Metodología para la evaluación de micorrizas arbusculares
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CAPITULO 2
III. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA
3.1. Origen e historia.
El cacao (Theobromacacao L) es una planta de origen americano; debido al sistema
de vida nómada que siempre llevaron los primeros habitantes de este continente, es
prácticamente imposible decir a ciencia cierta, cuál fue su lugar de origen. De acuerdo
con los estudios de Pound yCheesman (1991), el cacao es originario de América del
sur, en el área del alto amazonas, que comprende países como: Colombia, Ecuador,
Perú, Venezuela y Brasil. Es definitivamente en esa área donde se ha encontrado la
mayor variabilidad de la especie (Pollak, 2000).
Indudablemente ese centro de origen ha dado una enorme cantidad de material
resistente a diferentes enfermedades y plagas, y ha producido los mejores padres para
trasmitir características deseables para ese cultivo. Sin embargo, hay otros centros de
dispersión de la especie muy importantes que han jugado un papel sobresaliente en la
domesticación y cultivo del cacao. Quizá el centro más importante en este aspecto es
Mesoamérica, que fue el lugar en donde los españoles lo encontraron cultivado, y así
como la cuenca del rio Orinoco, donde se han encontrado tipos genéticos muy
importantes (Pollak, 2000).
El cacao llegó a tener mayor importancia en la costa Atlántica y durante más de cien
años el cacao Venezolano fue considerado el mejor del mundo. Alrededor de 1.750
había más de 500.000 árboles de cacao en Venezuela y unos 35000 esclavos solían
trabajar en estas plantaciones. A diferencia de las plantaciones de azúcar, los cultivos
de cacao requerían mas trabajadores en el campo y menos en el área domestica.
También se necesitaban un menor número de trabajadores especializados; la mayoría
de estos eran arrieros que transportaban el cacao del campo al mercado.
Es cierto que Venezuela, durante todo el periodo colonial, nunca dependía
exclusivamente de la mano de obra esclavista para su desarrollo económico. En los
Andes, los estados Táchira, Mérida y Trujillo, los pocos esclavos fueron empleados
principalmente en el servicio domestico y no para la producción del cacao y las
actividades siguientes a la distribución del mismo (Pollak, 2000).
En los primeros decenios del siglo XVII disminuyeron notablemente las cosechas en
nuestro país, afectadas por el cultivo exhaustivo, y en adelante otros países se
posicionaron. Al comienzo alcanzó una posición preponderante en ese cultivo la
comarca aledaña Guayaquil, mas luego fue el cacao de Caracas y la costa
Venezolana el que alcanzó una importancia económica de primer orden. Al término del
periodo colonial los cacaotales venezolanos cubrían más de 30.000 hectáreas, la
compañía Guipuzcoana de Caracas transportaba el cacao venezolano a España
(Pollak, 2000).
Enla actualidadla producción cacaotera está repartida en 3 regiones grandes, que
comprenden trece entidades federales. La región nor-oriental (estados: Sucre,
Monagas y Delta Amacuro); la región centronorte-costera (estados: Miranda, Aragua,
Guárico, Carabobo y Yaracuy) y la región sur occidental (estados: Táchira,
Apure,Barinas, Mérida y Zulia)(Vivas et al., 2006).
3.2Importancia ambiental de las micorrizas en el cu ltivo cacao. La inoculación de las plantas de cacao en el vivero con hongos micorríticos se
considera como una alternativa eficiente y potencial ya que podría promover más
rápido el crecimiento y por lo tanto un acortamiento en esa etapa. La principal
estrategia de la inoculación de las plantas de cacao en vivero es la infección temprana
de las raíces jóvenes emergentes (Mosse, 1991).El cultivo de cacao, está considerado
como un cultivo de importancia ecológica y ambiental, por encerrar varios principios
conservacionistas: es reservorio de nutrientes por el reciclaje proveniente de
abundantes restos de frutos, tallos y hojarascas del propio cultivo y de las plantas
usadas como sombra temporal o permanente, en su mayoría árboles fijadoras de
nitrógeno como el Bucare pionio, Eritrina glauca, Guamo (Ingasp.). Promueve la
actividad y diversidad microbiótica y por ende los procesos biológicos donde participan
(fijación de nitrógeno atmosférico, micorrización, solubilización de fósforo), controla la
erosión, regenera la cobertura vegetal en suelos degradados y mantiene condiciones
de humedad y temperatura adecuados, entre otros. Lo expuesto indica que el cultivo
de cacao es un coadyuvante del desarrollo sustentable (Trujillo et al., 1999; Mejías y
Palencia, 2005).
