Un nuevo paradigma: El suelo visto como organismo vivo

Publicado el: 26/10/2015
Autor/es: Ing. Agr. Carlos Abecasis, Asesor en Bio-regeneración de Suelos. Argentina

Durante muchos años se trató al suelo como el soporte mecánico de las plantas en el cual se agregaban fertilizantes para que estas crecieran. Gracias a los avances tecnológicos se pudo demostrar algo que se podría considerar como un nuevo paradigma, y es que “el suelo es un organismo vivo”. Al igual que una planta o un animal, el suelo respira, se ali...

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16 de Diciembre de 2018
Estimado Carlos!! un saludo y felicitaciones por tu articulo. Sin embargo, considero importante mencionar algo que se le ha olvidado!! En tu articulo no tomas en cuenta los beneficios que el Silicio (Si) proporciona a los suelos. El Si, un elemento que es considerado actualmente como 'cuasi-esencial' es parte fundamental del suelo ya que es el segundo elemento constitutivo del suelo. El Si incrementa la disponibilidad de los elementos nutritivos del suelo lo que consecuentemente, aumenta la capacidad de intercambio cationico (CIC). Igualmente, el Si coadyuva a la promocion de los mecanismos de defensa de las plantas a los ataques tanto por insectos plagas como por los microorganismo fitopatogenos que afectan grandemente a todos los cultivos agricolas. Un suelo sano Carlos deberia de contener cantidades de Si disponible muy significativas y con ello tener cultivos sanos para que expresen su potencial productivo y con ellos producir mayores beneficios a los productores. Otro punto al que no te referistes en tu articulo Carlos es que el Humus (secuestrante de elementos nutritivos del suelo), amen de la formacion de acidos humicos (humatos, ulminas, etc.), requieren del acido fulvico que es el acomplejante natural del suelo para poner a la disposicion esos elementos esenciales nutritivos que la planta requiere. La cuestion no es 'Fertilizar', lo que debemos de hacer es 'Nutrir' a las plantas (los cultivos) adecuadamente. Suelos stresados son aquellos que ademas de los factores mencionados por Carlos, tambien tienen concentraciones de Si muy bajas. Debemos de incorporar este elemento (Si) en aplicaciones tanto al suelo como foliar y para ello, es fundamente que la forma del Si este en su punto de mayor oxidacion como es el Silicato (SiO3=), el cual forma compuestos silicatados con las bases (Ca, Mg, K, Na) y que regula los excesos nocivos del N aplicado de forma exagerada a traves de fuertes aplicaciones de fertilizantes edaficos nitrogenados, al igual que facilita la absorcion del B, Zn, P, Fe; mejora el pH del suelo al disminuir el Al disponible del mismo y controla el efecto negativo de los elementos metalicos y que son toxicos para el buen crecimiento y desarrollo de las plantas. El Si coadyuva a la descompactacion de los suelos al aumentar la porosidad de los mismos y con ello, como bien indicas Carlos, las poblaciones de los microorganismos beneficos del suelo sera muy mayor y con ello, conllevara a que los cultivos agricolas se desarrollen adecuadamente. Muchos otros beneficios conlleva la aplicacion de Silicatos tanto al suelo como foliar a las plantas, lo que ha sido mencionado por numerosos cientificos a nivel mundial lo que ha incrementado el paradigma de este elemento debido a su versatilidad, utilidad y por supuesto, a los beneficios fisiologicos que el mismo promueve en las plantas como es: el eliminar los stresses bioticos y abioticos. Saludos!
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23 de Septiembre de 2019
Octavio A. Menoal Esa concepción se diluyo aunque empírica si estaba difundida en nuestra Ruralidad, hoy solo en recónditos aborigenes, infortunadamente la ambición comercial de la especie humana vende aun la noción del sustento de la base de la vida en la litosfera y parte de la hidrosfera como lo es el suelo meramente convencional en aras de su lucro sin importar sus efectos.
Muy buen articulo ingeniero
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17 de Diciembre de 2018
Estoy totalmente de acuerdo y como microbiologa sabemos que los microorganismos tienen una participación en todos los ambientes, y posiblemente por la falta de conocimiento hemos visto al suelo como algo inerte; pero no habría ningún tipo de metabolismo si no hubiera participación de los microorganismos. Felicitaciones Ing. una excelente explicación
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Reckall lol Reckall lol
Biólogo
24 de Diciembre de 2018
