Encara no hi ha comentaris

Les micorizes arbusculars

Victòria Estaún, Cinta Calvet i Amèlia Camprubí, biòlogues. Amb la col·laboració d’Adriana Hernández.

Moltes plantes cultivades formen micorizes en les seves arrels de forma espontània, natural. Aquesta simbiosi amb un fong els permet optimitzar la seva capacitat de nutrició i al mateix temps millorar la seva resistència davant de patògens i estressos ambientals. En el següent article les autores ens expliquen què són, com actuen i com afavorir-les.

<!–[if !supportAnnotations]–>

<!–[endif]–>

<!–[if !supportAnnotations]–>

<!–[endif]–>

S&rsquo;anomena micoriza la simbiosi entre les arrels d&rsquo;una planta i un fong del terra, &eacute;s a dir que una micoriza &eacute;s una estructura que resulta de la combinaci&oacute; d&rsquo;un fong i l&rsquo;arrel d&rsquo;una planta. En aquesta simbiosi el fong ajuda a la planta a extraure nutrients del s&ograve;l i la planta subministra al fong sucres procedents de la fotos&iacute;ntesis i un n&iacute;nxol ecol&ograve;gic per concloure el seu cicle vital. Aquesta relaci&oacute;, que resulta beneficiosa pels dos organismes, es produeix entre diferents tipus de fongs i la majoria de les plantes. Segons el fong tenim fins a sis tipus de simbiosi anomenades micoriza, les dues m&eacute;s esteses s&oacute;n les ectomicorizes i les endomicorizes arbusculars.

Les ectomicorizes s&oacute;n molt freq&uuml;ents en l&rsquo;àmbit forestal. Les formen fam&iacute;lies de con&iacute;feres com els pins (Pinaceaea), les alzines (Fagaceaea), els bedolls (Betulaceae) i tamb&eacute; arbusts com les estepes (Cistaceaea); els fongs associats pertanyen als ascomicets i als basidiomicets i formen fructificacions visibles sovint comestibles: els bolets. En aquest cas l&rsquo;estructura de la micoriza &eacute;s un mantell de hifes que embolcalla les rad&iacute;cules de la planta i s&rsquo;est&eacute;n pel s&ograve;l, visible sense necessitat de microscopi.

Les endomicorizes arbusculars estan formades per la majoria de les plantes conreades i no conreades (el 80% de les esp&egrave;cies de plantes conegudes formen aquest tipus de simbiosi) i s&oacute;n el motiu d&rsquo;aquest article. Les excepcions s&oacute;n les plantes que formen ectomicorizes, les que formen un tipus de micoriza espec&iacute;fic com les orqu&iacute;dies i les que no formen cap tipus de micoriza com la fam&iacute;lia de les cols (Brassicaceae) (taula 1).

Els fongs de les micorizes arbusculars pertanyen al grup Glomeromycota. S&oacute;n fongs molt primitius, de fructificacions microsc&ograve;piques, dels quals s&rsquo;han descrit prop de 170 esp&egrave;cies agrupades en nou g&egrave;neres: Glomus, Paraglomus, Sclerocystis, Acaulospora, Entrophospora, Gigaspora, Scutellospora, Diversispora, Geosiphon i Archaeospora. El g&egrave;nere que es troba m&eacute;s freq&uuml;entment &eacute;s el g&egrave;nere Glomus. Aquest tipus de micoriza s&rsquo;anomena arbuscular perqu&egrave; dins de les c&egrave;l·lules de l&rsquo;arrel es formen unes estructures especialitzades que semblen arbres (arbuscles) (figura 1). El miceli dels fongs formadors de micorizes arbusculars constitueix una xarxa intra i extraradical que s&rsquo;est&eacute;n pel terra incrementant l&rsquo;habilitat de la planta per explorar àrees del s&ograve;l, fent-li accessibles nutrients i aigua de zones m&eacute;s enllà de l&rsquo;àrea d&rsquo;esgotament del voltant de l&rsquo;arrel. L&rsquo;intercanvi de nutrients t&eacute; lloc en els arbuscles, dins de les c&egrave;l·lules corticals de l&rsquo;arrel.

