El papel de los hongos micorrícicos en la regeneración de suelos sanos y la productividad agrícola

Walter Jehne y Phil Lee

Alberto Pérez-Roldán

Hongos micorrícicos

una entrevista a expertos australianos

Puntos Clave

  • Un tipo de hongos conocidos como "hongos micorrícicos" forman un vínculo integral entre el 98% de la flora mundial y sus suelos, que ayudan a las plantas a acceder a nutrientes esenciales limitados.
  • En los últimos 60 años, sin embargo, las prácticas agrícolas industriales, como el uso excesivo de insumos agrícolas, han perjudicado considerablemente estos procesos naturales, contribuyendo a la degradación generalizada de los suelos de cultivo en todo el mundo y a la disminución de la integridad nutricional de nuestros alimentos.
  • Estas prácticas son insostenibles; los altos insumos, combinados con los efectos del cambio climático, amenazan la viabilidad financiera de muchas granjas.
  • Una innovadora minoría de agricultores en Australia está aplicando hongos micorrícicos en sus suelos con un mínimo de insumos, y están siendo testigos de resultados alentadores en la mejora del rendimiento de los cultivos, la densidad nutricional y la longevidad del crecimiento verde.
  • Los hongos micorrícicos serán fundamentales para rediseñar un resultado agrícola viable para el futuro de la producción de alimentos y nuestra salud y estabilidad social.

Entrevista

FDI: ¿Por qué necesitamos investigar y discutir estas relaciones?

WJ & PL: La productividad de la vegetación natural de Australia, particularmente en los antiguos suelos lixiviados de Australia Occidental, depende fundamentalmente de una serie de simbiosis microbianas entre los hongos micorrícicos y las raíces de las plantas. Esto permite que nuestra flora tenga acceso a nutrientes esenciales limitados de los suelos para mantener su productividad, diversidad y resistencia. A través de años de agricultura industrial y uso excesivo de fertilizantes, hemos dañado estas simbiosis y, con ello, la capacidad de las plantas para mantener su nutrición y productividad.

Sólo restaurando estas simbiosis, específicamente los hongos micorrícicos que rigen gran parte de la disponibilidad de nutrientes esenciales de los suelos, podremos regenerar los suelos y paisajes agrícolas degradados de Australia. Los principales agricultores están perfeccionando enfoques prácticos para mejorar el rendimiento, el crecimiento de las raíces, la retención de carbono y humedad y la integridad nutricional de sus cultivos. Estos resultados se están logrando sin la necesidad de costosos insumos de fertilizantes. La extensión de estos enfoques a través de grupos de agricultores será fundamental para la regeneración de los suelos y paisajes agrícolas de Australia y su capacidad para producir alimentos con integridad nutricional.

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FDI: ¿Qué son los hongos micorrícicos?

WJ & PL: Los hongos micorrícicos proliferan en la mayoría de los suelos naturales y colonizan las raíces de la mayoría de las plantas para formar una extensa interfaz microbiana. Estas interfaces entre la tierra y los hongos son a menudo críticas para la solubilización y la absorción de nutrientes esenciales, que de otro modo no estarían disponibles, para ayudar al crecimiento y la salud de la planta.

Aunque no podemos verlos directamente, hemos identificado dos tipos principales: ecto-mycorrizas, común en algunos árboles, y endo-mycorrizas o mycorrhizas arbusculares (MA), común en el 98% de todas las otras plantas.

FDI: ¿Tienen estos hongos antecedentes de haber sido utilizados o aplicados por el hombre para regenerar los suelos?

WJ & PL: Hasta hace poco, no habíamos tenido que hacer esto porque estaban presentes de forma natural y casi universal. Los tomamos por sentado y su papel crítico en el suministro de nutrientes para nuestros alimentos y bio-sistemas.

Su necesidad y papel esencial, sin embargo, se hizo evidente cuando, por ejemplo, intentamos introducir ejemplares exóticos como los pinos en nuevas tierras y no pudimos hacerlo a menos que también introdujéramos sus simbiontes micorrícicos esenciales. Lo mismo se aplica a la mayoría de los árboles frutales y cultivos introducidos.

Los cultivos de granos introducidos dependían principalmente de la formación de micorrizas a partir de los hongos nativos de la gramínea MA. Aunque algunos cultivos no dependen de estos hongos micorrícicos y pueden suprimirlos, la nutrición y el crecimiento del 98% de las plantas y los biosistemas en la naturaleza dependen de estas asociaciones simbióticas de hongos.

Sin embargo, la extensión de la agricultura industrial en los últimos 60 años ha afectado significativamente el nivel y la actividad de estas simbiosis fúngicas. Esto se debió a los altos insumos y a la alteración del suelo a través del cultivo, la oxidación del carbono del suelo, el uso excesivo de fertilizantes, los biocidas, el barbecho y el riego.