Compañeros, cordial saludo. Recordemos que es importante conocer el origen del aserrín algunos maderables poseen Taninos y/ o sustancias (terpenos.....) que pueden afectar los cultivos o vegetales al incorporarse al suelo, también algunas explotaciones forestales dentro de sus prácticas, aplican sustancias químicas como inmunizantes, insecticidas convirtiendo el aserrín un sustrato transportador de estos tóxicos.
Felicidades.
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Enrique Escoto Garcia Enrique Escoto Garcia
Agricultor consultor independiente
25 de Diciembre de 2018
Felicidades un tema muy importante para una agricultura de mejor inocuidad y recuperacion de la vida de los suelos gracias por compartir su gran experiencia un fuerte abrazo
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Esteban Leon Esteban Leon
Director en Instituto Tecnologico
12 de Enero de 2019
FELICITACIONES ING. SOY PERUANO, ING.AGRONOMO, TODAVIA SOMOS POCOS INGENIEROS QUE HEMOS TOMADO CONSCIENCIA QUE EL SUELO AGRICOLA ES UN SER VIVO, SU PONENCIA NOS ABRE MAS EL CEREBRO.
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1 de Febrero de 2019
Buenas noches ing. que lamentable es que siendo tan grande de edad y ser ing. agr. apenas reconozcas que el suelo es un ser vivo. Esto me dice que todos estos años de estudio del suelo son ignorados, me apena su caso. Pero ya es un avance gracias.
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Gustavo Chingual Vargas Gustavo Chingual Vargas
Médico Veterinario
4 de Marzo de 2019
totalmente de acuerdo, los microorganismos del suelo vivifican lo insoluble.
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Lucia Susana Rodriguez Lucia Susana Rodriguez
Asesor Técnico
6 de Abril de 2019
me encanto esta charla explicativa ingeniero fue la mejor en mucho tiempo, pues asi pienso yo, trabajo con productores pequeños y no le permito poner fertilizantes químicos, si mucha materia orgánica, un suelo sano no requiere de aditivos que termina empobreciendo el suelo..
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5 de Julio de 2019
Estimados, gracias a la no roturación del suelo (por la práctica de la siembra directa) se fueron recomponiendo los mismos luego de décadas de pulverizarlos con arados y rastras de todo tipo. Esto permitió una lenta recuperación de la biota y de la estructura en esos suelos...lamentablemente para esta técnica se hizo imprescindible el uso de químicos los cuales ya fueron aplicados en algunos suelos en exceso...me parece correcto que tomemos al Suelo como el cliente a satisfacer y recomponer . Es un trabajo a largo plazo y todos sus aportes son bienvenidos!
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Benjamin Caburè Antonio Benjamin Caburè Antonio
Agrónomo General
19 de Agosto de 2019
Fernando Martin Grandi Opino y por lo que vemos en Argentina, en muchos casos, que la estructura, luego de 30 años de siembra directa, más que recuperarse, se modificó, perdiendo capacidad de retener agua, y generando estratificaciones laminares que dificultan la exploración radicular, .
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6 de Agosto de 2019
Saludos. Excelente articulo y video explicativo de lo que es un suelo vivo. Suscribo al cien por cien lo expuesto por Carlos Abecasis y me alegra saber que coincidimos en la misma metodología de visión integral y mejora de la Fertilidad de Suelos. Me alegra ver también su exposición y breve explicación del análisis por Cromatografia Plana, que yo utilizo no solamente para el suelo, sino también para diseñar mezclas de insumos equilibrados.
Respecto a lo que comentaba otro compañero sobre el tema del Si, tiene razón en que es muy importante para las plantas, pero he de decir que los microorganismos saben biodisponer el Si del suelo, si reciben energía suficiente. Esta energía proviene de los exudados de las raíces, ricas en sustancias carbonadas liquidas y hasta que no reciben la energía y alimento de los exudados, no son capaces de disolver el Si del suelo, porque es un de los elementos mas "duros".
La planta lleva diseñado el proceso fotosintético con exclusividad para enviar alimento y energía a los microorganismos del suelo, que son lo que van a facilitarle todos los nutrientes disponibles en ese suelo.
Es clave entender que cuando una planta comienza su actividad fotosintética y envía los azucares al suelo, debe haber suficiente carga microbiana para poder transformar dichos azucares. Si esto no es asi, es cuando se generan todo tipo de plagas y enfermedades para las plantas.
Es una relación directa entre capacidad fotosintética y carga del consorcio microbiano del suelo, un elemento crucial para la salud de las plantas.
Gracias por su exposición y por su completo artículo sr Carlos Abecasis. Saludos desde España.
Responder
Enrique Escoto Garcia Enrique Escoto Garcia
Agricultor consultor independiente