Interacci&oacute; de les micorizes arbusculars amb les plantes i el s&ograve;l

L&rsquo;increment de la capacitat de les arrels de les plantes per absorbir aigua i nutrients quan estan colonitzades per formadors de micorizes arbusculars &eacute;s el mecanisme m&eacute;s important que explica els beneficis de la simbiosi en les plantes. Aquest benefici &eacute;s evident quan es consideren nutrients que s&oacute;n poc m&ograve;bils en el s&ograve;l com ara el f&ograve;sfor (P), el zinc (Zn), i el coure (Cu). La millora de nutrici&oacute; fosfatada s&rsquo;ha demostrat en centenars de plantes conreades. Estenent la zona de depleci&oacute; de f&ograve;sfor —&eacute;s a dir d&rsquo;exhauriment d&rsquo;aquest element— m&eacute;s enllà de l&rsquo;àrea de les arrels, la xarxa f&uacute;ngica pot mantenir un transport de f&ograve;sfor cap a la planta durant un per&iacute;ode de temps superior, afavorint la solubilitzaci&oacute; d&rsquo;aquest element a partir de fonts poc solubles (fosfat de roca, ossos triturats). En situacions en qu&egrave; la quantitat de f&ograve;sfor en el s&ograve;l &eacute;s molt elevada, el formador de micorizes arbusculars no aporta beneficis clars a la planta i a m&eacute;s el seu desenvolupament està inhibit, per tant es recomana una disminuci&oacute; en l&rsquo;aplicaci&oacute; d&rsquo;adobs fosforats (sobretot de f&ograve;sfor soluble) per estimular i mantenir una bona eficàcia de la simbiosi.

Els resultats d&rsquo;investigacions demostren que les hifes dels fongs formadors de micorizes arbusculars poden constituir entre 15% i un 65% de la biomassa f&uacute;ngica d&rsquo;un s&ograve;l conreat, segons la intensitat de la colonitzaci&oacute; radical. L&rsquo;estabilitat dels agregats del s&ograve;l &eacute;s tamb&eacute; una caracter&iacute;stica f&iacute;sica del s&ograve;l que està influ&iuml;da per la pres&egrave;ncia o abs&egrave;ncia d&rsquo;aquest tipus de fongs. Recentment s&rsquo;ha descobert una prote&iuml;na —glomalina— sintetitzada per les micorizes arbusculars, que actua com un adhesiu afavorint la creaci&oacute; d&rsquo;agregats estables del s&ograve;l. Tamb&eacute; s&rsquo;ha vist com un increment de la concentraci&oacute; de CO2 atmosf&egrave;ric estimula la colonitzaci&oacute; de les arrels per formadors de micorizes arbusculars i la producci&oacute; de glomalina. Aquests resultats s&rsquo;han d&rsquo;estudiar per determinar futures implicacions d&rsquo;aquesta simbiosi en la producci&oacute; d&rsquo;agregats estables, millora de la capacitat de filtraci&oacute; de l&rsquo;aigua i increment de la captaci&oacute; de carboni en sistemes agr&iacute;coles.

El cas de les lleguminoses s&rsquo;ha de considerar especialment ja que aquestes plantes poden fixar nitrogen atmosf&egrave;ric i d&rsquo;aquesta manera incorporar-lo al cicle de nutrients. Aquesta fixaci&oacute; de nitrogen es fa a l&rsquo;interior d&rsquo;uns n&ograve;duls, a les arrels, que estan formats per un bacteri, Rhizobium, que estableix una simbiosi amb la planta. La fixaci&oacute; de nitrogen &eacute;s un proc&eacute;s energ&egrave;ticament molt cost&oacute;s, i l&rsquo;energia per realitzar aquest proc&eacute;s prov&eacute; de la planta en forma d&rsquo;una mol&egrave;cula fosfatada, l&rsquo;ATP; &eacute;s a dir que un dels requeriments que tenen les lleguminoses, si han de fixar nitrogen atmosf&egrave;ric, &eacute;s una bona nutrici&oacute; en fosfat. Les plantes lleguminoses tamb&eacute; formen la simbiosi micoriza i s&rsquo;ha observat que la coexist&egrave;ncia de la doble simbiosi (micoriza+Rhizobium) t&eacute; efectes sin&egrave;rgics; &eacute;s a dir, que la planta t&eacute; una millor resposta a la doble simbiosi que la que t&eacute; a cada simbiosi per separat. Aix&iacute; doncs les lleguminoses, per fixar nitrogen d&rsquo;una manera eficient, han d&rsquo;estar micorizades.

