Explicación de los exudados radiculares: cómo las plantas reclutan microbios beneficiosos del suelo para un crecimiento más saludable

En el suelo, las plantas no crecen de manera natural; por el contrario, mantienen una comunicación activa con miles de millones de microorganismos que habitan en las cercanías de sus raíces. Las plantas atraen microbios beneficiosos a sus raíces mediante sustancias químicas especiales, denominadas exudados radiculares, que facilitan la disponibilidad de nutrientes y conferen mayor fortaleza y resistencia ante situaciones de estrés, favoreciendo un desarrollo vegetal saludable. Esta importante relación biológica constituye un elemento clave en la agricultura sostenible actual, donde comprender y preservar la biología del suelo resulta tan esencial como proporcionar los nutrientes necesarios. Asimismo, esta relación se ve reforzada por niveles adecuados de materia orgánica del suelo, que suministran alimento y hábitat a las poblaciones microbianas del suelo, indispensables para mantener la productividad a largo plazo.

Conozca todo sobre los exudados radicales y explique sus funciones, así como las razones por las cuales las plantas los secretan.

Un complejo cóctel de azúcares, aminoácidos, proteínas, enzimas, ácidos orgánicos y señales se excreta constantemente desde las raíces hacia el suelo. En conjunto, estos compuestos —denominados colectivamente exudados radiculares— actúan como mensajes biológicos que regulan la actividad de los microorganismos en la zona radicular.

Las plantas no destinan sus recursos a atraer a todos los microorganismos, sino que seleccionan determinadas poblaciones específicas de microbios beneficiosos que les ayudan a satisfacer sus necesidades nutricionales. Este proceso resulta más eficaz en suelos con elevadas cantidades de materia orgánica y, por ende, con una mayor diversidad de la biota del suelo y una mayor actividad biológica.

Selección y reclutamiento de microorganismos benéficos del suelo: ¿cómo lo hacen las plantas?

Durante el crecimiento de la planta, el conjunto de microorganismos que se adhieren a las raíces puede ser modificado por las propias plantas, lo que, en cierta medida, influye en las características de los microorganismos presentes en su entorno inmediato. Se trata de un proceso selectivo que permite a los cultivos captar organismos beneficiosos, como los microorganismos promotores del crecimiento vegetal, contrarrestar patógenos causantes de enfermedades y conferir resistencia al estrés. La composición de los microbios beneficiosos que se atraen hacia los cultivos depende de sus requisitos específicos y de las condiciones ambientales. Así, cada cultivo establece su propio microbioma rizosférico único en la zona radicular, lo que repercute en el rendimiento del cultivo y en la salud general del suelo.

Microorganismos promotores del crecimiento vegetal (PGPMs): una solución emergente para prolongar la temporada de cultivo

Muchos de estos microorganismos, reclutados por las raíces, pertenecen a un grupo denominado microorganismos promotores del crecimiento vegetal. Aumentan la productividad de los cultivos mediante diversos mecanismos, entre ellos la solubilización de nutrientes, la producción de hormonas, la supresión de enfermedades biológicas y la tolerancia al estrés. Por lo general, se trata de especies de Bacillus, Pseudomonas y Trichoderma. Las funciones que desempeñan contribuyen de manera significativa a la formación de un microbioma rizosférico saludable y estabilizan la composición de la comunidad microbiana que se desarrolla alrededor de las raíces de las plantas. Numerosos estudios siguen demostrando su correlación con un establecimiento adecuado y una mayor estabilidad en el rendimiento.

Papel de los hongos micorrícicos arbusculares

Uno de los organismos asociados a las raíces más importantes son los hongos micorrícicos arbusculares (HMA). Estos establecen una relación mutualista con las raíces de diversas plantas, la cual se desarrolla cuando las plantas forman una red de estructuras en el suelo conocida como hifas micorrícicas y los microorganismos beneficiosos crecen conjuntamente.

Como parte de esta asociación, los hongos micorrízicos arbusculares ayudan a las plantas a disponer de elementos como el agua y los nutrientes que, de otro modo, no podrían obtener. Asimismo, contribuyen a aumentar la actividad biológica del suelo en la rizosfera y a mejorar la agregación del suelo. Si los suelos cuentan con una adecuada materia orgánica, se pueden esperar beneficios a largo plazo para el suelo y los cultivos gracias al uso de hongos micorrízicos.