24 de Septiembre de 2019
Ing. Carlos felicidades por su presentación muy interesante dos cosas quisiera comentarle los patógenos también son parte del suelo? y la otra si yo tengo fresa y después del cultivo siembro Brócoli al empezar a florear lo incorporo y le agrego un coctel de micro organismos al incorporarlo debo de usar arado o rastra para manejar my suelo y formar las camas que opina
Saludos y gracias por su fina atención
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24 de Septiembre de 2019
Muy buenas noches.
Excelente enfoque de lo que en realidad es el Suelo y explicado muy detalladamente.
Lo Felicito
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Leonides Fernandez Leonides Fernandez
M.C. Producción Fruticola
12 de Octubre de 2019
Bueno acá
Tenemos 20-25 años viendo al suelo como un ser vivo, el cual como todo ser se enferma
Saludos
Responder
31 de Octubre de 2019
Leonides Fernández Si desde hace 20-25 años se dieron cuenta que el suelo es un ser vivo, andamos muy mal.
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16 de Octubre de 2019
Ningún paradigma, el suelo es un organismo vivo de hace miles de años, desde que es suelo, así fue concebido, según Einstein "Por un jardinero extraordinario"
Responder
16 de Octubre de 2019
Un interesante debate el originado en éste apartado el foro y en el que se pone de relieve la definición de una entidad, como es el suelo, y el suelo como soporte para las plantas.
Desde mi punto de vista, un suelo es un ser vivo que tiene diferentes estadíos de vida en función de diferentes factores, entre ellos y como los mas importantes-limitantes, la humedad-agua y las plantas.
Un suelo del desierto se diría que tiene una vitalidad muy limitada porque la ausencia de agua, impide que los elementos que ese suelo tiene, minerales y microorganismos, sobre todo, tengan actividad vital.
Un suelo sin plantas, difícilmente puede tener actividad vital, porque ésta, está relacionada directamente con la capacidad fotosintética y la exudación de sustancias que aumentan la actividad vital de dicho suelo.
El sistema suelo-planta por tanto, es clave para entender la vida que se generan mutuamente. EL suelo necesita a la planta y la planta necesita al suelo en una simbiosis perfecta.
En función de las demás variables abióticas ( humedad, co2, tª , etc) y bióticas ( riqueza y variedad orgánica-mineral-biológica ) la actividad biológica conjunta será de mayor o menor gradiente.
A mi me gusta trabajar con el sistema suelo planta por éste motivo, ya que no veo razonable trabajar un suelo sin tener en cuenta si va a sustentar plantas o no.
Los suelos desnudos, nada más que reciben agua de lluvia son capaces de sustentar hierbas específicas del tipo de suelo sobre el que desarrollan sus rizosferas ( hierbas bio-indicadoras ). Pero una cosa es dejar al suelo que sustente plantas adaptadas a su especificidad y otra es trabajar un suelo para que sea capaz de sustentar plantas y criar buenas cosechas.
En éste sentido, es clave considerar otras variables como el tipo de raíz de la planta que vamos a cultivar, la cantidad de biomasa que puede generar , fases de floración y fruto, capacidad de exudados de la planta, etc, para poder concebir la simbiosis vital y el recorrido común del suelo y la planta. La sincronización entre el recorrido vital de una planta y la vida del suelo que la sustenta, es clave para entender muchas de las plagas y enfermedades que tienen las plantas.
Si un suelo tiene poca m. orgánica, va a poder sustentar poca microbiologia. Si un suelo está compactado, va a poder sustentar poca microbiologia,, sobre todo aeróbica. Si un suelo tiene poca humedad, va a poder sustenta poca microbiologia. Deberíamos preguntarnos , ¿ qué pasa cuando la planta empieza a desarrollarse vegetativamente y a generar azucares por la fotosíntesis en suelos como los mencionados, con poca carga microbiológica ?.
Los azucares que lleva a la raíz y los exudados producidos no encuentran en el suelo, suficiente carga microbiológica para una transformación ( lisis-ruptura,,síntesis-unión ) adecuada en tiempo y forma y se genera un ambiente tóxico y la savia carga esas sustancias no transformadas correctamente y va generando por la planta todo tipo de problemas ( enfermedades y plagas ). Es aquí donde radica la clave de una agricultura sustentable, en la sincronización vital del sistema suelo-planta.
Agradezco al profesor Carlos Abecasis su gran exposición ( en la que estoy en acuerdo casi en su totalidad y sobre todo me alegra la fotografía de los Cromas, pues se difiere que usa el método de análisis por cromatografia, al que yo me he referido en más de una ocasión por aquí.
Gracias a todos por sus aportaciones.