Esto acentuó nuestra dependencia de los altos insumos de fertilizantes para mantener la productividad agrícola. A su vez, se ha acelerado la degradación de nuestras estructuras del suelo, su productividad y la salud del suelo y de las plantas. En la actualidad estamos perdiendo más de 10 millones de hectáreas de suelos agrícolas críticos en todo el mundo cada año a causa de la erosión y la degradación.

Necesitamos regenerar estos suelos urgentemente si queremos proporcionar alimentos a una población mundial en crecimiento y revertir la grave degradación en curso de la mayor parte de nuestros 1.500 millones de hectáreas de suelos agrícolas. Podemos hacer esto, pero sólo como lo hizo la naturaleza, restaurando estos procesos naturales que gobernaron la formación, nutrición y productividad de estos suelos. La restauración de estas simbiosis fúngicas es fundamental para lograrlo.

IED: ¿Acepta el agricultor australiano medio que su suelo y su producción agrícola están disminuyendo?

WJ & PL: Absolutamente. La mayoría lo sabe, y muchos están desesperados porque a menudo no saben lo que pueden hacer. Si bien la respuesta convencional ha sido añadir más insumos, esto ha acelerado la degradación y amenaza la viabilidad de muchas explotaciones.

Una minoría innovadora, sin embargo, está refinando silenciosamente las soluciones locales por necesidad y pasión, que desafían este statu quo. Estas soluciones necesitan ser documentadas para que puedan contribuir, cuando sea relevante, a otros grupos locales para que ellos también puedan planificar estrategias para regenerar sus suelos y paisajes y revitalizar nuestras comunidades agrícolas.

Estos agricultores innovadores están demostrando que pueden mejorar notablemente su resiliencia y, por lo tanto, reducir los insumos y los riesgos financieros. Estos esfuerzos aseguran su viabilidad tanto en la granja como a nivel regional. Los resultados hablan por sí mismos y es de esperar que catalizarán un punto de inflexión para el cambio regenerativo.

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IED: ¿Qué ventajas e importancia tiene para la agricultura?

WJ & PL: La restauración de las simbiosis micorrícicas naturales puede aportar grandes beneficios a las tierras agrícolas y a las sociedades que dependen de ellas. Todavía sostienen la salud de la mayoría de los biosistemas naturales.

Los suelos, la agricultura o sus civilizaciones dependientes no podrían haber evolucionado o mantenerse sin estas simbiosis fúngicas naturales; tampoco los suelos podrían haber secuestrado ni almacenado las grandes cantidades de carbono estable que tenían hasta el comienzo de la agricultura industrial.

 Esta “esponja” de carbono fue fundamental en la capacidad de los suelos para retener las lluvias y mantener el crecimiento de plantas verdes en gran parte de la superficie terrestre. Gran parte de la dinámica hidrológica del planeta se vería afectada sin esta esponja, comprometiendo su función natural crítica de enfriamiento del planeta.

Aunque los damos por sentados, nuestra alimentación y existencia dependen absolutamente de estas simbiosis fúngicas. Por lo tanto, nuestro reciente deterioro de los mismos debido a la agricultura industrial tiene serias consecuencias, incluyendo:

  • La degradación de nuestros suelos y su productividad.
  • La oxidación de grandes cantidades de materia orgánica del suelo como emisiones de CO2.
  • El deterioro de los ciclos hidrológicos locales y la desertificación de más del 30% de la antigua superficie vegetal.
  • La marcada disminución de la integridad nutricional de nuestros alimentos y, por lo tanto, de la salud de los animales y humanos que dependen de esa comida.
  • El deterioro de la resiliencia de nuestros sistemas agrícolas ante el estrés y las enfermedades, lo que requiere a los agricultores a aplicar insumos cada vez más caros y degradantes para tratar de mantener los rendimientos.

A medida que se intensifiquen los extremos climáticos y los límites en el petróleo y los insumos, estas simbiosis micorrícicas serán fundamentales para rediseñar un resultado agrícola viable para la producción de alimentos, la integridad nutricional y la salud, el bienestar social y la seguridad alimentaria. estabilidad y nuestro futuro.

FDI: ¿Cómo se introducen estos hongos en los suelos de campo? ¿Se pueden aplicar estos hongos a todas las granjas y productos?

WJ & PL: Como se ha indicado, la mayoría de los suelos y plantas naturales dependen de las micorrizas naturales y, por lo tanto, las tienen. En suelos nuevos o muy degradados, sin embargo, puede ser necesario introducirlos. Podemos hacer esto de manera fácil y segura tomando tierra o plantas de áreas con hongos micorrícicos saludables para inocular suelos degradados o vírgenes.

