El maíz ha sido considerado desde la época prehispánica como una planta sagrada que representa nuestra cultura mexicana y lo encontramos en una amplia variedad de alimentos como el atole, corundas, tacos, entre muchos otros que conforman nuestra riqueza gastronómica. Como en todos los cultivos la salud de sus raíces tiene un papel muy importante para su rendimiento, además de que forman parte de uno de los ecosistemas más variado del planeta.
Las raíces y el desarrollo de las plantas
Las raíces no solo toman del suelo agua y nutrientes, también exudan una solución de diferentes sustancias como azúcares, vitaminas, hormonas y muchos otros compuestos. Estos exudados son aprovechados y utilizados como alimento por los microorganismos que habitan en el suelo que a cambio proporcionan los nutrientes que necesitan las plantas como veremos más adelante. A través de los exudados se pueden establecer diferentes interacciones microorganismo-raíz que afectan positiva o negativamente el crecimiento de las plantas.
Todos estos procesos se llevan a cabo en la rizósfera, que es la zona del suelo que rodea a las raíces y donde hay una gran cantidad de microorganismos, entre los que se encuentran una inmensa variedad de hongos y bacterias que se asocian con las raíces generando una serie de importantes interacciones. La rizósfera genera además un complejo microambiente muy dinámico, donde los microorganismos forman comunidades únicas, que dependen de las características fisicoquímicas del suelo (Figura 1).
Como mencionamos anteriormente, los microorganismos de la rizósfera o microbiota tienen un papel fundamental en la nutrición de las plantas. Las bacterias y hongos habitan abundantemente la superficie de las raíces, con lo cual aumentan la capacidad de las plantas para obtener sus nutrientes degradando la materia orgánica o solubilizando nutrientes minerales que permite su fácil asimilación por las raíces de las plantas. Algunos microorganismos como ciertas levaduras del suelo, bacterias y otros hongos saprófitos (que se alimentan de los desechos de otros organismos), tienen la capacidad de solubilizar el fósforo que se encuentra inmóvil en el suelo y que no puede ser asimilado por las raíces, de esta forma incrementan la toma del mismo por las plantas.
Interacción Raíz-microorganismos del suelo
Por otro lado, ciertos microorganismos de la rizósfera protegen a las plantas de los patógenos del suelo, como primera línea de defensa contra posibles daños mediante múltiples vías de acción, como la producción de antibióticos, destruyéndolos antes de que causen infecciones o compitiendo con ellos por los nutrientes o la ocupación del nicho. Además, la microbiota también puede detonar respuestas específicas por parte de la planta (resistencia inducida), que estimulan diferentes vías de señalización para que la planta se defienda contra los patógenos.
Otros microorganismos establecen simbiosis con las raíces de las plantas, es decir, se asocian para beneficiarse mutuamente en su desarrollo vital. Como ejemplo tenemos a las bacterias del género Rhizobium que son capaces de fijar el nitrógeno atmosférico. Cuando estas bacterias se asocian con las leguminosas como el frijol, la soya o el chícharo, originan nudos en las raíces que suministran el vital nitrógeno a la planta. Otros microorganismos de la rizósfera que establecen simbiosis con las raíces de las plantas son los Hongos Micorrízicos Arbusculares (HMA), los que se asocian con las raíces para promover el intercambio de nutrientes y mantenerlas saludables y vigorosas. A su vez, los hongos reciben “comida” de parte de la planta en forma de carbohidratos o azúcares, productos de su fotosíntesis.
Los HMA se extienden en el suelo a través de sus hifas, que son como una red de hilos, explorando zonas del suelo que las raíces no alcanzan. De esta manera incrementan la toma de nutrientes como el fósforo y de otros micronutrientes como el cobre y el zinc, pues el hongo funciona como una extensión del sistema radical de la planta, facilitando a través de su red de hifas una mayor absorción de estos en el suelo. Además de lo anterior, la asociación de HMA con las raíces genera otros beneficios como el aumento de la estabilidad del suelo, la reducción de las alteraciones provocadas por la falta de agua y la mejora de la capacidad de resistencia al estrés. Los HMA también se pueden asociar a otras bacterias para lograr una simbiosis múltiple, o sea que se beneficia la planta, el hongo y la bacteria (ver Saber Más No.12:4-5).
En la rizósfera se da también el antagonismo entre los organismos, ya sea compitiendo por el alimento, alimentándose unos de otros o segregando substancias tóxicas para destruirse o controlarse.
Es muy interesante investigar la interacción de los microorganismos en el suelo en general y en la rizósfera en particular, podríamos hacerlo como espectadores imparciales, pero hay un enorme estímulo para investigarla a marchas forzadas: tenemos que garantizar la producción de alimentos para la población mundial.
Por todo lo anterior, debemos reconocer la importancia que tiene la microbiota de la rizósfera en la nutrición y la salud de las raíces de las plantas en general, sobre todo de aquellas de importancia alimentaria como las hortalizas, los frutales y todas aquellas productoras de granos como las diferentes leguminosas y cereales, entre ellas el maíz. Sin las óptimas funciones de las raíces de las plantas, la producción de estos alimentos disminuiría o simplemente no habría.
Así, que cada vez que comamos un delicioso taco recordemos que, “sin raíz no hay maíz”.
SABER MÁS:
Philippot, L., Raaijmakers J., Lemanceau P., van der Putten W. (2013). Going back to the roots: the microbial ecology of the rhizosphere. Nat. Rev. Microbiol., 11:789-799. https://www.nature.com/articles/nrmicro3109
Sarabia-Ochoa, M., Madrigal-Pedraza R., Martínez-Trujillo M. y Carreón-Abud Y. (2010). Plantas, hongos micorrízicos y bacterias:su compleja red de interacciones. Biológicas, Julio 2010, 12(1): 65 – 71.
https://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:ahASEwIAXgoJ:https://www.biologicas.umich.mx/index.php/biologicas/article/viewFile/78/78+&cd=17&hl=es&ct=clnk&gl=mx
Vivanco, J.M. (2011). El ambiente rizosférico, el mundo oculto de la productividad agrícola. DIHP, INTAGRI. Celaya, México.
D en C. Marcela Sarabia Ochoa es egresada del Programa Institucional de Doctorado en Ciencias Biológicas.
D en C. Yazmín Carreón Abud es Profesora Investigadora, ambas del Laboratorio de Genética y Microbiología de la Facultad de Biología de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.
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