3.3 Las Micorrizas
3.3.1. Generalidades.
Se conoce con el nombre de micorriza a la asociación mutualista establecida entre las
raíces de la mayoría de las plantas y ciertos hongos del suelo. Se trata de una
simbiosis prácticamente universal, no sólo porque casi todas las especies vegetales
son susceptibles de ser micorrizadas sino también porque puede estar presente en la
mayoría de los habitas naturales. Las micorrizas son tan antiguas como las propias
plantas y se conoce su existencia desde hace más de cien años; estimándose que
aproximadamente el 95% de las especies vegetales conocidas establecen de forma
natural y constante este tipo de simbiosis con hongos del suelo (Hernández, 2001).
Los hongos de Micorrizas Arbusculares (MA) constituyen un grupo de
microorganismos imprescindibles al momento de referirse a un manejo ecológico y
sostenible de la agricultura, la historia de las micorrizas se remonta a unos 400
millones de años, a partir del cual hongos y plantas han coevolucionado hasta lo que
son hoy en día, Se ha demostrado que las asociaciones micorríticas se encuentran
ampliamente distribuidas, desde el Ecuador hasta los polos, por lo tanto no debe
sorprender en absoluto encontrar especies vegetales formando esta asociación en la
mayoría de los ecosistemas terrestres (Ravelo, 2007).
Los hongos micorrizógenos es uno de los grupos de microorganismos beneficiosos
más estudiados y empleados en la actualidad. Son tantas las especies, cepas
existentes, y tan diversas sus formas de actuar en la planta y en el suelo, que se pude
asegurar que están presentes en casi todas las especies vegetales y los suelos
agrícolas existentes en el mundo. El ser humano ha logrado aislarlo y reproducirlos de
manera vertiginosa convirtiéndolos en un gran aliado del productor y de personas que
lo emplean para diferentes fines y propósitos naturales y ecológicos (Bethlenfalvay y
Linderman, 1992).
Las micorrizas se han clasificado con base en su estructura, morfología y modo de
infección en dos tipos principales: ectomicorrizas y endomicorrizas. Las micorrizas
arbusculares son las más comunes, pertenecen al orden glomales, sub orden
glomineae, posee dos familias glomaceae y acaulosporaceae. La función clave de las
micorrizas radica en que, su abundante micelio intra y extra radical, constituye un
enlace o puente entre las plantas y el suelo (Bethlenfalvay y Linderman, 1992).
Cuando se forma la micorriza, se altera la fisiología y exudación radical, lo que a su
vez cambia la población microbiana circundante, esto ha dado lugar a redefinir la
rizosfera, zona de influencia directa de las raíces en la biología del suelo, como
micorrizosfera (Bethlenfalvay y Linderman, 1992). Desde el punto de vista nutricional,
el mayor beneficio que las plantas derivan de la micorriza es un mayor crecimiento
debido a un incremento en la absorción de P cuando este elemento es limitante,
teniendo la mayor parte de los suelos tropicales poca disponibilidad de P para las
plantas, la utilidad de las micorrizas en estas condiciones resulta obvia.
Deacuerdoa Barrer (2009),lapresencia dehongos micorrízicos
enelsuelorepresentanuna considerableventajaparaelcultivodecacao
debidoaqueestosmicroorganismosgeneranunagranayudaencuantoalaabsorcióndenutrie
ntes,cuandoactúandemanerasimbióticajuntoconlaplantaademásaportan
cantidadesconsiderablesdefósforoyayudan aldesarrollodelasraíces,
porendeintensificanelcrecimientofoliargenerandolacapacidaddeaumentarlatasafotosinté
ticaparaunabuenanutricióndelaplanta yampliasutoleranciaaposiblespatógenos.
3.3.2. Tipos micorrizas.
Según Guadarrama et al. (2004) existen seis tipos de micorrizas, divididos así por la
forma de penetración que presenta el hongo en la raíz, así como por las estructuras
características que desarrollan y las especies de hongos y plantas que participan en
la simbiosis. De los seis tipos de micorrizas conocidos, dos sobresalen por su
importancia función en plantas de interés hortícola,
frutícolayforestallascualesson:micorrízaarbuscularyectomicorríza(FerrerayAlarcón,200
1).