Es importante notar que el éxito de que las micorrizas introducidas se establezcan y se activen en ese suelo o planta a menudo depende de cuán propicio o supresor sea ese suelo para el establecimiento del hongo. Eliminar las condiciones supresoras del suelo puede ser esencial para permitir que las micorrizas naturales o introducidas sean activas y efectivas en dichos suelos.

Mientras que las micorrizas son críticas para la nutrición y el crecimiento natural de la mayoría de las plantas en la mayoría de los suelos y, por lo tanto, para su producción de productos vegetales, un pequeño número de plantas no forman simbiosis micorrícicas con tales hongos, sino que dependen de otros organismos o químicos radiculares para su crecimiento competitivo.

FDI: ¿Por qué los fertilizantes no funcionan en algunos cultivos? ¿Cómo las micorrizas alteran esto?

WJ & PL: Los fertilizantes se aplican para ayudar a la nutrición y, por tanto, al crecimiento de los cultivos. Su efectividad, sin embargo, depende de si los nutrientes requeridos están disponibles para la planta en las formas, concentraciones y tiempos en que son necesarios. Los nutrientes añadidos pueden lixiviar rápidamente, vaporizarse o fijarse a la superficie del suelo, haciendo que estos nutrientes no estén disponibles para esa planta. Mientras que algunos suelos pueden contener nutrientes adecuados, las plantas a menudo no pueden acceder a ellos; sus raíces sólo pueden absorber pasivamente los nutrientes solubles dentro y fuera de la solución del suelo y no los que se encuentran en la superficie del suelo.

Las plantas micorrícicas operan a través de procesos de absorción de nutrientes fundamentalmente diferentes. En estas plantas, las hifas micorrícicas (fibras microscópicas de hongos) proliferan a través de grandes volúmenes de suelo. A través de este proceso, los hongos disuelven activamente y absorben selectivamente los nutrientes que ellos y la planta necesitan a cambio de azúcares de la planta. Las hifas micorrícicas también pueden absorber agua y nutrientes solubles de la solución del suelo a niveles muy superiores a los posibles de las plantas no micorrícicas, incluso en condiciones áridas.

Estos procesos de absorción selectiva permiten a las plantas micorrícicas colonizar y crecer en suelos que serían demasiado tóxicos, salinos o secos para la misma planta sin esta capacidad de absorción selectiva de nutrientes.

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FDI: ¿Qué resultados ha visto hasta ahora en la aplicación de hongos micorrícicos en ensayos en granjas?

WJ & PL: Los agricultores han registrado muchos beneficios importantes de la aplicación de hongos micorrícicos. Al mejorar el crecimiento de las plantas, el secuestro de carbono y la proliferación de raíces e hifas, el suelo que rodea a las plantas micorrícicas a menudo contiene mucha más humedad en profundidad que en las plantas no micorrícicas. Este aumento en la infiltración y retención de las lluvias a menudo ayuda a la longevidad del crecimiento verde en las plantas micorrícicas y por lo tanto a su productividad y resistencia al estrés.

Estas respuestas de crecimiento en las plantas micorrícicas a menudo se producen a pesar de que las plantas reciben una adición de nutrientes muy inferior o nula, es decir, insumos de fertilizantes. Estos procesos mejorados de absorción natural de nutrientes garantizan que las plantas micorrícicas contengan en su mayoría toda la gama de nutrientes esenciales, a niveles óptimos, de los suelos. Por el contrario, las plantas fertilizadas suelen tener niveles excesivos de los pocos nutrientes añadidos, pero niveles muy bajos de los más de 30 macro y micronutrientes esenciales para la salud de la planta, nuestra alimentación y nuestra salud.

Gracias a estas prácticas, los agricultores han ahorrado hasta un 70% de sus antiguos costos de insumos de nutrientes. Las plantas micorrícicas también pueden crecer en suelos con niveles de, por ejemplo, toxicidad del aluminio que matarían a las plantas no micorrícicas.

Los datos de rendimiento también confirman que las plantas micorrícicas, debido a su mayor longevidad de crecimiento verde, llenaron consistentemente más semillas en las espigas de trigo que las plantas no micorrícicas. Estas semillas también mostraron mejores niveles de almidón, proteína y otros nutrientes.

FDI: ¿Cuándo pueden los agricultores esperar ver los beneficios de las aplicaciones de hongos micorrícicos?

WJ & PL: Los agricultores pueden esperar ver los beneficios de los tratamientos micorrícicos en cuestión de días a través de la mejoría en la aparición de plántulas más sanas y las mejoras subsiguientes en el crecimiento de estas plantas.

