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Cómo las plantas aprovechan los microbios para obtener nutrientes

Un equipo dirigido por Rutgers ha descubierto cómo las plantas aprovechan los microbios en el suelo para obtener nutrientes, un proceso que podría explotarse para estimular el crecimiento de los cultivos, combatir las malezas y reducir el uso de fertilizantes y herbicidas contaminantes.

Un un proceso, el equipo denominó “ciclo de rizofagia” (rizofagia significa comer raíces), ciclo de bacterias y hongos entre una fase de vida libre en el suelo y una fase dependiente de la planta dentro de las células de las raíces de la planta. Los microbios obtienen nutrientes (nitrógeno y minerales) en el suelo, y los nutrientes se extraen de los microbios en las células de las raíces de las plantas. La investigación dirigida a combatir Phragmites australis , una caña alta e invasiva que se encuentra en los humedales de Nueva Jersey y otros lugares, llevó a un estudio publicado hoy en línea en Microorganisms . Los coautores incluyen científicos de la Universidad Banaras Hindu en India y el Servicio Geológico de los Estados Unidos.

“El ciclo de rizofagia parece ocurrir en todas las plantas y puede ser una forma importante en que las plantas adquieren algunos nutrientes”, dijo el autor principal, James F. White Jr., profesor del Departamento de Biología Vegetal de la Universidad de Rutgers-New Brunswick. “El descubrimiento de que las plantas cultivan activamente y luego extraen nutrientes de microbios simbióticos es nuevo”.

“Las aproximadamente 50 especies de plantas examinadas hasta ahora muestran evidencia de que participan en la rizofagia. Algunos de los microbios involucrados en el ciclo de la rizofagia aumentan el crecimiento de sus plantas hospedadoras particulares, pero inhiben el crecimiento de otras especies de plantas”, dijo White.

La raíz de Phragmites australis – “hierba de caña gigante” – con una nube de bacterias alrededor de la punta de la raíz donde las bacterias entran en las células de la raíz. Crédito: Profesor James F. White Jr./Rutgers University-New Brunswick

El ciclo de la rizofagia funciona así: las plantas cultivan microbios alrededor de las extremidades de las raíces mediante la secreción de azúcares, proteínas y vitaminas, según White. Los microbios crecen y luego ingresan a las células de la raíz en las puntas, donde las células se dividen y carecen de paredes endurecidas. Los microbios pierden sus paredes celulares, quedan atrapados en las células de las plantas y son golpeados con oxígeno reactivo (superóxido). El oxígeno reactivo descompone algunas de las células microbianas , extrayendo efectivamente nutrientes de ellas. Los microbios supervivientes estimulan la formación de raíces.pelos en las raíces. Los microbios dejan los pelos en la punta del cabello en crecimiento, donde la pared celular del cabello es suave, y los microbios reforman sus paredes celulares a medida que vuelven a ingresar al suelo. Los microbios adquieren nutrientes en el suelo y el proceso se repite una y otra vez, según White, quien ha estado estudiando el ciclo sostenible durante siete años.

“La gente ha especulado que las plantas pueden obtener nutrientes de los microbios, pero los mecanismos para la transferencia de nutrientes de los microbios a las plantas han sido esquivos, hasta ahora”, dijo. “Comprender cómo funciona este proceso puede permitirnos cultivar plantas sin fertilizantes o con un mínimo de fertilizantes y sin herbicidas. Podemos manipular el sistema para aumentar el crecimiento de plantas deseables y disminuir el crecimiento de plantas indeseables , posiblemente utilizando los mismos microbios “.


Proporcionado por: Rutgers University

Información de: phys.org

Vía: Mundoagropecuario

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