3.3.3Ectomicorríza Laectomicorrízasecaracterizaporlapresenciadetresestructurasbásicas:unacapao
mantodetejidofúngicoqueenvuelvelasraíces,dondeloshongosquelaconformanpuedens
er cigomicetes,ascomicetes,basidiomicetesydeuteromicetesuhongosanamórficos;un
crecimiento intercelular de las hifas a manera de red entre las células epidérmicas y
corticalesde laplanta;y unsistemadeelementoshifalesexternosa laraíz,esencialesen la
conexión conelsueloy lasesporasque formanloshongos(Villegasy Cifuentes,2004).
Según Guadarrama et al.(2004) enplantasleñosasperennes, coníferas,
dondelaramificacióndela raíz cortaylignificadaimpidelaabsorciónoptimade
nutrimentos;enestecasoelhongoademásdeincrementarlaabsorcióndesalesminerales,ti
ene
lacapacidaddeutilizarfuentesnitrogenadasnodisponiblesparalasplantasydeproduciranti
bióticos.Estoshogosestablecensimbiosisconplantasdeclimastempladosquecomprende
n
familiascomoPinaceae,Fagaceae,BetulaceaeyalgunosmiembrosdelasfamiliasSilicacea
e,Tiliaceae,RosaceaeyLeguminosae(FerrerayAlarcón,2001).
3.3.4. Endomicorrizao Micorriza arbuscular Eslasimbiosisfúngicamásextendidaenlasplantasyentérminosgeneralessecaracterizapor
lapenetracióndelhongoenlascélulascorticalesdelaraíz,dondeformanunasestructurasram
ificadas,denominadasarbúsculos;soloinvolucranasietegénerosyalrededorde200especi
esdehongostradicionalmenteclasificadosdentrodelordenGlomeralesdelaclaseGlomero
mycetes;todoslos
hongosmicorrízicosarbuscularessonconsideradoscomoobligatoriamentedependientesd
e lasplantascomofuentedecarbonoorgánico(VillegasyCifuentes,2004).Estoshongos
establecensimbiosisconlasraícesdemásdel80%delasplantasconocidasenelmundoyestá
npresentesenunagranvariedaddehábitats;estasimbiosistieneprincipalimportancia
enelaumentodelanutricióndelaplanta,loqueinducemayorcapacidaddecrecimientoalasqu
eselesinoculanestehongo(FerrerayAlarcón,2001).
3.3.5. Clasificacióntaxonómicadelas micorrizasarbus culares
Loshongosmicorrízicosarbuscularessontodos miembros delphylumGlomeromycotacon
cuatros ordenes: Paraglomerales, Archaeosporales, Glomerales y Diversiporales
(Schubleret al., 2001), con diez familias Paraglomeraceae; Archaeosporaceae;
Geosiphonaceae; Ambisporaceae; Glomeraceae; Clareidoglomeraceae,
Gigasporaceae, Pacisporaceae, Acaulosporaceae y Diversisporaceae.
3.3.6. Funciónquedesempeñalamicorrízaarbuscular.
Las micorrízasarbuscularesdesempeñan un papel importante en la absorción y
transportede agua y nutrientes minerales de la solución del suelo, incidiendo
principalmenteenaquellosdelentadifusiónomovilidad,comoeselcasodelfósforoyelboro,d
ebidoaqueelmiceliodeloshongos,alconstituirseenunaextensióndelasraicillas, explora
mayor volumen del suelo, lo cual le permite transportar más fácilmente
estosnutrientes, en comparación
conlaraízdelasplantasnomicorrízadas,ademásseobtieneunmayorbeneficioalgenerarpla
ntasvigorosas(Luna,2006).LoshongosdemicorrízasarbuscularessegúnRavelo(2007)se
cretanunaproteínallamadaglomalina,lacualtienelapropiedaddemejorar
lascaracterísticasfísicasdelsuelo,aumentarlaporosidadyaumentarlaretencióndeaguayot
ras sustancias. Estasimbiosis le brinda también a las plantas protección contra
lospatógenosqueatacanelsistemaradical,ademáselaumentodelatoleranciaacondiciones
abióticas adversas(sequíaysalinidad).
3.3.7.Procesodecolonizacióndelos HMA Lainfecciónocolonizacióndeunaraízporpartedeunhongomicorrizógenoesunprocesoque
involucra una secuencia de etapas reguladas de una precisa interacción entre
endosimbionte yhospedero(Figura2).Lapre-
colonizaciónestáasociadaalaactividaddelospropágulosinfectivospresentesenelsueloqu
ecircundalaraíz.Dichospropágulospuedenseresporasomiceliosfúngicos.Esteúltimo,gen
eralmenteseencuentravinculadoaraicillasdeplantasvivasosegmentosderaízinfectada
(Siddiquietal.,2008).LahifasdelHMArespondenaseñalesqueproveenlos
exudadosradicales,loscualesestáncaracterizadoscomoestrigolactonas,comenzandoun
aramificaciónmásvigorosaparaaumentarlaposibilidadencontrarasuhospedador(Bonfant
eyGenre,2010).
