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Contribución de las micorrizas arbusculares al cultivo de la vid

Los hongos formadores de micorrizas son simbiontes obligados lo que significa que no pueden completar su ciclo biológico en ausencia de la planta hospedadora y que necesitan estar asociados a la raíz de la planta para obtener los hidratos de carbono...

Vid

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CONTRIBUCIÓN DE LAS MICORRIZAS ARBUSCULARES AL CULTIVO DE LA VID

Resumen.
1. Introducción.
2. Efecto de las micorrizas arbusculares en la nutrición de las plantas.
3. Papel de las micorrizas en la protección de cultivos.
4. Las micorrizas en el cultivo de la vid.
5. Evaluación de la efectividad de la simbiosis en condiciones de invernadero.
6. Respuesta de la inoculación con micorrizas en un suelo de replante.
7. Conclusiones.

RESUMEN.

- La micorrización se ha de considerar como un factor esencial en la fertilidad del suelo y para mejorar la productividad y la sanidad vegetal.
- Los resultados confirman la aplicación de las micorrizas como una tecnología que puede favorecer el trasplante y el posterior desarrollo de los cultivos y aportar un nivel de protección frente a condiciones adversas.
- Sus efectos son especialmente interesantes en un cultivo como la vid, que cada vez se realiza con menos insumos fitoquímicos y en el que la calidad y los resultados a largo plazo priman sobre la intensificación de la producción.

1. INTRODUCCIÓN.

Las micorrizas arbusculares están presentes y forman parte integral de los sistemas agrícolas existentes. Se definen como la asociación mutualista que se produce entre las raíces de las plantas y determinados hongos del suelo, que resulta beneficiosa tanto para la planta como para el hongo. Los hongos formadores de micorrizas son simbiontes obligados lo que significa que no pueden completar su ciclo biológico en ausencia de la planta hospedadora y que necesitan estar asociados a la raíz de la planta para obtener los hidratos de carbono procedentes de la fotosíntesis. A cambio el hongo suministra a la planta nutrientes minerales y agua que extrae del suelo y supone una prolongación de las raíces de la planta más allá de la zona de agotamiento de nutrientes que se crea a su alrededor. Esta simbiosis afecta a la mayoría de los procesos fisiológicos de la planta con el resultado final de una planta más vigorosa que en condiciones desfavorables tiene un crecimiento superior al de la planta no micorrizada.

La mayoría de las plantas cultivadas forman micorrizas arbusculares, siendo la micorrización el estado normal de sus raíces. La micorriza suele formarse de manera natural, ya que los hongos que forman la simbiosis se encuentran en prácticamente todos los suelos. Pero tratamientos inadecuados, como una aplicación excesiva de fertilizantes o pesticidas, y fenómenos de erosión o degradación de las capas superficiales del suelo, disminuyen la presencia de estos hongos que pueden incluso llegar a desaparecer.

Foto 1. Estaquillada de vid en condiciones de invernadero.

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2. EFECTO DE LAS MICORRIZAS ARBUSCULARES EN LA NUTRICIÓN DE LAS PLANTAS.

Las micorrizas permiten a la planta extraer los elementos minerales del suelo con más eficacia. Este efecto es muy evidente en el caso del fósforo ya que es un elemento muchas veces limitante y que puede quedar inmovilizado en el suelo. Los hongos formadores de micorrizas ayudan a la captación de los elementos minerales del suelo mediante dos mecanismos principales: uno puramente físico basado en el hecho de que el micelio del hongo es capaz de extenderse y explorar mayor superficie de suelo que las raíces por si solas y por lo tanto puede extraer los elementos minerales y el agua de un volumen mucho más grande de suelo. Iones como el fosfato, el amonio, el zinc o el cobre son transportados más rápidamente a través de las hifas del hongo que por difusión a través del suelo. El segundo es un mecanismo bioquímico que incrementa la afinidad de la raíz micorrizada por el fosfato soluble de manera que las raíces captan fosfato a partir de concentraciones más bajas en el suelo.

Figura 1. Crecimiento, medido como peso seco de la parte aérea, de plantas de Richer 110, SO4, 41B, 140Ru y 1103 Paulsen micorrizadas con tres hongos formadores de micorrizas arbusculares y controles no micorrizados. Letras distintas dentro de cada grupo indican diferencias significativas (P<0.05) según el test de Tukey.

Evidentemente la necesidad de añadir fertilizantes no se elimina micorrizando las plantas ya que las micorrizas no producen fósforo ni otros nutrientes pero sí permiten optimizar el rendimiento del fertilizante utilizado reduciendo de esta manera su aporte.