Es posible que las plantas micorrícicas sin fertilizante no crezcan tan rápido como los cultivos de control fuertemente fertilizados, ya que inicialmente están invirtiendo más de sus azúcares en sus raíces extensivas y su interfaz con el suelo. Sin embargo, son mucho menos propensos a las heladas, la sequía, las enfermedades y el estrés, y mantienen su longevidad de crecimiento verde para producir granos de mayor calidad con rendimientos a menudo mayores.

Como resultado, a menudo se observan mejoras en la estructura del suelo, el carbono, la humedad y la estabilidad.

Factores de la industria, tales como las presiones financieras y de marketing, sostienen actualmente sistemas agrícolas con altos insumos. Como líderes de los agricultores que utilizan y observan los resultados de rendimiento de los sistemas regenerativos naturales, otros adoptarán estas prácticas.

IED: ¿Podemos aplicar esto a gran escala para regenerar la salud del suelo, por ejemplo, en Australia Occidental? ¿Qué y cuánto tiempo llevaría?

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WJ & PL: El problema no es que podamos, sino que debemos restaurar urgentemente y de forma extensiva estas ecologías naturales del suelo. Esto es fundamental si queremos regenerar suelos y biosistemas sanos y mantener la producción agrícola frente a la creciente degradación de la tierra, los extremos climáticos, la demanda y el estrés de los insumos. Al igual que los agricultores líderes, necesitamos extender la adopción de estos enfoques innovadores y rentables, con menores insumos y riesgos para sus pares, a través de grupos locales de regeneración en toda la agricultura australiana.

Hacer estos cambios, sin embargo, requiere más que simples recetas de libros de texto. Los agricultores y los grupos necesitan diagnosticar cuáles son los factores limitantes clave en su interfaz y viabilidad entre el suelo y la planta y planificar cómo utilizar los procesos naturales relevantes para ayudar a superarlos a través de estrategias prácticas y comerciales. Es posible que necesiten acceso a mentores locales y especialistas pertinentes para ayudar a perfeccionarlos y aplicarlos.

Entre 50 y 100 especialistas cualificados pertinentes podrían introducir estos cambios de manera fundamental y rápida. El ahorro en los costos de los insumos, la reducción de los riesgos de pérdida de cosechas, el aumento de la resiliencia y las mejoras del capital natural del suelo compensarían con creces el costo de ese apoyo especializado en materia de salud y tutoría del suelo.

FDI: ¿Cómo podemos difundir este conocimiento entre los agricultores locales?

 WJ & PL: Tenemos un reto urgente no sólo para informar a los agricultores sobre estos temas de salud del suelo, sino también para ayudar a refinar e implementar estrategias prácticas de regeneración relevantes para las condiciones locales. Los grupos locales de regeneración, los casos de estudio, el apoyo científico y de mentores especializados y las condiciones financieras y de mercado son importantes para efectuar los cambios urgentes y críticos.

Al documentar estos procesos y sus resultados, debería ser posible alentar a otros grupos de agricultores y estrategias innovadoras de regeneración en toda Australia. Tenemos la ciencia, las habilidades, los procesos exitosos y el imperativo de regenerar nuestros suelos. Aunque siempre habrá más que saber, podemos aprender y avanzar mejor a través de grupos locales de agricultores que pueden identificar, implementar y documentar soluciones comerciales prácticas para sus desafíos específicos de regeneración de suelos y tierras.

Sobre todo, la comunidad en general necesita entender lo que los agricultores líderes saben: la naturaleza nos está diciendo claramente que nuestro sistema agrícola industrial actual es insostenible y está degradando nuestros suelos. Tenemos que cambiar. Nuestro paisaje natural único puede mostrarnos formas altamente efectivas, rentables y seguras de hacer este cambio, incluyendo el uso de hongos micorrícicos como se ha descrito anteriormente. Podemos y debemos enfrentar estas realidades y actuar a través de opciones sostenibles. La pregunta es: ¿tendremos tiempo?

Sobre los entrevistados:

Walter Jehne es un científico jubilado con experiencia en microbiología de suelos y ecología vegetal que ha trabajado en Australia y en el extranjero, incluso para CSIRO. Ahora forma parte de dos grupos sin fines de lucro, Soils for Life y Future Directions International, que promueven soluciones para la regeneración del paisaje australiano y el desarrollo de los sectores agrícola y pastoral de Australia.

Phil Lee tiene muchos años de experiencia de trabajo en su granja familiar en el sur de Australia Occidental. Comenzó a desarrollar un interés en la microbiología del suelo a principios de la década de 1990 y ahora está ayudando a los agricultores a mejorar la calidad del suelo de sus granjas en todo el estado.

Traductor: Alberto Pérez-Roldán Tacumi - Director Agro Holistic s.l.