Trichoderma harzianum, agente de control biológico y biofertilizante

El hongo Trichoderma harzianum es un aliado en el control biológico de enfermedades de cultivos agrícolas además de comportarse como un excelente biofertilizante

Beatriz Riverón, Bioquímico farmacéutica

 

Trichoderma harzianum es un hongo filamentoso que se encuentra comúnmente en la naturaleza, teniendo un papel fundamental en el ciclo nutritivo de las plantas. Estas características, asociadas a su capacidad para colonizar eficientemente el sistema radicular y proteger a las plantas frente a diversos patógenos, le han permitido convertirse en una de las principales estrategias actualmente para el manejo de enfermedades de diferentes cultivos económicamente importantes.

El incremento en el uso de Trichoderma ha contribuido a la reducción del uso de plaguicidas y, en consecuencia, los daños causados por ellos a la salud humana y ambiental, y por lo tanto, colaborar a que la producción agrícola sea cada vez más saludable y sostenible.

Trichoderma spp. están presentes en casi todos los suelos y con frecuencia son los hongos cultivables más prevalentes. También existen en muchos otros hábitats diversos, en prácticamente todos los tipos de suelos, aunque con mayor frecuencia en regiones templadas y tropicales, asociados con raíces de plantas y materia orgánica muerta. Es un hongo saprófito (organismo que se alimenta de materia orgánica en proceso de descomposición) que compite con los patógenos presentes, ayudando a las plantas a mantenerse saludables.

Los hongos del género Trichoderma se encuentran entre los agentes de control biológico más estudiados y utilizado en la producción agrícola mundial. Esto se debe a que, además de tener un gran potencial para mejorar la salud y el desarrollo de las plantas, no son patógenos para los seres humanos y ni nocivos para el medio ambiente.

Se los utiliza como fungicida en la aplicación foliar, en el tratamiento de semillas y en el tratamiento del suelo para la supresión de diversas enfermedades causadas por patógenos fúngicos. Los productos biotecnológicos comerciales han sido útiles para el tratamiento de Botrytis, Fusarium y Penicillium, Rhizoctonia, Sclerotinia, Verticillium, Phytophthora, Pythium, Armillaria y Roselinia,

La mayoría de las cepas de Trichoderma no presentan una etapa sexual, sino que solo producen esporas asexuales. Sin embargo, se conoce su ciclo sexual pero no entre las cepas que generalmente se han considerado con fines de biocontrol. Su forma sexual, corresponde a los Ascomycetes.

Mientras que las cepas silvestres son altamente adaptables y pueden ser heterocarióticas (contienen núcleos de genotipo diferente dentro de un solo organismo y, por lo tanto, muy variables), las cepas utilizadas para el control biológico en la agricultura comercial son, o deberían ser, homocarióticas (los núcleos son todos genéticamente similares o idénticos). Esto, junto con un estricto control de la variación a través de la deriva genética, permite que estas cepas comerciales sean genéticamente distintas y no variables. Este es un elemento de control de calidad extremadamente importante para cualquier empresa que desee comercializar estos organismos.

Las raíces de las plantas albergan comunidades microbianas tanto dentro de las raíces como en la rizosfera, y estos microbiomas juegan un papel fundamental en la nutrición y productividad de las plantas. Raíces más desarrolladas proporcionan un mejor aprovechamiento de agua y mayor absorción de nutrientes minerales del suelo. Ya los ácidos producidos por el hongo colaboran directamente para la solubilización de fosfatos, micronutrientes y algunos minerales, entre ellos hierro, manganeso y magnesio presentes en el suelo. Además, por participar en la descomposición de la materia orgánica del suelo, aumentan la cantidad de nutrientes nitrogenados que pueden ser absorbidos por las raíces de las plantas.

Aunque se sabe que el aumento del uso de fertilizantes sintéticos en los cultivos agrícolas en las últimas décadas, ha resultado no solo en un aumento de los rendimientos, sino también ha ocasionado problemas ambientales. Es necesaria una comprensión integral de cómo los cultivos bajo una entrada elevada de nutrientes dan forma a las comunidades microbianas asociadas a las raíces, especialmente a través del ajuste de las cantidades y composiciones de los metabolitos y exudados de la raíz.