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16 de Octubre de 2019
Jesús Alberto García Gallardo Si hasta ahora nos estamos dando cuenta que existe una relación suelo planta, andamos muy lentos en el aprendizaje y desarrollo de la producción agrícola. Mu siento sorprendido de leer los comentarios, son de sorpresa. Del suelo no se conoce l.o que debería de conocerse, andamos un poco aletargados. ¿Quien se imagina un suelo sin plantas, excepto en varias circunstancias ,muerto totalmente,... es un error.

Cerca de mi casa de habitación recién han derribado una casona con más de cien años de servir. Al mes de su demolición el brote de plantas era una fantasía, todo ese material vegetal y el suelo permanecían igual, vivos, vivos, durante un siglo. Así, hay sitios en el mundo que eliminando el concreto serían bosques increíbles.
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16 de Octubre de 2019
El suelo como un conjunto de elementos, posee apenas un 5% de MO de ese conjunto y, existe desde que se formó este planeta, no existe ningún paradigma con respecto a la MO descubierto en estos tiempos.
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18 de Octubre de 2019
Gracias por su respuesta. El meollo de la cuestión sobre mi comentario, es que el suelo tiene memoria en función del ecosistema que lo contiene y para que las plantas crezcan sanas es imprescindible que la acción de la planta, tenga correspondencia en el suelo. Este asunto, con la fertilización que propone el sistema tradicional no lo tiene en cuenta. Según este sistema, nosotros sabemos las necesidades nutricionales de cada planta y las intentamos cubrir con un fertilizante salino que el suelo no reconoce.
Las plantas necesitan una nutrición diferente en función de su fase de desarrollo y el suelo debe ser capaz de facilitarle esas necesidades en ese momento dado. A esto me refiero con la sincronización también. Si la planta no tiene en el suelo lo que necesita, aun intentando ella aportar exudados que se lo favorezcan, porque en el suelo no existe, la planta entra en stress y enferma.
Yo soy partidario de equilibrar los suelos por medio de aportes iniciales de diversidad orgánica- mineral y biológica, para que la planta tenga lo que necesite en el momento que lo necesite. ES ella la que sabe lo que necesita en un momento dado, no yo, ni ningún agrónomo.
Respecto a que el suelo tiene memoria, se lo podría demostrar con analiticas cromatográficas que he hecho durante un año en suelos virgenes. Un suelo vivo, tiene una actividad dinámica mas o menos potente en función de parámetros como temperatura, humedad, y capacidad de movimiento de cargas y ese dinamismo lo usa para mantener un equilibrio que es necesario para el mantenimiento de una correcta rizosfera. En donde yo resido, el norte de España, el suelo actúa diferente en las diferentes temporadas del año en función de éstos parámetros, ya que los microorganismos son sensibles a ellos. Son los microorganismos los que dan vida al suelo con su actividad, su metabolismo y sus funciones.
Con mis comentarios no pretendo molestar a nadie y procuro aportar una visión que en mi caso, está basada en la realidad. Como asesor, le digo realmente que mi método funciona y cada dia tengo mas trabajo en gran parte de España.
El sistema convencional usado hasta ahora, está obsoleto porque no ha tenido en cuenta la microbiologia del suelo. Cuando no tienes en cuenta algo asi, todos los insumos desarrollados no han sido diseñados para no afectar negativamente a dicha microbiologia, porque simplemente no la han tenido en consideración. Una falta de respeto contra la vida natural y un gravísimo error en aras del rápido beneficio de sus corporaciones.
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18 de Octubre de 2019
Jesús Alberto García Gallardo (:::)Yo soy partidario de equilibrar los suelos por medio de aportes iniciales de diversidad orgánica- mineral y biológica, para que la planta tenga lo que necesite en el momento que lo necesite. ES ella la que sabe lo que necesita en un momento dado, no yo, ni ningún agrónomo"., esto es lo más consecuente que se ha discutido en este foro. Usted lo manifiesta. es la planta la que decide lo que le corresponde hacer, no el hombre.

(…) El sistema convencional usado hasta ahora, está obsoleto porque no ha tenido en cuenta lamicrobiologia del suelo".
La microbiología del suelo siempre estará presente en cultivos convencionales y no convencionales seguirá siendo utilizado por mucho tiempo, la planta cumple sus funciones en ese sistema y produce. lo que se corresponde, porque es ella la que decide lo que debe hacer, no se puede eliminar la parte mineral del suelo (45%)porque es el porcentaje del contenido del suelo natural.
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18 de Octubre de 2019
RESIDUOS ORGÁNICOS Y MATERIA ORGÁNICA DEL SUELO


Gloria Meléndez
Centro de Investigaciones Agronómicas
Universidad de Costa Rica
gmelende@cariari.ucr.ac.cr

El uso y aplicación de materia orgánica en agricultura es milenaria, sin embargo, paulatinamente fue experimentando un decrecimiento considerable, probablemente a causa de la introducción de los fertilizantes químicos que producían mayores cosechas a menor costo. Sin embargo, durante los últimos años se ha observado un creciente interés sobre la materia orgánica, habiendo experimentado su mercado un gran auge ligado al tema de los residuos orgánicos que encuentran así, una aplicación y el desarrollo de nuevas tecnologías (Terralia, 1998).
Los residuos orgánicos sin descomponer están formados por: hidratos de carbono simples y complejos, compuestos nitrogenados, lípidos, ácidos orgánicos (cítrico, fumárico, málico, malónico, succínico); polímeros y compuestos fenólicos (ligninas, taninos, etc.) y elementos minerales. Todos estos componentes de la materia viva sufren una serie de transformaciones que originan lo que conocemos como materia orgánica propiamente dicha. En el suelo coinciden los materiales orgánicos frescos, las sustancias en proceso de descomposición (hidratos de carbono, etc.) y los productos resultantes del proceso de humificación. Todos ellos forman la materia orgánica del suelo.

