Un estudio de la UCO demuestra que la cepa FO12 del hongo Fusarium oxysporum mejora la respuesta de las plantas de pepino a las carencias de hierro, favoreciendo su crecimiento sin tener que recurrir a productos nocivos para el medio ambiente. La investigación se publica en la revista Planta .
El hierro es uno de los elementos más abundantes en la corteza terrestre y un elemento clave para la nutrición de los cultivos. Sin embargo, en suelos calcáreos (muy abundantes en España) es un reto para las plantas obtener hierro del suelo, debido a su escasa solubilidad y disponibilidad. Es entonces cuando aparecen las carencias de hierro y las plantas activan diferentes respuestas, principalmente en sus raíces, para obtener este nutriente.
El personal de investigación de la Unidad de Excelencia María de Maeztu—Departamento de Agronomía, Universidad de Córdoba (DAUCO)—que trabaja en el grupo de Fisiología Vegetal ha estado estudiando estas respuestas de las plantas durante décadas y buscando estrategias que hagan que el hierro esté más disponible para las plantas, evitar clorosis férrica y aumentar el crecimiento de los cultivos.
En el contexto actual de cambio climático y de búsqueda de la conservación del medio ambiente , es fundamental que estas soluciones sean sostenibles, evitando el abuso de productos de síntesis química nocivos para el medio ambiente.
En esta línea se enmarca el último trabajo liderado por este grupo en colaboración con los departamentos de Química Agrícola, Edafología y Microbiología; Genética; y Botánica, Ecología y Fisiología Vegetal, así como con el Departamento de Mejora Genética del Instituto de Agricultura Sostenible (IAS-CSIC), en el que se ha demostrado el potencial de un microorganismo (la cepa FO12 del hongo Fusarium oxysporum) como biofertilizante y bioestimulante de hierro.
Aunque el hongo Fusarium oxysporum es muy dañino para muchos cultivos, “la cepa FO12 no es patógena (no provoca enfermedades) y ha demostrado ser un agente de biocontrol frente a Verticillium dahliae”, explica el profesor de DAUCO Javier Romera. El poder controlador de enfermedades de esta cepa ya se conocía gracias a trabajos previos del grupo de Patología Agroforestal, y probablemente se deba a que esta cepa es capaz de activar la Resistencia Sistémica Inducida (ISR), un tipo de sistema inmunológico que tienen las plantas. para defenderse.
La regulación de esta respuesta defensiva se basa en sustancias como el etileno y el óxido nítrico, que también participan en la activación de las respuestas a la deficiencia de hierro. “Como este hongo ya inducía respuestas defensivas, pensamos que también podría inducir a la deficiencia de hierro, y esa fue la idea del estudio, demostrar que también las induce”, dice el investigador Carlos Lucena.
Este estudio, por lo tanto, demuestra que la cepa FO12 mejora las respuestas de hierro a la deficiencia de hierro en plantas de pepino en suelos calcáreos. 24 horas después de la inoculación de las raíces de las plantas de pepino con este microorganismo, ya se ven los resultados: se activan genes relacionados con la respuesta a la deficiencia de hierro y, tras varios días de cultivo, aumenta el crecimiento de la planta.
El estudio se ha realizado con plantas de pepino cultivadas en solución nutritiva, «un sistema más artificial», y también en macetas con suelos calcáreos, en condiciones de invernadero «porque la idea es que estos microorganismos puedan aplicarse como biofertilizantes favoreciendo la adquisición de hierro en esos suelos calcáreos, donde hay más problemas», explica Romera. El hongo estimuló la adquisición de hierro y el crecimiento de las plantas con ambos métodos de cultivo.
El uso de este tipo de microorganismos como biofertilizante, además de promover la sustentabilidad ambiental , al ser elementos naturales que evitan el uso de fertilizantes de síntesis química, ayuda a regular las comunidades de microorganismos del suelo, ya que su sola presencia hace que ocupen nichos que otros los hongos patógenos que producen enfermedades serían de otro modo.
“El objetivo final es desarrollar un bioestimulante que tanto proteja a los cultivos del ataque de posibles patógenos, como que mejore la nutrición férrica de las plantas en condiciones adversas”, señala el investigador Miguel Ángel Aparicio. La forma de hacer realidad su uso en campo es analizar su efecto sobre otros nutrientes, como el fósforo; optimizar las dosis de tratamiento; y verificar las condiciones más adecuadas para su aplicación en campo.
Más información: Miguel A. Aparicio et al, La cepa no patógena de Fusarium oxysporum FO12 induce respuestas de deficiencia de Fe en plantas de pepino (Cucumis sativus L.), Planta (2023). DOI: 10.1007/s00425-023-04079-2
