Se reconoce ampliamente que la biodiversidad y la multifuncionalidad del suelo tienen una correlación positiva. Sin embargo, la influencia de los patógenos vegetales en la multifuncionalidad del suelo y su conexión con la diversidad microbiana aún no se ha investigado a fondo.
Los microorganismos del suelo son como las centrales eléctricas que impulsan y sustentan diversas funciones de los ecosistemas, como el ciclo de nutrientes, la descomposición de la basura y la regulación del clima. La diversidad de microbios del suelo, como bacterias, hongos micorrízicos arbusculares y saprobios fúngicos, se ha relacionado con la multifuncionalidad del suelo. Sin embargo, esta relación puede variar dependiendo de diferentes factores ambientales como la fertilización, la sequía, el pH del suelo y la salinidad. Si bien el impacto de los factores abióticos está bien estudiado, la influencia de los factores bióticos en las conexiones entre la biodiversidad y la multifuncionalidad del suelo no está tan clara. Aunque la mayoría de los cultivos se cultivan en monocultivos y son vulnerables a plagas y enfermedades, aún no se comprenden completamente los efectos de los patógenos en otras comunidades microbianas y funciones del suelo. Es crucial comprender cómo interactúan los diferentes grupos microbianos con las funciones de los ecosistemas para mejorar las prácticas agrícolas.
Los efectos de los hongos patógenos sobre las funciones de microorganismos en el suelo, probablemente dependan de la especie y la abundancia de los patógenos, que están asociados con las condiciones fisiológicas de las plantas hospedantes. Las discrepancias observadas en diferentes estudios podrían atribuirse a variaciones en las características de los patógenos y las duraciones de la siembra de los cultivos. Los patógenos transmitidos por el suelo que causan más lesiones a las raíces tienden a contribuir a una mayor descomposición del tejido vegetal, y la siembra continua puede provocar la acumulación de más patógenos. Además, una presencia excesiva de patógenos puede afectar la composición de otros microbios del suelo, lo que resulta en desequilibrios en los nutrientes del suelo y cambios en las actividades enzimáticas biológicas, funciones microbianas y actividades del suelo, con efectos impredecibles sobre las funciones mediadas por microorganismos del suelo. Por lo tanto, examinar la dinámica temporal de los hongos patógenos es esencial para predecir las respuestas de los ecosistemas a las perturbaciones de la dinámica futura de los ecosistemas.
Un suelo sano mantiene un equilibrio dinámico con diversos microorganismos, redes intrincadas, una mayor cooperación y una competencia reducida. Por ejemplo, las interacciones y la competencia entre diferentes especies ayudan a regular los hongos patógenos para preservar la salud del suelo. En los sistemas de monocultivo, las poblaciones de patógenos fluctúan. Cuando los niveles de patógenos son bajos, tanto las bacterias como los hongos pueden prosperar y apoyar las funciones microbianas del suelo. Sin embargo, en presencia de una alta abundancia de hongos patógenos, las especies de hongos no patógenos pueden tener dificultades debido a la competencia, lo que lleva a comunidades de hongos desequilibradas. Las especies bacterianas también pueden competir con ciertos hongos por los recursos, lo que indica que las bacterias pueden tener un papel más importante en entornos con alto contenido de patógenos.
Sin embargo, aún no se comprende completamente la conexión entre cómo se agrupan los microbios y las funciones que desempeñan en un ecosistema. En comunidades donde las especies tienden a tener relaciones más positivas entre sí, los procesos de ensamblaje aleatorio son más comunes. Estos procesos ayudan a contrarrestar los efectos negativos de los cambios ambientales y a mantener el ecosistema funcionando correctamente. Por otro lado, si los procesos aleatorios se desequilibran y hay demasiada dispersión, se puede alterar la composición de las especies y reducir el funcionamiento de los ecosistemas. Los procesos deterministas, por otro lado, pueden mejorar o reducir las funciones de los ecosistemas. Lo hacen favoreciendo ciertas especies que se adaptan bien a condiciones ambientales específicas , o seleccionando especies que no son altamente funcionales, lo que puede disminuir las funciones del ecosistema. Cuando hay hongos patógenos presentes, las fuerzas selectivas se vuelven más fuertes, lo que genera una mayor variación ambiental debido a la aparición de enfermedades.
Los procesos deterministas se vuelven más prominentes cuando hay una mayor abundancia de patógenos, a medida que las especies compiten más intensamente y el ambiente filtra ciertos organismos. Sin embargo, es necesario explorar cómo se regulan los procesos de ensamblaje de comunidades microbianas y cómo impactan el desempeño de los microorganismos funcionales del suelo bajo diferentes condiciones de patógenos fúngicos. Se ha encontrado una funcionalidad alta tanto de bacterias como de hongos asociada a una baja presencia de fitopatógenos, no obstante, cuándo las poblaciones de estos microorganismos patógenos aumenta, la actividad funcional fúngica disminuye considerablemente. En dichos escenarios, las bacterias asumen el papel funcional en gran medida, no obstante esta resiliencia puede comprometerse con un mayor desequilibrio hacia hongos patógenos de plantas. Es importante mantener el equilibrio en el microbioma del suelo, de tal forma que las funciones básicas mediadas por microorganismos no se vean comprometidas.