Efecte de les micorizes arbusculars en la protecci&oacute; de les plantes

L&rsquo;efecte immediat de les micorizes arbusculars en les plantes &eacute;s un increment del creixement, especialment en s&ograve;ls pobres, degut a la millora en la nutrici&oacute; fosfatada (figura 2). A m&eacute;s d&rsquo;aquesta millora, i en part a trav&eacute;s d&rsquo;ella, s&rsquo;observen en les plantes altres efectes de la simbiosi que milloren la resposta de la planta a diferents tipus de estr&egrave;s: abi&ograve;tic i bi&ograve;tic.

En el primer cas s&rsquo;ha comprovat que la micorizaci&oacute; afavoreix la resist&egrave;ncia de les plantes l&rsquo;estr&egrave;s h&iacute;dric[i], i tamb&eacute; s&rsquo;ha observat una m&eacute;s gran tolerància a l&rsquo;estr&egrave;s sal&iacute;. L&rsquo;establiment de la simbiosi indueix modificacions dels exsudats radicals que causen canvis en la poblaci&oacute; microbiana de la rizosfera. Aquesta nova “micorizosfera&rdquo; millora la captaci&oacute; d&rsquo;elements com el ferro, que s&oacute;n insolubles en s&ograve;ls calcaris, de pH elevat.

En relaci&oacute; amb la resposta de les plantes a malalties, s&rsquo;ha estudiat bàsicament interaccions amb pat&ograve;gens d&rsquo;arrel, fongs i nematodes. Encara que els fongs micor&iacute;zics no exerceixen un efecte directe sobre microorganismes pat&ograve;gens, tenen efectes indirectes a trav&eacute;s de la mateixa planta, millorant-ne la nutrici&oacute; i estimulant la producci&oacute; de compostos associats a la resposta defensiva de les mateixes. Aquests efectes es veuen completats a nivell del s&ograve;l amb canvis dels exsudats rizosf&egrave;rics que resulten en una modificaci&oacute; de les poblacions de microorganismes de la rizosfera, amb caracter&iacute;stiques supressives en front de molts pat&ograve;gens. Tots aquests mecanismes es combinen per incrementar la tolerància de les plantes micorrizades als pat&ograve;gens del s&ograve;l.

Interacci&oacute; de les micorizes amb pràctiques de conreu

Les pràctiques agr&iacute;coles tenen un efecte molt important en el potencial micor&iacute;zic dels s&ograve;ls i tamb&eacute; en la colonitzaci&oacute; de les arrels. La fertilitzaci&oacute; excessiva, sobretot pel que fa al f&ograve;sfor, t&eacute; un efecte inhibidor de l&rsquo;establiment de la simbiosi en les plantes conreades (taula 2). La utilitzaci&oacute; de productes fitosanitaris tamb&eacute; t&eacute; efectes negatius en la simbiosi (taula 3); aquests efectes, per&ograve;, en molts casos s&oacute;n temporals —sovint per un per&iacute;ode de tres mesos— i s&rsquo;ha observat una recuperaci&oacute; del nombre de propàguls i tamb&eacute; dels nivells de colonitzaci&oacute; de les arrels.

Aquestes pràctiques tamb&eacute; afecten al tipus de micoriza arbuscular que s&rsquo;estableix, de manera que es seleccionen fongs que s&oacute;n resistents a les pràctiques culturals que es realitzen per&ograve; que a vegades no s&oacute;n bons promotors del creixement de les plantes colonitzades. Les pràctiques culturals associades a l&rsquo;agricultura ecol&ograve;gica s&oacute;n les m&eacute;s respectuoses amb el medi i per tant s&rsquo;ha observat que en molts casos el nivell de poblaci&oacute; i l&rsquo;eficàcia dels formadors de micorizes arbusculars en explotacions agr&iacute;coles d&rsquo;aquests tipus s&oacute;n correctes.

En aquells llocs que s&rsquo;han conreat utilitzant fitosanitaris i es volen reconvertir a l&rsquo;agricultura ecol&ograve;gica, es pot considerar com una opci&oacute; la inoculaci&oacute; artificial amb un fong de provada eficàcia i despr&eacute;s la utilitzaci&oacute; de pràctiques que afavoreixen el manteniment d&rsquo;un bon nivell de in&ograve;cul. Aquestes pràctiques passen per la rotaci&oacute; amb plantes mic&ograve;trofes[ii](taula 4), utilitzaci&oacute; d&rsquo;adobats orgànics amb mesura —preferentment d&rsquo;origen vegetal que animal—,i en aquells conreus que sigui possible, establiment d&rsquo;un cultiu de cobertura amb plantes lleguminoses o aromàtiques que puguin servir d&rsquo;adob en verd i que tamb&eacute; disminueixin l&rsquo;impacte de l&rsquo;efecte de productes fungicides com el coure, autoritzat en agricultura ecol&ograve;gica, que t&eacute; un efecte inhibidor de la simbiosi.