Lapenetraciónseiniciaconlaformacióndeunpuntodeentradaquesecaracterizaporel
desarrollo de un abultamiento denominado hifopodioen el punto de contacto sobre la
superficie de la raíz (Figura 2). Cada espora genera un solo punto de entrada,
mientras que un
segmentoderaízpuedeeventualmentegenerarmásdeuno.Lapenetracióndelaepidermis
alaraíz,esunprocesofinamentecoordinadoentreelhongoylaplanta,siendoeldialogomole
cularqueprecedealacolonizacióndelasraíces(Bonfantey Genre,2010).
Figura1.ResumenesquemdeBonfantey Genre(2010)
Una vez que penetre el ho
establecimientodeunaunida
distanciaapartirdelpuntodep
mis y el parénquima co
crecimientodehifas acepta
generan estructurascara
al.,2008).
Algunassemanasdespués
ocualsupeditadoalascond
runfactorreguladordeimpor
aesporulación.Posteriormen
denmásalládelsistemarad
latomade aguay nutriente
Lashifasexternasestánenc
origina.
Algunasdeestashifasgene
zación,locualsuponela
colonización discontinuas
otrossistemasderaízvecino
eloshongosmicorrizógeno
1,locualdaunaideadelaspos
Genre, 2010).
máticodelprocesodecolonizaciónderaícesporH10).
hongo se asegura un proceso proliferativo
daddecolonizaciónquesepuedeextenderhastau
penetración.Elavancedelainfecciónestárestrin
ortical. La unidad de colonización avanz
adasque seextienden por entrelas células
acterísticascomolos arbúsculos ylas vesíc
siniciadalainfección,elhongoestáencondicione
ndicionesambientalesdelsueloenparticularlahum
portancia,yaquesehavistoqueelestréshídricoen
menteelhongodesarrollaunaextensivareddehifa
dicaldelaplanta,incrementandoasuvezeláreade
es(Siddiquietal.,2008).
capacidaddereinfectarelmismosistemaderaízd
eran“puntosdeentrada”queprovocannuevasun
infecciónavanzaalolargodelaraízatravé
s. Este proceso de proliferación se pued
nosdelamismaodiferenteespeciedeplanta.Seh
ossepuedenmoverenelsueloarazónde0,6-3,2m
osibilidadesdeexpansióndelainfecciónmicorríz
HMAadaptado
que conduce al
uncentímetrode
ngidoalaepider
za mediante el
s corticalesyque
culas(Siddiquiet
esdeesporular,l
medadparecese
nelsuelodisparal
as,queseextien
eexploración y
delcualse
nidadesdecoloni
ésdeunidadesde
ede trasladar a
haestablecidoqu
2maño-
zica(Bonfantey
3.3.8. Fósforo.
La captación de P del suelo por los hongos micorrizoarbusculares (HMA) y la
subsiguiente translocación y transferencia a la planta huésped permite obtener un nivel
equivalente o superior de producción, los HMA desarrollan una amplia red extra radical
alrededor del sistema de raíces de la planta hospedera, lo cual tiene repercusión
directa con los aspectos relacionados con la nutrición de la planta, ellos captan
nutrientes de difusión limitada (P, Cu, Zn). Las hifas micorrizales normalmente tienen
una mayor afinidad que las raíces para absorber P (Osorio, 2009).
3.4 Antecedentes.
Aguirre et al. (2007) desarrollaron un trabajo denominado “Efecto de la biofertilizacion
en vivero del cacao (Theobroma cacao L) con Azospirillumbrasilensey
Glomusintraradices.” se identificó el aporte de dos microsimbiontes en el desarrollo
vegetal y nutrimental del cacao en dos condiciones de suelo del Soconusco, Chiapas,
México, uno de ellos tratado con bromuro de metilo y otro sin tratar. Las semillas de
cacao se inocularon con A. brasilensey G. intraradices, solos o combinados al
momento de la siembra. Se registraron variables morfológicas y fisiológicas del
rendimiento y el contenido de N, P y Ca, en el tejido vegetal cada 30 días durante seis
meses. Los resultados indicaron una respuesta diferencial entre condiciones de suelo
y microsimbiontes en la producción de materia seca. Las plantas inoculadas mostraron
mayor concentración de N en suelo no tratado. Glomusintraradices. fue más efectivo
en promover la incorporación de P en suelo no tratado y de Ca en ambas condiciones
del suelo.
