Es de conocimiento común que ciertos suelos tienen altos niveles de supresión de enfermedades, lo que significa que pueden impedir que los patógenos se establezcan en el área alrededor de las raíces de las plantas. Sin embargo, todavía se desconoce qué suelos son mejores para suprimir enfermedades y cómo se mejora la supresión de enfermedades mediante técnicas de manejo.
Algunos suelos son mejores para suprimir enfermedades que otros, lo que ayuda a proteger a las plantas de patógenos en la zona de las raíces. Sin embargo, todavía no entendemos completamente qué hace que estos suelos sean únicos. La rizosfera es el área del suelo que rodea las raíces de las plantas, llena de nutrientes y microorganismos que apoyan el crecimiento de las plantas. Esta comunidad microbiana actúa como un sistema de defensa contra las enfermedades de las plantas, lo que afecta la salud general de las mismas. Por lo tanto, estudiar cómo los diferentes microbiomas de la rizosfera afectan las enfermedades de las plantas es crucial para desarrollar nuevas formas de mejorar la salud y la productividad de las plantas.
Una de las practicas interesantes para mantener el microbioma es la rotación de cultivos, que implica el uso de varios tipos de sistemas cultivables, como una forma de reducir los efectos nocivos de los patógenos en el rendimiento de los mismos. Al interrumpir la conexión entre plantas y patógenos, este método ofrece una solución rentable para el control de enfermedades.
Los microbios y las plantas ofrecen soluciones prometedoras para combatir los patógenos del suelo y las enfermedades de las plantas. Las comunidades microbianas sintéticas (SynComs) y los metabolitos derivados de raíces se encuentran entre las herramientas que se están explorando. Estas estrategias pueden contribuir a promover la sanidad vegetal. Sin embargo, aún queda mucho por aprender sobre qué estrategias funcionan mejor bajo diferentes enfoques de gestión.
Investigaciones recientes han revelado que el ensamblaje del microbioma de la rizosfera está muy influenciado por los efectos de selección del metabolismo de las raíces de las plantas. Esto significa que la salud de las plantas puede variar dependiendo de qué poblaciones microbianas sean capaces de utilizar los metabolitos de las raíces. Esto abre la posibilidad de que las prácticas agrícolas alteren la selección direccional que mantiene la estabilidad del ecosistema agrícola al explotar las diferencias en el metabolismo de las raíces de diferentes cultivos. Además, se están desarrollando SynComs (comunidades microbianas sintéticas) como bioproductos para controlar las enfermedades transmitidas por el suelo. Sin embargo, es importante comprender el impacto de estos SynCom en la rizosfera de los cultivos y su eficacia como herramientas de gestión de la sanidad vegetal.
Un grupo de investigadores efectuaron varios experimentos para analizar cómo el manejo de cultivos afecta la capacidad del microbioma de la rizosfera para combatir enfermedades. Los resultados mostraron que en el monocultivo de maní, las bacterias importantes se redujeron debido a respuestas más débiles a los exudados de las raíces, pero desempeñaron un papel en la supresión de la invasión de patógenos en la rizosfera. Los hallazgos revelaron que los indicadores de enfermedades y los niveles de patógenos no eran notablemente distintos entre los métodos de monocultivo y rotación durante las primeras etapas de crecimiento de las plantas. Sin embargo, a medida que las plantas de maní progresaron, hubo un aumento significativo en la aparición de enfermedades en los maníes monocultivos en comparación con los cultivados en rotación.
Curiosamente, se observaron disparidades notables en el microbioma de la rizosfera del maní entre el monocultivo y la rotación de cultivos, desde la etapa de plántula hasta el desarrollo completo de la planta. Estas disparidades se relacionaron con diferentes resultados de las enfermedades, lo que destaca la importancia del microbioma de la rizosfera en el crecimiento y la susceptibilidad a las enfermedades de estas plantas. Investigaciones recientes han demostrado que las variaciones en la composición de los microbios de la rizosfera durante la etapa de plántula pueden provocar cambios en la función microbiana, lo que en última instancia resulta en plantas sanas o enfermas.
Los hallazgos revelaron que los indicadores de enfermedades y los niveles de patógenos no eran notablemente distintos entre los métodos de monocultivo y rotación durante las primeras etapas de crecimiento de las plantas. Sin embargo, a medida que las plantas de maní progresaron, hubo un aumento significativo en la aparición de enfermedades en los maníes monocultivos en comparación con los cultivados en rotación. Curiosamente, se observaron disparidades notables en el microbioma de la rizosfera entre el monocultivo y la rotación de cultivos, desde la etapa de plántula hasta el desarrollo completo de la planta. Estas disparidades se relacionaron con diferentes resultados de las enfermedades, lo que destaca la importancia del microbioma de la rizosfera en el crecimiento y la susceptibilidad a las enfermedades de estas plantas. Investigaciones recientes han demostrado que las variaciones en la composición de los microbios de la rizosfera durante la etapa de plántula pueden provocar cambios en la función microbiana, lo que en última instancia resulta en plantas sanas o enfermas.
Los exudados de raíces en los campos de monocultivo de maní pueden afectar negativamente a las bacterias clave que ayudan a suprimir los patógenos, lo que lleva a una capacidad reducida para proteger el suelo contra enfermedades. Esto enfatiza la importancia de las especies microbianas raras en la regulación de la resistencia a la rizosfera de las plantas. Sin estas especies, la capacidad de la comunidad en los campos de maní monocultivos para suprimir el crecimiento de patógenos disminuye. La investigación muestra que los exudados de raíces del monocultivo pueden promover el crecimiento de Burkholderia sp. y Stenotrophomonas sp., superando potencialmente a otras bacterias como Paenibacillus sp., Pantoea sp., Lysinibacillus sp., Enterobacter sp., Sporosarcina sp., Fictibacillus sp. y Pseudomonas sp. que tienen una respuesta más débil a los exudados de raíces de monocultivo. Como resultado, las cepas enriquecidas se apoderan de los recursos de las raíces, mientras que los taxones empobrecidos luchan por contribuir eficazmente a la comunidad en la rizosfera de monocultivo.
La reintroducción de estas bacterias restableció la capacidad del suelo para combatir enfermedades, los hallazgos mostraron que los microbios que desaparecieron bajo el monocultivo desempeñaron un papel en la supresión de los patógenos fúngicos a través de interacciones cooperativas. Como siguiente paso, al reintroducir estas cepas en la rizosfera del monocultivo, se redujo significativamente los ataques de patógenos a las raíces, lo que proporciona pruebas sólidas de que la introducción de microbios de baja abundancia durante la sucesión de la comunidad puede mejorar la función general de la comunidad de la rizosfera.
La capacidad inhibidora de las comunidades microbianas, que consistían en combinaciones aleatorias de cepas, era consistente con una mayor diversidad filogenética. Esto sugiere que todas las cepas agotadas contribuyen a suprimir los patógenos fúngicos mediante interacciones sinérgicas. Los experimentos de inoculación microbiana confirmaron que la reintroducción de las cepas agotadas protegía eficazmente las raíces de las plantas de infecciones patógenas, aunque no promovía el crecimiento de las plantas. Los datos obtenidos de diversos enfoques indican que el grado en que las cepas agotadas participan en el ensamblaje de la comunidad residente puede determinar su éxito en la prestación de servicios funcionales en la rizosfera.