En les explotacions fruct&iacute;coles, en qu&egrave; l&rsquo;establiment d&rsquo;una poblaci&oacute; de formadors de micorizes arbusculars efica&ccedil; i un nivell de propàguls suficient &eacute;s important per al futur desenvolupament de la plantaci&oacute;, es pot combinar la inoculaci&oacute; i l&rsquo;aportaci&oacute; de mat&egrave;ria orgànica com un bon sistema per incrementar la tolerància de les plantes a la s&iacute;ndrome de replantament.

Conclusions

Les micorizes s&oacute;n unes estructures presents de forma natural a la majoria de plantes conreades. Per afavorir el manteniment d&rsquo;aquesta simbiosi s&rsquo;ha d&rsquo;emprar sistemes de conreu que tinguin efectes positius en els fongs que les formen. Els m&egrave;todes intensius, poc respectuosos amb el medi, alteren tant la diversitat com la quantitat d&rsquo;aquests fongs. Aquesta alteraci&oacute; pot produir defici&egrave;ncies en l&rsquo;establiment i el creixement de les plantes que nom&eacute;s es podran resoldre reintroduint fongs micor&iacute;zics i reequilibrant les t&egrave;cniques de conreu si es vol aconseguir un agrosistema sostenible.

——————————-

Les autores treballen actualment al Departament de Protecci&oacute; Vegetal del Centre de Cabrils. Institut de Recerca i Tecnologies Agroalimentàries

Requadre


L&rsquo;aplicaci&oacute; de les micorrizes al camp

La producci&oacute; de l&rsquo;in&ograve;cul a nivell casolà &eacute;s a dir per part del mateix pag&egrave;s, de micorizes arbusculars, &eacute;s dif&iacute;cil per&ograve; no pas impossible. Es tracta de reproduir un fong que necessiti inevitablement d&rsquo;una planta hostatgera per completar el seu cicle de vida (en diem un “fong simbi&ograve;tic&rdquo; obligat). &Eacute;s per aix&ograve; que el microorganisme s&rsquo;ha de multiplicar mitjan&ccedil;ant el cultiu de plantes que l&rsquo;hostatgin —generalment porro, ceba i aromàtiques— sobre barreges de s&ograve;l i substrat, el m&eacute;s aconsellable del qual, &eacute;s l&rsquo;arena. Per tant, en les seves fases inicials de desenvolupament, aquestes plantes han de ser inoculades amb un a&iuml;llat de fongs d&rsquo;eficàcia coneguda i, posteriorment, s&rsquo;han de deixar cr&eacute;ixer entre set i nou mesos.

El proc&eacute;s es pot realitzar tant a l&rsquo;aire lliure com en zones tancades acondicionades. Seguidament, es deixen assecar les plantes per estimular la producci&oacute; d&rsquo;espores i, posteriorment, es treu tot el fullatge deixant les arrels integrades en el substrat. La barreja d&rsquo;arrels i substrat constituirà aleshores el producte inoculant “brut&rdquo;. A nivell professional, la qualitat de l&rsquo;in&ograve;cul es comprova a cada fase de la reproducci&oacute; a trav&eacute;s de t&egrave;cniques de laboratori. Si la preparaci&oacute; es fa a nivell amateur, es corre el risc d&rsquo;obtenir un producte m&eacute;s mediocre a causa d&rsquo;errors en la inoculaci&oacute; primerenca de les plantes i la pres&egrave;ncia de contaminacions indesitjables de natura pat&ograve;gena.

Les cases comercials ofereixen in&ograve;culs que han sortit de l&rsquo;a&iuml;llament d&rsquo;un o m&eacute;s d&rsquo;un fong i de la comprovaci&oacute; de la seva eficàcia. Una de les premisses per l&rsquo;&egrave;xit d&rsquo;una determinada esp&egrave;cie o a&iuml;llat &eacute;s que les condicions mediambientals de la zona de proced&egrave;ncia no siguin molt diferents de les del lloc on s&rsquo;aplicarà, ja que en moltes ocasions el producte inoculant aplicat no &eacute;s funcional en el sistema on s&rsquo;aplica, no forma la simbiosi, o aquesta no produeix els efectes esperats.