ORIGEN Y COMPOSICIÓN DE LA MATERIA ORGÁNICA DEL SUELO
El suelo recibe una gran cantidad de restos orgánicos de distinto origen, entre estos, restos de las plantas superiores que llegan al suelo de dos maneras: se depositan en la superficie (hojas, ramas, flores, frutos) o quedan directamente en la masa del suelo (raíces al morir). Otras dos fuentes importantes son el plasma microbiano y los restos de la fauna habitante del suelo. Basándose en lo anterior, se considera a la materia orgánica del suelo (MOS) como un continuo de compuestos heterogéneos con base de carbono, que están formados por la acumulación de materiales de origen animal y vegetal parcial o completamente descompuestos en continuo estado de descomposición, de sustancias sintetizadas microbiológicamente y/o químicamente, del conjunto de microorganismos vivos y muertos y de animales pequeños que aún faltan descomponer.
Inmediatamente después de la caída de los materiales al suelo y muchas veces antes, comienza un rápido proceso de transformación por parte de los macro y microorganismos que utilizan los residuos orgánicos como fuente de energía. El proceso de descomposición está acompañado de la liberación de CO2 y de los nutrimentos contenidos en los residuos orgánicos.
Del 75 – 90 % de los restos orgánicos están constituidos por agua. Una fracción pequeña de MOS está constituida por carbohidratos, aminoácidos, ácidos alifáticos, proteínas, grasas, etc., y en su mayor parte están formadas por las llamadas sustancias húmicas, que son una serie de compuestos de alto peso molecular. Estas sustancias húmicas han sido divididas grupos de acuerdo a su solubilidad en soluciones ácidas y básicas concentradas: ácidos húmicos, ácidos fúlvicos, huminas. Los ácidos húmicos son moléculas más grandes y complejas que los ácidos fúlvicos, además presentan contenidos más altos de N, pero menor de grupos funcionales.
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21 de Octubre de 2019
Diversidad biológica

(Araúz, 1998) dice lo siguiente: (…)”Los agroecosistemas son ecosistemas con una baja diversidad de especies, básicamente uno o pocos cultivos o especies animales, y algunos especies asociadas.

Las plantas en monocultivo se ven despojadas de una de sus estrategias de defensa, la cual es pasar desapercibidos en un mosaico de heterogeneidad espacial. La diversidad intraespecífica también es baja, porque las variedades que se siembran tienden a ser genéticamente uniformes.

Esto significa, que una vez que un herbívoro o un fitoparásito se logra establecer en el cultivo, encuentra condiciones propicias para un incremento rápido en la población por la disponibilidad casi ilimitada de alimento de fácil obtención.

Así, la baja diversidad hace que los ecosistemas sean más vulnerables al ataque de herbívoros y fitoparásitos. que en los ecosistemas naturales. No significa esto que los sistemas naturales estén totalmente exentos de riesgo, como tampoco significa que las plagas y enfermedades sean producto de las prácticas agrícolas intensivas.

Si bien éstas últimas tienden a favorecerlos, los procesos de hervivoria y parasitismo son la norma en la naturaleza, y causan reducciones de eficiencia fotosintética y reproductiva en los sistemas naturales también.”


Araúz, F. 1998 FITOPATOLOGÍA, un enfoque agroecológico, 1. ed:-San José C.R.
Editorial de la Universidad de Costa Rica..1998. página 36.
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23 de Octubre de 2019
Más que Serendipity: El potencial de manejar el carbono y las emisiones del suelo mientras promueve la agricultura de bajo insumo con micorrizas serendipitoideas


