¿Cómo ayudan los nematodos a las plantas y los suelos?


Puede ser difícil de creer, pero es posible que nunca hayas visto al animal más abundante en la Tierra: ¡los nematodos del suelo! Representan el ochenta por ciento de la vida animal en número y viven en casi todos los hábitats. Son organismos trabajadores e importantes.


Ashley Shaw, Universidad de Oregón


Los nematodos que habitan en el suelo, que investigo, son diminutos, ¡generalmente entre 1/500 y 1/20 de pulgada ! (Pero hay un nematodo que vive dentro de los cachalotes que mide casi diez metros de largo).

De hecho, algunos de los nematodos más conocidos son parásitos. Hay diferentes nematodos parásitos de plantas y animales. Eso significa que viven en o sobre la planta o el animal, no pueden sobrevivir sin ellos y, a veces, matan a su huésped (y luego siguen adelante). Pero muchos más nematodos son de vida libre. En los suelos, los nematodos viven en películas de agua que rodean las partículas del suelo. Tanto los parásitos de las raíces de las plantas como los nematodos de vida libre juegan un papel importante en la salud de las plantas y en la retroalimentación de las plantas al carbono del suelo.

nematodos bajo un microscopio
Después de recolectar muestras de suelo, Shaw y su grupo de investigación inspeccionan los nematodos al extraerlos en agua y examinarlos en un plato con un microscopio. Se muestra: una agrupación diversa de nematodos (estructuras más largas, parecidas a gusanos) junto con un tardígrado y algunos pequeños restos de suelo que sobrevivieron al proceso de extracción. Crédito: Ashley Shaw

Existe una increíble variedad de nematodos del suelo en todos los niveles de la red alimentaria del suelo. En la base de la red alimentaria, algunos se alimentan de plantas y algas, otros se alimentan de microbios (bacterias y hongos). En los niveles más altos de la red alimentaria, los nematodos que son depredadores y omnívoros comen otros invertebrados, protistas e incluso otros nematodos. En algunos casos, los nematodos “depredadores” son los “chicos buenos”, que mantienen bajo control a las poblaciones de nematodos parásitos.

Esta red alimentaria es importante para la salud de las plantas y el almacenamiento de carbono en el suelo. Por ejemplo, al alimentarse de bacterias y hongos, los nematodos microbianos ayudan a devolver el nitrógeno al suelo a través de sus desechos. Esto hace que el nitrógeno vuelva a estar disponible para uso de las plantas, mejorando el crecimiento de las plantas.

Los nematodos también traen otras especies a la red alimentaria del suelo. Algunas bacterias sobreviven en el intestino de los nematodos y se depositan junto con los productos de desecho de los nematodos. Todavía más hacen autostop en el exterior de los cuerpos de los nematodos. A medida que los nematodos se mueven en el suelo, depositan bacterias en nuevos lugares y las propagan. Las bacterias pueden contribuir y acelerar el proceso de descomposición, devolviendo el carbono al suelo para su almacenamiento .

un nematodo en el extremo de una sola fibra
A veces, Shaw usa una herramienta, como un pincel, con una sola fibra para recoger nematodos extraídos de muestras de suelo. Se muestra: un nematodo en el extremo de una sola fibra. Crédito: Ashley Shaw

Pero la mayoría de las cosas buenas tienen un límite: en poblaciones muy altas, los nematodos que se alimentan de bacterias y hongos pueden reducir sus poblaciones. Esto puede conducir a una menor descomposición y tasa de renovación de nutrientes por bacterias y hongos, incluso reduciendo el crecimiento de las plantas.

Los nematodos parásitos de las plantas atacan las raíces usando una herramienta perforante en la boca. Este “estilete” perfora las células vegetales para poder succionar sus jugos ricos en carbono. Algunos nematodos liberan sustancias químicas que causan lesiones o crecimientos similares a tumores en las raíces. Drenan la fuerza de la planta por encima y por debajo del suelo.

En poblaciones pequeñas, los nematodos parásitos de las plantas pueden estimular el crecimiento de las raíces, pero en grandes cantidades destruyen las raíces, atrofian el crecimiento de la superficie y causan enfermedades. Un menor crecimiento de las plantas (tanto de las raíces como de los brotes) conduce a un menor retorno de materia orgánica al suelo y, finalmente, a una menor cantidad de carbono en el suelo.

Foto de un nematodo depredador bajo un microscopio
Foto de un nematodo depredador. Los nematodos depredadores atacan y devoran a otros nematodos. A través de su alimentación, mantienen bajo control las poblaciones de parásitos de plantas y nematodos microbianos que se alimentan, optimizando el crecimiento de las plantas. Crédito: Ashley Shaw

Si bien las especies de nematodos responsables de las enfermedades de las plantas han recibido mucha atención, se sabe mucho menos sobre la parte no parásita de la comunidad de nematodos del suelo, que desempeña principalmente funciones beneficiosas en el suelo. Asegurar un equilibrio entre los grupos de nematodos benéficos y fitoparásitos es importante para la salud de las plantas y sus contribuciones al carbono del suelo.

Generalmente, los nematodos parásitos de las raíces de las plantas dañan el crecimiento de las plantas y los nematodos que se alimentan de microbios lo mejoran, pero otros nematodos también son importantes. Por ejemplo, los nematodos depredadores juegan un papel importante en la regulación de las poblaciones de nematodos que se alimentan de microbios y parásitos de plantas. A través de su alimentación, mantienen bajo control las poblaciones de parásitos de plantas y nematodos microbianos que se alimentan, optimizando el crecimiento de las plantas.

Sin embargo, los nematodos depredadores también son muy sensibles a los cambios ambientales. Sus poblaciones a menudo disminuyen con las perturbaciones del suelo, como el uso de pesticidas, la fertilización, la labranza o la compactación del suelo. Las situaciones en las que el suelo se maneja mucho a menudo conducen a poblaciones de depredadores muy bajas y poblaciones más altas de grupos dañinos. Los depredadores también son sensibles a los cambios en la lluvia y la temperatura, lo que también puede causar un desequilibrio hacia los grupos dañinos.

tractor esparciendo abono en el campo
Shaw está estudiando las adiciones de compost a los pastizales para determinar los efectos sobre el carbono del suelo y el crecimiento de las plantas. El compost también cambia la red alimentaria del suelo, incluido el número y la diversidad de nematodos. Crédito: Ashley Shaw

Mi investigación actual está examinando cómo las prácticas activas de gestión de la tierra pueden ayudar a impulsar los grupos de nematodos beneficiosos en el suelo al mejorar el hábitat del suelo. Estamos estudiando las adiciones de compost a los pastizales y si pueden mejorar el almacenamiento de carbono en el suelo y el crecimiento de las plantas.

El compost proporciona directamente nutrientes y aumenta la retención de agua del suelo , mejorando el crecimiento de las plantas. El compost también está cambiando la red alimentaria del suelo de maneras que no se ven en algunos de los otros tratamientos en nuestras parcelas de estudio. Creemos que la materia orgánica del suelo en el compost mejora el hábitat del suelo para los depredadores, apoyando las largas y complejas cadenas alimenticias del suelo con abundantes nematodos depredadores que ayudan a mantener bajo control las poblaciones de nematodos parásitos de las raíces. El resultado es que las enfermedades de las plantas y el parasitismo de las raíces han disminuido, lo que lleva a un mayor crecimiento de las plantas y mayores aportes de carbono a las raíces bajo los tratamientos de compost, lo que beneficia el almacenamiento de carbono en el suelo.