Fue caracterizada la composición de las comunidades bacterianas y fúngicas de las raíces y de la rizosfera de trigo (Triticum aestivum L.) bajo cuatro niveles de fertilización inorgánica con nitrógeno a largo plazo en las etapas de macollamiento (es un modo de propagación vegetativa de muchas especies de poaceae -gramíneas-) que les permite producir múltiples tallos secundarios), cuajado y maduración. Se cuantificaron el carbono orgánico liberado y los ácidos orgánicos en los exudados por las raíces, el carbono orgánico del suelo y el carbono activo del suelo en la rizosfera.

Los niveles de carbono orgánico variaron muy significativamente entre las etapas de crecimiento del trigo y se correlacionaron más con la comunidad bacteriana que con la comunidad fúngica. Los niveles de carbono orgánico del suelo y carbono activo del suelo de la rizosfera se elevaron con la fertilización con Nitrógeno a largo plazo, pero variaron solo levemente entre las etapas de crecimiento.

La variación en la estructura de la comunidad microbiana a lo largo de las etapas de crecimiento de la planta mostró una tendencia decreciente con el nivel de fertilización con nitrógeno en la rizosfera. Además, más géneros de bacterias y hongos se correlacionaron relevantemente en las etapas de cuajado y maduración que en la etapa de macollamiento en las muestras de raíces. Varios géneros bacterianos que cambiaron en respuesta a la fertilización con nitrógeno, incluidos Arthrobacter, Bacillus y Devosia, se correlacionaron significativamente con los niveles de ácido acético, ácido oxálico, ácido succínico y ácido tartárico.

Estos resultados indican que tanto el estado de crecimiento de la planta como la absorción de nitrógeno impulsan cambios en la estructura de la comunidad microbiana en la zona de la raíz del trigo.

La etapa de crecimiento de la planta demostró una mayor influencia en la composición de la comunidad bacteriana que en la fúngica.

Varios géneros bacterianos que se han descrito como rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal respondieron positivamente a la fertilización con nitrógeno, y su abundancia se correlacionó significativamente con el nivel de ácido orgánico, lo que sugiere que la secreción de ácidos orgánicos puede ser una estrategia desarrollada por las plantas para reclutar microbios beneficiosos en la zona de la raíz para hacer frente a la alta entrada de nitrógeno. Estos resultados brindan una visión novedosa de las asociaciones entre el aumento de la entrada de nitrógeno, la disponibilidad alterada de carbono y los cambios en las comunidades microbianas en las raíces de las plantas y la rizosfera de los ecosistemas agrícolas intensivos.

Las prácticas agrícolas convencionales y la creciente crisis energética crean una incertidumbre sobre la sostenibilidad del sistema de producción de alimentos actualmente. Los cultivos que agotan los nutrientes pueden tener un impacto severo en la fertilidad del suelo nativo.

Por ejemplo, los agentes microbianos compatibles utilizados en un estudio incluyeron Trichoderma harzianum, Pseudomonas fluorescens y Bacillus subtilis. Los ensayos de campo revelaron que complementar el 75 % del fertilizante NPK (nitrógeno-fósforo-potasio) recomendado con una inoculación doble de T. harzianum y P. fluorescens aumentó la absorción de macronutrientes (N, P y K), la longitud de la raíz, el diámetro de la cabeza y el peso de la cabeza total de la col junto con un cambio anual positivo en el carbono orgánico del suelo.

Las plantas “biocebadas” (biopreparadas) también fueron más altas en términos de crecimiento y eficiencia en el uso de nutrientes (eficiencia agronómica, eficiencia fisiológica, eficiencia de recuperación aparente y productividad parcial), fueron considerablemente mayores en las plantas tratadas con T. harzianum y P. fluorescens. Los resultados sugieren la importancia del enfoque de biocebado en las estrategias existentes de manejo integrado de nutrientes y el papel de las inoculaciones duales en la producción de efectos sinérgicos en el crecimiento de las plantas y el mantenimiento del nexo entre el suelo, los alimentos y la energía.

