que los "alimentan" con más azúcares, mayor cantidad de fósforo y nitrógeno, entre otros nutrientes. Además, los hongos micorrícicos pueden almacenar o "acaparar" nutrientes cuando una planta les "paga" bien mediante la liberación de azúcares. De hecho, esperan una mejor oferta, ya sea de esa planta o de otras, antes de liberar los nutrientes.
Estos hongos también pueden transportar nutrientes de las regiones ricas de la rizosfera a las pobres. En estas últimas, las plantas están dispuestas a pagar más por los nutrientes transportados por los hongos, especialmente el fósforo, y liberan más azúcares ricos en carbono. Donde el fósforo escasea, las plantas están dispuestas a negociar con los hongos y a entregarles más azúcares a cambio. Mediante este sistema de retroalimentación, los suelos pobres en fósforo pueden aumentar rápidamente su disponibilidad mediante esta vía micorrízica en pleno funcionamiento. Sin embargo, el fósforo no solo fluye de las zonas ricas a las pobres, sino que también hay nutrientes fluyendo en ambas direcciones en todo momento. Las investigaciones han demostrado que los nutrientes oscilan entre sí a través de la red micorrízica cada cinco minutos a intervalos precisos.
Habilitando a sus socios comerciales silenciosos y clandestinos
Los microbios del suelo son la base de toda salud, tanto bajo la superficie como sobre ella. Implementar prácticas agrícolas que dañen o destruyan estos microbios solo nos perjudica a nosotros mismos y a toda la vida que nos rodea. Por el contrario, implementar prácticas regenerativas que fomenten, faciliten, estimulen y favorezcan estos microbios del suelo proporciona inmensos beneficios para los seres humanos y los ecosistemas que nos rodean. Si nuestro suelo está sano, nuestros cultivos están sanos, nuestro ganado está sano, nosotros estamos sanos, nuestros ecosistemas están sanos y nuestro clima está sano. Estas diminutas criaturas son la clave para resolver los enormes problemas que enfrentamos hoy. Si simplemente las cuidamos, ellas nos cuidarán a nosotros. Por eso hacemos lo que hacemos a diario: mostrar a otros cómo cultivar y obtener beneficios de forma regenerativa.
La tierra está llamando.
TIERRA DE LIBERTAS
Donde la obra de regeneración se convierte en obra de vida.