Perspectives
Kelly D. Craven and Prasun Ray

Published Online:26 Jun 2019https://doi.org/10.1094/PBIOMES-12-18-0058-P


?La materia orgánica (OM) tiene una enorme influencia en las propiedades biológicas, químicas y físicas de los suelos, por lo que es un componente vital de los sistemas agrícolas saludables. Los beneficios inmediatos son que OM contiene agua y mejora la aireación del suelo, mientras que también se acumulan beneficios en los que OM es visto como un medio de secuestro de C en el suelo y de almacenar nutrientes para el uso futuro de cultivos. Muchos estudios han vinculado la productividad de las plantas con el contenido de OM del suelo (SOM)??(Bauer y Black 1994;?? ?? ??Seremesic et al. 2011??) y muchos ecosistemas naturales dependen en gran medida de la descomposición de SOM como medio de liberación de macro y micronutrientes (??Lehmann y Kleber 2015??; ?? ??Marschner y Kalbitz 2003??). La importancia de la SOM en los suelos agrícolas no puede ser enfatizada en exceso, afectando la naturaleza biológica, química y física de este recurso vital. Posteriormente, los sistemas de cultivo que emplean estrategias de gestión ecológicamente racionales, como el cultivo de cobertura y no hasta el cual, tienen como objetivo aumentar el contenido total de SOM.?
?Cada parte de las plantas cultivadas en el suelo vivo se asocia con varios microorganismos, incluyendo bacterias, hongos, oomicetos, nematodos, protozoos, algas, virus, arqueas y artrópodos. La composición microbiana es más abundante y compleja en la rizoesfera, la zona estrecha que rodea las raíces de las plantas, con 10?9? células por gramo en suelo rizosférico típico, que comprende hasta 10?6? Taxa (??Lakshmanan et al. 2017??). La liberación de los nutrientes encerrados en SOM requiere que estos microorganismos, principalmente descomponedores, secreten ácidos orgánicos y enzimas que pueden aflojar y descomponer la celulosa y la lignina recalcitrante en formas nutritivas que pueden ser utilizadas por otros microbios y plantas (??Campbell et al. 1991??; ?? ??2003??). Sin embargo, la liberación real de esta nutrición se logra principalmente a través de la descomposición microbiana, y se acompaña de la respiración de C como CO gaseoso?2? durante su degradación. En nuestra opinión, la baja abundancia de residuos orgánicos en los suelos agrícolas surge al menos en parte debido a la incapacidad de ejercer un mayor control sobre el proceso de descomposición, tanto en términos de su tasa, como de su eficiencia de transferencia. Si pudiéramos controlar con mayor precisión el tiempo de rotación y la dinámica de la descomposición de SOM en suelos agrícolas, podríamos cosechar potencialmente los beneficios de la liberación prolongada de nutrientes a lo largo del tiempo y mitigar la emisión de GEI debido a la agricultura.?
?Mientras que los macro y micronutrientes encerrados en OM se ponen finalmente a disposición de todos los miembros del fitobioma, comúnmente se entiende que la C está monopolizada principalmente por los microbios (??Schimel y Schaeffer 2012??), con las plantas capaz de obtener su propia C a través de la fotosíntesis. Una excepción es evidente en la mico-heterotrofia, donde las plantas obtienen la totalidad o parte de su C de hongos micorrizas o de vida libre, a veces sólo para la germinación, mientras que otras permanecen "parasitarias" en el hongo durante todo su ciclo de vida. Esta relación es común en las orquídeas, que carecen de cualquier endospermo en su semilla, y requieren su simbionte micorriza para proporcionar nutrientes y C para la germinación de semillas (??Rasmussen y Rasmussen 2009??).?
?La rotación de OM generalmente se considera algo bueno, ya que libera los nutrientes encerrados en su interior. Sin embargo, cuando esta liberación se logra por comunidades de descomponedores "de vida libre", es decir, aquellas que no suelen formar relaciones con las plantas, la C puede utilizarse principalmente para formar biomasa microbiana y el resto respiró como CO?2?. Ciertas prácticas agronómicas contribuyen significativamente a la respiración del suelo; especialmente labrado que convierte el suelo para promover la degradación de OM. Esto estimula en gran medida la actividad de descomponeción microbiana, lo que conduce a la descomposición de OM y enormes ráfagas respiratorias de CO?2?. En los principales biomas mundiales, una relación directa entre la ?? respiración del suelo y la producción primaria?2? Se ha mostrado el 0,87 (??Raich y Schlesinger 1992??). En parte por esta razón, los agricultores han utilizado tradicionalmente labranza para estimular el proceso de descomposición, convirtiendo sus suelos y exponiendo los residuos de OM y cultivos a comunidades de descomponedores de vida libre en sistemas competitivos y "abiertos". Mientras que una porción de fósforo y N liberado en este proceso está disponible para su retoma por el siguiente cultivo, hay pérdidas significativas de C en forma de carbono orgánico disuelto y enormes ráfagas de CO microbiano?2? Respiración. Otros microbios emiten óxido nitroso, otro potente gas de efecto invernadero, como subproducto de su metabolismo, causando así pérdidas de N al sistema. La mayoría de los modelos de ecosistemas predicen que el calentamiento climático estimulará la descomposición microbiana del suelo C, produciendo una retroalimentación positiva al aumento de las temperaturas globales (??Friedlingstein et al. 2006??; ?? ??Lloyd y Taylor 1994??), y dicha descomposición microbiana del suelo C en respuesta al calentamiento climático depende de la eficiencia de los microbios del suelo en el uso de C (??Allison et al. 2010??).?