Los inoculantes microbianos, como los productos a base de Trichoderma, están recibiendo un gran interés entre los investigadores y los productores agrícolas por su potencial para mejorar la productividad de los cultivos, la calidad nutricional, así como la resistencia a los patógenos/plagas de las plantas y numerosos estreses ambientales.

También se han realizado experimentos de invernadero para evaluar los efectos de bioestimulantes basados en Trichoderma bajo niveles subóptimos, óptimos y supraóptimos de fertilización con nitrógeno en hortalizas de hoja: lechuga iceberg (Lactuca sativa L.) y rúcula (Eruca sativa Mill.).

El rendimiento, las características nutricionales, la absorción de nitrógeno y la composición mineral se analizaron para cada cultivo de hortalizas después de la inoculación con las cepas de Trichoderma virens (GV41) o T. harzianum (T22), y los resultados se compararon con plantas no inoculadas. Además, también se evaluó el efecto de los bioestimulantes basados en Trichoderma sobre los microbios asociados con la rizosfera en términos de composición y concentración de procariotas y eucariotas.

Los bioestimulantes basados en Trichoderma, en particular GV41, aumentaron positivamente el rendimiento de lechuga y rúcula.

El mayor rendimiento comercial de lechuga fresca se registró con cualquiera de las inoculaciones de bioestimulantes.

La inoculación de rúcula con GV41 y, en menor grado, con T22, provocó un aumento en el ácido ascórbico total en condiciones óptimas. T. virens GV41 aumentó la eficiencia de uso de nitrógeno de la lechuga y favoreció su absorción nativa presente en el suelo tanto de la lechuga como de la rúcula. El efecto positivo de los bioestimulantes sobre la absorción de nutrientes y el crecimiento de los cultivos dependió de la especie, siendo más marcado con la lechuga.

Los mejores efectos de bioestimulación de los tratamientos con Trichoderma se observaron en ambos cultivos cuando se cultivaron con baja disponibilidad de nitrógeno.

La inoculación de Trichoderma influyó fuertemente en la composición de las poblaciones eucarióticas en la rizósfera. En general, las inoculaciones con Trichoderma pueden considerarse una estrategia viable para gestionar el contenido de nutrientes de los cultivos de hortalizas de hoja cultivados en suelos de baja fertilidad y ayudar a los productores a reducir el uso de fertilizantes sintéticos, desarrollando prácticas de gestión sostenibles para optimizar la eficiencia del uso de nitrógeno.

Por otro lado, algunas cepas de Trichoderma también producen sustancias que pueden actuar como hormonas de crecimiento vegetal y/o inductores de la producción de hormonas vegetales en que el desarrollo está relacionada con la estimulación de la multiplicación celular.

Los productos a base de Trichoderma se han aplicado a varios cultivos importantes, como frijoles, soja, maíz, fresas, hortalizas, ornamentales etc.

Además, enzimas secretadas por Trichoderma contribuyen a la degradación de algunos tipos de plaguicidas usados en los cultivos, como el fungicida metalaxil, y herbicidas del grupo de las triazinas, contribuyendo a la eliminación de estos compuestos en el medio ambiente.

Es importante tener presente que pueden ocurrir alergias e infecciones en personas inmunodeficientes. Por lo tanto, durante la manipulación, preparación o aplicación se recomienda el uso de capa o delantal, impermeable, gafas protectoras, sombrero de ala ancha, máscara y otros protectores.

 

Fuentes
http://www.biologico.sp.gov.br/uploads/files/pdf/cartilhas/trichoderma.pdf Acceso el 10/04/2022.
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Imágenes
https://www.cnpma.embrapa.br/anais/forum/posteres/PT017.pdf Acceso el 12/04/2022.
https://en.wikipedia.org/wiki/Trichoderma_harzianum Acceso el 10/04/2022.