La importancia de la materia orgánica del suelo para el reclutamiento de microorganismos beneficiosos

La materia orgánica del suelo tiene un fuerte impacto sobre la abundancia y la diversidad de las poblaciones microbianas del suelo. Muchos microorganismos utilizan los residuos orgánicos como principal fuente de energía, lo que contribuye a la formación de comunidades microbianas saludables en los suelos agrícolas. Un contenido equilibrado de materia orgánica del suelo (MOS) probablemente favorezca la presencia de poblaciones más abundantes de microbios beneficiosos, lo que a su vez debería traducirse en un microbioma de la rizosfera más activo y resiliente. Cuanta mayor sea la actividad microbiana, mejor será el reciclaje de los nutrientes, la agregación de las partículas del suelo y el desempeño de las funciones biológicas de la zona radicular, lo que se traduce en un mejor crecimiento de los cultivos y en una mayor fertilidad a largo plazo del suelo.

El impacto de Mycoryx en las relaciones entre raíces y microorganismos

Novobac es conocida por su experiencia en la provisión de nutrición biológica para cultivos, tecnologías microbianas y soluciones de agricultura sostenible para los agricultores de las zonas más agrícolas de todo el mundo. Uno de sus productos biológicos, el Inoculante Micorrícico Novobac, ofrece un medio para introducir hongos beneficiosos de micorrizas arbusculares en la zona radicular, fomentando así relaciones beneficiosas entre el cultivo y el mundo microbiano.

MycoryxAyuda a promover la colonización radicular, proporciona una fuente adicional de microbioma rizosférico, potencia la absorción de nutrientes, mejora la captación de agua y, en general, refuerza la función radicular. El producto coexistirá con los microbios beneficiosos presentes de forma natural y con los microorganismos que favorecen el crecimiento vegetal, lo que generará una zona de mayor actividad biológica alrededor de las raíces. Las tecnologías micorrícicas se están incorporando actualmente a los programas de manejo sostenible de cultivos en granjas de Canadá, Estados Unidos, México, Europa, India y otras regiones agrícolas que buscan lograr una biología del suelo y una productividad óptimas a largo plazo. Además, los desequilibrios en las poblaciones microbianas pueden mejorar la bioatrayencia de especies benéficas, las cuales favorecen el crecimiento de los cultivos mediante los exudados radiculares.

Establecimiento de un LTSP para el reclutamiento de microorganismos beneficiosos

Las prácticas orientadas a establecer un sistema saludable de raíces y de biología del suelo constituyen el primer paso para lograr un sistema eficaz de reclutamiento microbiano. El fortalecimiento de las poblaciones de microorganismos beneficiosos puede alcanzarse mediante la aportación de materia orgánica adicional, la reducción de la labranza excesiva, la adopción de un sistema de cultivos de cobertura y el uso de un inoculante biológico (cuando resulte pertinente). Estas prácticas tienen el potencial de disminuir el riesgo de alteraciones en la composición de la comunidad microbiana y de favorecer, con el tiempo, una estructura diversa del microbioma de la rizósfera.

Una de las mejores prácticas de manejo para mantener los niveles de materia orgánica del suelo, con el fin de favorecer la actividad microbiana y la salud del suelo en la zona radicular, constituye una de las estrategias de gestión más importantes. En combinación con tecnologías de base biológica, como los inoculantes que contienen hongos micorrízicos (MAM), los agricultores pueden sentar las bases para un reclutamiento microbiano sostenido, una mayor eficiencia en el uso de nutrientes y una resiliencia a largo plazo de los cultivos. La importancia del reclutamiento por parte de las plantas de microorganismos beneficiosos, en el marco de la agricultura sostenible, seguirá aumentando a medida que la agricultura avance hacia nuevas direcciones y soluciones destinadas a mejorar la productividad y la salud de los suelos para las generaciones futuras.

Referencia:

• Xu, Yunjian, et al. «Los hongos micorrícicos alteran la exudación radicular para cultivar un microbioma beneficioso que favorece el crecimiento vegetal». Functional Ecology 37.3 (2023): 664-675.
• Liu, Hongwei, et al. «Evidencia del reclutamiento vegetal de microbios beneficiosos para suprimir patógenos transmitidos por el suelo». New Phytologist 229.5 (2021): 2873-2885.