Conociendo el mundo alrededor de una raíz

Publicado en Revista Ambiente Siglo XXI - ONG Econciencia
Autora Rosalía Paz

Las raíces de las plantas son verdaderas exploradoras de los vericuetos del suelo. Con su estructura ramificada y la presencia de pelos absorbentes, lentamente van penetrando la estructura del suelo en la búsqueda de zonas ricas en agua y en nutrientes. Este proceso, junto con la actividad fotosintética de las hojas, es esencial para la fijación de la materia y la energía en moléculas de mayor complejidad que son el principio de toda cadena alimentaria. Sin embargo, gran parte de estos procesos en la raíz solo son posibles por la existencia de un microscópico ecosistema bajo tierra denominado rizosfera.

 La rizósfera es la pequeña porción de suelo que envuelve a la raíz de una planta. Esta pequeña zona, de menos de 3 mm de espesor, está íntimamente relacionada con el intercambio de materiales entre el suelo y la planta, cumpliendo de esta manera un rol importantísimo en la nutrición vegetal. Sin embargo, debido a la dificultad de acceder a esta región y a su sensibilidad a la manipulación experimental, este minúsculo ecosistema es uno de los menos explorados por la ciencia. Para tener una idea, se sabe más de los procesos que ocurren en los océanos profundos, o las capas de hielo polar que los procesos que se dan a unos pocos centímetros de la superficie del suelo.

La rizósfera es el ambiente inmediatemente circundante a la raíz, capas que ayudar a la planta a modular su respuesta a las diferentes condiciones ambientales.

El suelo, por su parte, es el hábitat natural de la gran mayoría de las plantas terrestres. Comparado con los sistemas atmosféricos o acuáticos como lagos y océanos, homogéneos por su naturaleza fluida, el suelo es un medio extremadamente heterogéneo. Para profundizar un poco en esta complejidad, podemos observar que el suelo es un agregado constituido por cinco componentes esenciales: a) materia de origen mineral (proveniente de la erosión de las rocas madres y de distintas composiciones y tamaños), b) agua (que contiene diversos minerales disueltos), c) gases, d) organismos vivos, y e) materia orgánica (proveniente de la descomposición de los organismos vivos). Todo este complejo, lejos de ser un ente estático, es altamente dinámico, y cada uno de sus componentes interactúa activamente con los restantes.

Las raíces de las plantas toman los nutrientes disueltos en el agua del suelo. No obstante, si estos nutrientes no se fueran renovando en esta fase acuosa, rápidamente se agotarían. Esto no ocurre por que las partículas minerales que componen el suelo están permanentemente liberando minerales a esta solución. Sin embargo, muchos de estos nutrientes liberados se encuentran en una forma química que la planta no puede absorber. Aquí juegan un rol muy importante los microorganismos del suelo convirtiendo estas formas insolubles en formas solubles fácilmente utilizables por la planta.

rizosfera2
La complejidad de la rizósfera.

Por otro lado, si recordamos los eslabones de la cadena trófica, en el último eslabón encontrábamos los decomponedores, constituidos mayoritariamente por microorganismos como hongos y bacterias. Estos organismos utilizan para vivir el remanente de materia y energía almacenada en la materia orgánica que no ha sido utilizada por los eslabones tróficos anteriores y devuelven al suelo minerales, carbono, nitrógeno y otros. Estos compuestos se diluyen en el agua y son fácilmente asimilados por las plantas.

Vemos, de esta manera, la gran importancia que tienen los microorganismos del suelo en la nutrición de las plantas y en el reciclado de la materia. Sorprendentemente, y aquí viene la parte interesante de la cuestión, estos seres vivos no se encuentran distribuidos uniformemente en el suelo. Al contrario, se encuentran concentrados en los denominados “puntos calientes” que representan menos del 5% del volumen del suelo.

La rizósfera es uno de estos “puntos calientes”. Los estudios llevados a cabo en los últimos años indican que las plantas invierten mucha energía en esta porción del suelo liberando sustancias en forma de exudados. Para tener una idea, más del 30 % del carbono fijado por la fotosíntesis realizada en las hojas es simplemente liberando por las raíces al suelo en forma de azúcares. Estos exudados generan un nicho ecológico óptimo permiten que una serie de seres vivos como hongos, pequeños insectos, gusanos y sobre todo microorganismos sean atraídos hacia las raíces de la planta y colonicen su rizósfera, desarrollando allí sus ciclos de vida. De esta manera, las raíces de las plantas son verdaderos enjambres de organismos. Esto representa un coste muy alto para la planta. Pero ¿Qué beneficio puede traerle a la planta este accionar?

Diversos de estos microorganismos han podido aislarse de la rizósfera y de esta manera se han podido estudiar sus características en el laboratorio, ya sea evaluando su comportamiento en forma aislada, o infectando las plantas a partir de las cuales fueron aisladas para ver su respuesta. De esta manera, se ha podido observar que muchos de estos organismos son capaces de estimular el crecimiento de las plantas utilizando diferentes estrategias. Entre ellas, podemos recordar la propiedad anteriormente mencionada de la capacidad de solubilizar los nutrientes. Muchos de estos organismos aumentan la disponibilidad de nutrientes en la solución de agua cercana a la raíz. Pero además se han identificado otros mecanismos para favorecer el crecimiento de las plantas, ya sea inhibiendo el crecimiento de patógenos, o liberando hormonas o factores que estimulen el crecimiento de las raíces.

Todavía queda mucho por descubrir acerca de la rizósfera. Este pequeño ecosistema viene cobrando gran importancia debido a que cada vez mas se viene entendiendo su funcionamiento y su rol en la nutrición y en el crecimiento de las plantas. Si tenemos en cuenta que la alimentación de toda la humanidad se sostiene gracias a la agricultura podemos vislumbrar el valor de esta información. Durante las últimas décadas, el aumento de los rendimientos en los cultivos se lograron gracias al empleo de fertilizantes químicos que han llevado a una serie de impactos ambientales negativos. Comprender los procesos al nivel de la rizósfera puede ayudar a mitigar este impacto y obtener una agricultura más sostenible.

 

PDF: Revista Ambiente Siglo XXI. N° 27 enero-febrero 2011.pdf

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