La simbiosis también favorece la absorción de agua y permite un mejor desarrollo de las plantas en situaciones de sequía. Diversos estudios realizados coinciden en que se produce un incremento de la transpiración en plantas micorrizadas, asociado a una disminución en la resistencia y un incremento de la conductividad hidráulica. Estos tres fenómenos están ligados entre sí e implican menos resistencia al flujo de agua a través de la planta. Este incremento en la conductividad del agua en plantas micorrizadas les proporciona una recuperación más rápida en situaciones puntuales de estrés hídrico.

3. PAPEL DE LAS MICORRIZAS EN LA PROTECCIÓN DE CULTIVOS.

Las micorrizas actúan sobre el conjunto planta-suelo y establecen unos determinados equilibrios edáficos que favorecen a la planta y la hacen más tolerante al ataque de patógenos. Esta influencia sobre las enfermedades de raíz se ha atribuido al incremento del vigor de la planta y a una competencia directa entre los hongos micorrícicos y los microorganismos patógenos por el mismo espacio en la raíz. Así por ejemplo, se ha demostrado que en portainjertos de frutales, cuando están micorrizados, la población de nematodos en raíz disminuye debido a la competencia que se establece entre el hongo y el nematodo por espacio y nutrientes. La micorrización también permite que se regenere la biomasa radical de manera constante y compensa los daños que provoca el ataque del nematodo, conservándose sana una gran parte de la raíz.

Debido al mayor volumen de suelo que las hifas extraradicales del hongo pueden explorar comparado con raíces no micorrizadas, las micorrizas contribuyen a la salud general de la planta evitando el estrés nutricional y las enfermedades asociadas a él. En este sentido, las plantas micorrizadas toleran mejor condiciones de estrés fisiológico, tales como el trasplante, ciclos de sequía, salinidad excesiva, suelos deficientes en nutrientes. Estos efectos permiten una mejor adaptación de las plantas micorrizadas en terrenos pobres en nutrientes y deficientes en agua.

4. LAS MICORRIZAS EN EL CULTIVO DE LA VID.

Las plantas de vid, al igual que un gran número de especies vegetales, presentan la simbiosis micorriza en condiciones naturales. Esta asociación simbiótica se establece de forma natural siempre y cuando en el terreno de cultivo se encuentren los propágulos infectivos del hongo formador de micorrizas nativos en cantidades suficientes para colonizar las raíces de la planta introducida y que éstos sean efectivos en las condiciones dadas.

En suelos previamente fumigados, se detectan sintomatologías atribuibles a la ausencia de la simbiosis como una falta de desarrollo y carencias nutritivas en plantaciones establecidas con material no micorrizado. También la proliferación de enfermedades de vivero debido a la existencia de un vacio microbiológico tanto a nivel de plantación fumigada como en cultivo en contenedor con sustratos desinfectados. En estas condiciones, la simbiosis tarda en establecerse y de ello se derivan retrasos en el crecimiento y la aparición de deficiencias nutritivas. En estas situaciones, la inoculación controlada con hongos formadores de micorrizas de eficacia probada, puede suponer una mayor tolerancia de la planta a condiciones de estrés abiótico y biótico. El objetivo del trabajo que aquí se describe ha sido la valoración práctica de la efectividad de la inoculación con hongos formadores de micorrizas abusculares en el crecimiento y desarrollo de las plantas de vid en condiciones controladas y si la micorrización temprana del material vegetal confiere un beneficio inicial a las plantas micorrizadas en cuanto a supervivencia al trasplante y establecimiento en plantación.

5. EVALUACIÓN DE LA EFECTIVIDAD DE LA SIMBIOSIS EN CONDICIONES DE INVERNADERO.

Se valoró la efectividad de la simbiosis en condiciones controladas en cinco portainjertos de vid: Richter 110, 140 Rutgeri, SO4, Paulsen 1103 y 41 B. El material vegetal de partida consistió en estacas leñosas de 20 a 30 cm de longitud que se trataron durante 15 minutos en una solución al 0,1 % de sulfato de oxiquinoleina y a las que se les aplicó una hormona de enraizamiento antes de plantarlas en bandejas con perlita. Las bandejas se situaron en un invernadero calefactado, con riego por aspersión dos veces al día para facilitar la emisión de raíces y la brotación (Foto 1).

Al cabo de un mes, las estacas enraizadas se trasplantaron a contenedores de 2 l de capacidad con una mezcla de sustrato (Foto 2). El diseño experimental consistió en un tratamiento control no micorrizado, un tratamiento de abonado con fósforo (35 mg KH2PO4Kg de sustrato), y tres tratamientos de micorrización con tres aislados del hongo formador de micorrizas Glomus intraradices: BEG 72 de la colección del IRTA (Foto 3) y G. intraradices Aislado 1 y Aislado 2 recuperados de áreas vitícolas de la zona mediterránea. Tras diez meses de crecimiento en condiciones de invernadero se evaluaron la colonización micorrícica y el crecimiento de las plantas.