Desafortunadamente, este tipo de transferencia indirecta de nutrientes, inherente a un sistema de descomposición de vida libre, puede ser impredecible e ineficiente. La nutrición disponible para las plantas en cierto sentido puede incluso ser vista como un subproducto fortuito de la respiración microbiana y el metabolismo. Incluso si toda la nutrición encerrada en la biomasa microbiana se libera en última instancia a las plantas a medida que se descompone (denominada ??necromasa),??el proceso es altamente ineficiente y es probable que las pérdidas en el sistema sean sustanciales. Tal vez lo más importante, es probable que sólo una fracción de lo que las plantas podrían potencialmente ganar a través de un proceso de descomposición más predecible y dirigido. Desde una perspectiva evolutiva, la aptitud de la comunidad de descomponedora puede estar desacoplada a la de la comunidad de plantas agrícolas. Si bien esto puede ser un resultado aceptable o incluso ventajoso en ciertos ecosistemas naturales, en los agrícolas imparte imprevisibilidad y reduce el impacto de la nutrición de las piscinas OM en el rendimiento de las plantas. La descomposición de OM abierto puede reducir el retorno nutricional después de lo cual nos vemos obligados a complementar esa porción con pulsos de fertilizante inorgánico que abruman la capacidad de la planta para tomarlos, lixiviándose en las vías fluviales del mundo y a menudo resultando en daños ambientales. Las adiciones estacionales a escala local pueden incluso suprimir la formación de un fitobioma resistente a largo plazo, incluyendo simbiosis beneficiosas forjadas entre las plantas y los microbios que comparten aire, agua y suelo. Esto da lugar a comunidades de microbios vegetales dependientes de adiciones externas y colectivamente susceptibles a ?La evidencia de que el volumen de negocios de OM es generalmente positivo para la productividad de la planta también proviene de casos en los que se retrasa, como en la formación de pantanos y brezales, donde la falta de actividad de descomposición se asocia con una creciente acumulación de OM y un agotamiento nutricional y acidificación del suelo. Estos factores pueden alimentarse potencialmente unos de otros en un círculo vicioso, hasta que la productividad de la planta se reduce severamente y se limita a los miembros de familias de plantas tolerantes a los ácidos y de baja calidad nutricional como Ericaceae (??Eskelinen et al. 2009??). Aquí, se ha documentado que los asociados micorrizas de plantas ericoides compiten entre su pariente descomponedor a través de su vinculación a una planta huésped autónoma y fotonilizante. En los suelos donde N y P se vuelven severamente limitados, los descomponedores de vida libre están en una desventaja importante para sus primos micorrizas porque no pueden acceder a las C, N y P que necesitan para producir biomasa y por lo tanto son incapaces de cualquier ácido orgánico sustancial y secreción de enzimas necesaria para movilizar aún más los nutrientes encerrados en el abundante OM. Por el contrario, las micorrizas tienen acceso a C fotosintéticamente derivado de su huésped de la planta, que puede utilizar para alimentar la producción de ácido orgánico y enzimas, dándole así un monopolio sobre el OM y la nutrición bloqueada en el interior. Repaga a la planta anfitriona por este servicio simbiótico canalizando N y P (y a veces también C) a su huésped a través de su micelio que se expande en ausencia de cualquier competencia real. Esto es en gran parte por lo que las plantas ericáceas a menudo dominan en los ecosistemas de brezales que habitan.? perturbaciones ambientales.?
El uso de organismos para compensar los insumos de nutrientes y agua tiene una larga historia, más bien a cuadros, pero más recientemente, la secuenciación de próxima generación ha revolucionado nuestra comprensión de la composición y función de la comunidad microbiana, y junto con la mejora metodologías de cultivo ha facilitado en gran medida el uso de los productos biológicos en el campo (??Mueller y Sachs 2015??; ?? ??2014??; ?? ??2008??). Un grupo de microbios que ha surgido de la oscuridad a través de tales análisis son los hongos serendipitoides (hongos del reino, phylum Basidiomycota, familia Serendipitaceae). Intrigantemente, en muchos ecosistemas naturales estos hongos forman simbiosis micorrizas con una variedad asombrosa de plantas anfitrionas. Los genotipos del hongo han sido detectados y clasificados (en gran medida basados en la asociación anfitriona y estructuras formadas en planta) como ecto-, endo-, orquídea, ericoide, o jungermannioid mycorrhizae (??Selosse et al. 2007??; ?? ??2011??). Igual de llamativas, las pocas cepas que se han aislado con éxito en el cultivo parece ser fenotípicamente plásticas y capaces de formar múltiples tipos micorrizas.?