Aquest fet &eacute;s un punt important a tenir en compte a l&rsquo;hora de buscar un producte comercial ja que vàries empreses que ofereixen in&ograve;culs a base d&rsquo;aquests microorganismes presenten a&iuml;llats estrangers o d&rsquo;origen desconegut. En canvi, els que s&oacute;n de proced&egrave;ncia coneguda i estan basats en transfer&egrave;ncies tecnol&ograve;giques amb centres d&rsquo;investigaci&oacute;, tenen m&eacute;s probabilitat d&rsquo;&egrave;xit. L&rsquo;European Mycorrhizal Fungi Inoculants Producer &eacute;s una associaci&oacute; que aglutina unes 10 empreses del continent dedicades a la fabricaci&oacute; seriosa i responsable de productes a base de micorizes.

Segons el sistema de cultiu, la fase d&rsquo;aplicaci&oacute;, el tipus de trasplantament, i la planta en concret a tractar, existeixen diferents formes bàsiques de presentaci&oacute;:

a) Granulat. Per a barrejar amb els substrats habituals de cultiu en els sistemes de multiplicaci&oacute; de plantes (llavorer i viver).

b) Gel. Un producte en pols mullable, on amb l&rsquo;aigua s&rsquo;aconsegueix una barreja gelatinosa que permet submergir i banyar les arrels de les plantes just abans del trasplantament. Aquesta formulaci&oacute; es recomana en els trasplantaments a rel nua, com es fa amb la vinya, la maduixa i altres cultius.

c) Comprimits. S&rsquo;enterren fàcilment en el substrat, a prop de les arrels o es col·loquen en el fora de plantaci&oacute; en el moment del trasplantament.

d) Altres. Existeixen altres productes en pols m&eacute;s concentrats d&rsquo;espores o propàguls de fongs formadors de micorizes arbusculars per ajustar a sistemes com la hidrosembra, llavors pindolades, la sembra de gespa, etc.

Cada producte aporta una fitxa t&egrave;cnica i una etiqueta on queda definida la quantitat de producte a utilitzar i la seva forma d&rsquo;aplicaci&oacute; segons el cas. A nivell econ&ograve;mic &eacute;s molt dif&iacute;cil estimar els costos per micorizar una planta o camp, ja que dep&egrave;n enormement segons la superf&iacute;cie, el tipus de planta (hort&iacute;cola, fruct&iacute;cola, …), la densitat i el sistema de cultiu.

Adriana Hernández treballa actualment a Syten S.L., una empresa amb seu a Catalunya que elabora i comercialitza in&ograve;culs de fongs formadors de micorizes. www.syten.com

DESTACATS

El fong ajuda la planta a extraure nutrients del s&ograve;l i la planta subministra al fong sucres i un n&iacute;nxol ecol&ograve;gic

Les arrels micorizades incrementen la seva capacitat d&rsquo;absorbir aigua i nutrients

Els fongs micor&iacute;zics estimulen la producci&oacute; de compostos associats a la resposta defensiva de les plantes

La fertilitzaci&oacute; excessiva inhibeix l&rsquo;establiment de la simbiosi

[i] S&rsquo;ha vist que &eacute;s el resultat indirecte d&rsquo;una millora de la nutrici&oacute; per&ograve; tamb&eacute; de la inducci&oacute;, en les plantes amb micorizes arbusculars, d&rsquo;unes prote&iuml;nes cel·lulars espec&iacute;fiques, les aquaporines, que intervenen en el transport de l&rsquo;aigua.

[ii] Les plantes mic&ograve;trofes s&oacute;n aquelles que estableixen la simbiosi micor&iacute;zica i a m&eacute;s s&oacute;n molt dependents de la simbiosi per aconseguir nutrients del s&ograve;l. Moltes plantes conreades s&oacute;n mic&ograve;trofes: les al·liàcies (porro, all ceba), les solanàcies (tomàquet, pebrot…), els c&iacute;trics, l&rsquo;olivera, la fruita dol&ccedil;a (presseguers, pomeres, ametllers..). En canvi moltes herbes no estableixen la simbiosi com les cruc&iacute;feres, els quenopodis, les ortigues. La pres&egrave;ncia de fongs formadors de micorizes en un s&ograve;l afavoreix el creixement de plantes mic&ograve;trofes en front de plantes no hostes, &eacute;s a dir afavorirà les plantes conreades en front de les males herbes.

<!–[endif]–>

Los comentaris están cerrados.