Foto 2. Vista general de las plantas de vid en el momento del trasplante a contenedor.

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Foto 3. Raíz micorrizada y esporas del hongo formador de micorrizas arbusculares Glomus intrarradices perteneciente a la colección del IRTA, resgistrado en el Banco Europeo de Glomales como BEG72.

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Foto 4. Vista general de la plantación un año después del establecimiento en campo.

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Foto 5. Diferencias en el contenido relativo de clorofila en plantas micorrizadas con Glomus intraradices (dcha.) y plantas control no inoculadas (izq.).

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En este primer ensayo la inoculación con micorrizas resultó ser más eficaz que una fertilización rica en fósforo. La micorrización controlada incrementó significativamente el crecimiento vegetativo de las plantas frente al tratamiento control no micorrizado (Figura 1) variando entre el 58 % de incremento en el portainjerto Richter 110 y el 92 % del portainjerto 41 B. Los dos hongos aislados de las fincas comerciales presentaron una buena aptitud como colonizadores de la raíz y como estimuladores del crecimiento de las plantas.

6. RESPUESTA DE LA INOCULACIÓN CON MICORRIZAS EN UN SUELO DE REPLANTE.

En un segundo ensayo se evaluó la utilización de la biotecnología de micorrización en el establecimiento de una plantación en una parcela de viñedo con problemas inespecíficos de replante. En este caso se utilizaron plantones de la variedad Merlot injertados sobre SO4 ya enraizados, con la mitad de las plantas inoculadas con el hongo formador de micorrizas G. intraradices BEG 72, anteriormente probado. Al final de la temporada de crecimiento en campo se midieron parámetros como el diámetro de cuello por encima del punto de injerto y la biomasa podada de cada una de las plantas trasplantadas. Las plantas micorrizadas eran significativamente mayores que las plantas no micorrizadas según todos los parámetros estudiados. Se observó que la tasa de crecimiento diario de las plantas micorrizadas con G. intraradices era de 0,55 cm/día, un 60 % superior a la tasa presentada por las plantas no inoculadas que era de 0,35 cm/día.

En el segundo periodo de crecimiento en campo (Foto 4) se midieron parámetros no destructivos de desarrollo vegetativo como la longitud de los brotes y el contenido relativo foliar de clorofila (SPAD en hoja). Las diferencias entre las plantas micorrizadas y no micorrizadas se mantuvieron un año después del trasplante a campo, cuando se cuantificó un mayor crecimiento vegetativo de las plantas. Las medidas de clorofila también resultaron en una mayor concentración de este pigmento en las plantas micorrizadas (Foto 5).

7. CONCLUSIONES.

Con la micorrización controlada se consiguió incrementar significativamente el crecimiento de las plantas en condiciones de invernadero. Esta respuesta significativa a la micorrización sugiere que la inoculación temprana de los portainjertos de vid podría facilitar el establecimiento de la plantación en casos de déficit de hongos formadores de micorrizas arbusculares nativos o cuando se detectan ciertos estreses bióticos y abióticos en plantaciones establecidas.

En este trabajo se ha puesto de manifiesto la eficacia de la simbiosis en una situación de replante en la que se identificaron problemas agronómicos ligados a factores del suelo como una elevada compactación del terreno y una fecha de plantación tardía. El incremento de la clorofila observado en las plantas micorrizadas puede ser una de las consecuencias de la eficacia de la simbiosis al aumentar la captación de micronutrientes, entre ellos de hierro, lo cual favorece la síntesis de clorofila y por lo tanto el desarrollo. Estos factores han resultado en un incremento notable del crecimiento relativo diario de las plantas inoculadas con G. intraradices. Podemos decir que la aplicación de micorrizas al cultivo de la vid puede favorecer el establecimiento de plantaciones. Puede aportar ventajas al trasplante especialmente en suelos con agotamiento de nutrientes, problemas de caliza, de sequia y de replante en general, sin necesidad de forzar el abonado con las ventajas económicas y ecológicas que ello conlleva, sobre todo en un cultivo como la vid que cada vez se realiza con menos insumos fitoquímicos y en el que la calidad y los resultados a largo plazo priman sobre la intensificación de la producción.

La micorrización se ha de considerar como un factor esencial en la fertilidad del suelo y para mejorar la productividad y la sanidad vegetal. Los resultados confirman la aplicación de las micorrizas como una tecnología que puede favorecer el trasplante y el posterior desarrollo de los cultivos y aportar un nivel de protección frente a condiciones adversas. Estos efectos redundan en la protección del medio productivo, la conservación de los recursos naturales ya que reduce el aporte de insumos químicos ya sean fertilizantes o productos fitosanitarios.

Autores:
- Amelia Camprubí y Cinta Calvet (IRTA. Protección Vegetal Sostenible).
- Francesc García (Laboratorio de Sanidad Vegetal. DAAM).


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