Bolivaret al. (2009)desarrollaron un trabajo de investigación denominado “Importancia
ambiental y socioeconómica de las micorrizas en en el cultivo de cacao caso: hacienda
Cata, municipio Ocumare, edo Aragua Venezuela”. El propósito fue estudiar: a)la
importancia ambiental y socioeconómica delos hongos micorrícicosarbusculares
(HMA) en el cultivo de cacao ; b) conocer el estatus natural de micorrización de las
plantas de cacao; c) promover entre los/as agricultores/as el conocimiento, la
aplicación, protección,Conservación y uso de estos hongos en el cultivo. Para el
estudio socioeconómico se trabajo con 32 agricultores aplicando investigación
cualitativa, para estudiar la presencia de HMA se tomaron muestras de suelo a nivel
de la rizósfera en 3 lotes. Los resultados indican que socioeconómicamente, el cultivo
de cacao representa la actividad económica más importante de forma directa,
sumando un 68,76%, aportando fósforo, aumentando la producción y disminuyendo
los problemas que afectan el cultivo, opinión suminístrada por el 56,3% y el 43,8% de
los agricultores, respectivamente, al referirse a la importancia de las micorrizas en el
cacao. En relación al estatus natural de las micorrizas se obtuvo que todas las
muestras analizadas presentaron raíces micorrizadas, oscilando el porcentaje de LRM
entre: 2,8 y 13,3, valores que pueden ser considerados bajos con relación a otros
agroecosistemas cacaoteros.
López et al.(2006) desarrollaron un trabajo de investigación denominado “Efecto de la
fertilización inorgánica sobre la disponibilidad de nutrimentos en el suelo, el nivel
nutricional del cacao y la presencia de esporas de hongos micorrízicos”, el
experimento en campo en la finca "Los Torres", en Choroní, estado Aragua. Las dosis
de nutrimentos fueron en gramos por árbol: 45 de Nitrogeno (N), y 0,45, 90 y 135 g
fosforo (P) y potasio (K), las cuales combinadas constituyeron 16 tratamientos,
repetidos tres veces. En el segundo año de evaluación, se encontraron diferencias
altamente significativas entre los tratamientos con fósforo (α = 1%), aumentando la
disponibilidad. Observándose interacción entre los niveles de P y K. La dosis de
potasio de 45, 90 y 135 g planta favoreció la disponibilidad de fósforo en el suelo.
Después del 1er año de evaluación, los niveles de P, Ca y Mg en planta se
incrementaron. Mientras que el potasio aumentó el 2do año de evaluación. El fósforo
disponible afectó significativamente el número de esporas de hongos micorrícicos en
los sistemas de producción de cacao, el número de esporas disminuyó al
incrementarse las dosis de P.
CuencayMeneses(1996)realizaronuntrabajodeinvestigacióntitulado“Diversidadde
hongosmicorrízicosarbuscularesasociadosalcultivodecacaoenVenezuela”elobjetivofue
evaluarlasespeciesdeesporasdehongosmicorrízicospresentesendieciséisplantaciones
del cultivodecacaoasícomoreconocerlaabundanciadeesporasylariquezadelas
especiesmedianteelíndicedeShannon-
Wiener.LosresultadosdemostraronquelaespecieAcaulosporascrobiculataestuvopresent
eentodaslasmuestrasdelossitiosestudiados,nose encontrarosesporas de
Scutellosporaspp. En los suelos analizados. El número
deesporasencontradasenloscultivosdecacaofuerelativamentemenorencomparaciónaot
roscultivostropicales(38a1670esporas100g-
1suelo).Lossuelosquesecultivanconelcacaopormásde40años,mostraronlosnúmerosmá
sbajosdeesporas,lariquezadeespecies y la diversidad de lascomunidades de HMA
relacionados con el cacao,
secorrelacionaronnegativamenteconelPdisponibleenlossuelos.ElíndicedeShannon-
Wienersecorrelacionópositivamenteconlamateriaorgánicadelsuelo. Estos resultados
indican quelasprácticas tradicionales del cultivo de cacaoutilizadasenVenezuela,
mantienenlacolonizacióndemicorrizasenlasplantasdecacao. La diversidad de
lacomunidad HMAfue similaralaencontradaenlosecosistemasnaturalesno
perturbadosde Venezuela.