Los hongos serendipitoides son basidiomicetos que habitan en el suelo, conocidos por formar asociaciones micorrizas con orquídeas y plantas ericaceous. A diferencia de las micorrizas arbusculares, que intercambian nutrientes inorgánicos y mineralizados extraídos del suelo por C derivados de la fotosíntesis del huésped, las micorrizas serendipitoides tienen un arsenal completo de enzimas activas con carbohidratos (CAZymes) que probablemente los dota con habilidades saprofróficas. Por lo tanto, hipotetizamos que las micorrizas serendipitoides pueden acceder a nutrientes encerrados en OM, como residuos de cultivos. Esto no sólo daría a estos hongos acceso a una piscina de nutrientes adicional, sino que la C liberada en el proceso puede ser utilizada para reducir la cantidad requerida por la micorritiza serendipitoide del anfitrión de la planta.?
?Desde esta perspectiva, la secuencia del genoma del simbionte fúngico, ??Serendipita vermifera?? subsp. ??bescii??, publicado en un número reciente de ??Phytobiomes Journal?? (??Ray et al. 2018??), es particularmente Significativo. Aislado del sistema radicular de switchgrass (??Panicum virgatum?? L.), una hierba de pradera de temporada cálida, este hongo se asocia con las plantas como una endomicorrhizae. Trabajos anteriores han demostrado que mejoras significativas en el rendimiento y la tolerancia al estrés de múltiples cultivos como switchgrass (??P. virgatum??), trigo (??Triticum aestivum?? L.), y alfalfa (??Medicago sativa?? L.) (??Craven y Ray 2017??; ?? ??Ray y Craven 2016??; ?? ??2015??) se puede obtener a través de la simbiosis con esta única cepa de hongos. Además de su papel en la simbiosis vegetal, el genoma de ??S. bescii?? contiene un gran número de genes que codifican CAZymes, o enzimas activas con carbohidratos. Representando aproximadamente el 3% de todo el conjunto de genes, ??S. bescii?? tiene un complemento CAZymes que rivaliza con los podridos de madera más conocidos, y mucho más que otros hongos simbióticos como ectomycorrhizae o epichloae endophytes que infectan la hierba (?? ?? 2016??). La gran mayoría de estos hongos pertenecen a los Basidiomycota, un grupo diverso que contiene la mayoría de los hongos descomponedores, es decir, blancos, marrones y podridos blandos. El atributo fascinante que separa estos Basidiomycota de los hongos serendipitoides como ??S. bescii?? es que, estos últimos parecen mantener un estilo de vida en gran medida simbiótico con las raíces de las plantas anfitrionas vivas, mientras que sus podridos relacionados mantienen un estilo de vida solitario y libre, buscando sólo tejidos vegetales muertos o moribundos como su fuente de subsistencia. Basándonos en los recientes datos genómicos y proteómicos??(Ray et al. 2019),??así como en las nuevas ideas sobre las asociaciones que forjan con plantas en hábitats naturales, hipotetequemos que estos hongos serendipitoides son capaces de descomponer OM similar a las comunidades de descomponedores de vida libre. Sin embargo, en lugar de los medios desacoplados e ineficientes de extracción de nutrientes OM que operan en sistemas de descomposición abierta de hongos serendipitoides colonizan simbióticamente los sistemas radiculares de los miembros de la comunidad vegetal, restringiendo así el acceso a las tiendas nutricionales en el suelo y limitando las pérdidas innecesarias ?
?Un sistema de cultivo que podría limitar las pérdidas de C, N y P, al mismo tiempo que cosecharía los beneficios de la captura y el transporte nutricional simbiótico facilitaría en gran medida la agricultura sostenible y de bajo consumo. Sugerimos que se pueda desarrollar un sistema de descomposición de bucle estrecho basado en simbiontes serendipitoides en sistemas de cultivo. Este novedoso tipo de hongo asociado a la planta combina las capacidades de reciclaje de un descomponedor con un hábito de crecimiento simbiótico y propiedades muy deseables que promueven el crecimiento de las plantas. Hemos demostrado que estos hongos capaces de cultivarse pueden ser inoculados y mejorar la biomasa y la tolerancia al estrés de un enorme espectro de plantas de cultivo de importancia agronómica (??Ghimire et al. 2009??; ?? ??Ray y Craven 2016??). Desde nuestra perspectiva, proponemos que esto podría ser una estrategia más racional, resiliente y, en última instancia, más sostenible que la adición anual de formas inorgánicas de micro y macronutrientes. Restringir el acceso de esta manera en última instancia hará que el sistema sea menos susceptible a perturbaciones nutricionales que afectan la productividad y la tolerancia al estrés en las plantas de cultivo. Actualmente estamos evaluando los flujos C en plantas con sistemas radiculares colonizados por hongos serendipitoides. En caso de que nuestro modelo conceptual sea correcto, habremos demostrado no sólo la ingeniería efectiva de un fitobioma más predecible y productivo, sino una estrategia biológica para impartir un mayor control tanto sobre las cantidades de nutrientes como C en nuestra agricultura suelos, así como su flujo dentro y fuera del sistema.?

?Reconocimientos?
?Agradecemos a J. Meo del Noble Research Institute por su diseño gráfico.??Financiación:?? Este trabajo fue apoyado por el proyecto Center for Bioenergy Innovation. El Centro de Innovación en Bioenergía es un Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE), Oficina del Centro de Investigación en Bioenergía Científica apoyado por la Oficina de Investigación Biológica y Ambiental (OBER) en la Oficina de Ciencia s.A.?
?Los autores no declaran conflicto de intereses.?

The American Phytopathological Society (APS)

3340 Pilot Knob Road, St. Paul, MN 55121 USA
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