María Belén Vázquez y  María Virginia Bianchinotti*

De suelos, herbicidas y hongos…

Los hongos del suelo, uno de los grupos más diversos de la naturaleza, degradan la materia orgánica para utilizar su energía y nutrientes. También pueden descomponer sustancias complejas, entre ellas contaminantes ambientales, como hidrocarburos, insecticidas y herbicidas. Por esta razón, la actividad fúngica es cada día más investigada en los suelos agrícolas.

El grupo de los hongos es uno de los más diversos de la Naturaleza. Estos organismos son ubicuos y al igual que los animales, son incapaces de producir su propio alimento, y por eso necesitan tomar del medio en el cuál viven las sustancias necesarias para su crecimiento. Cuando se menciona la palabra hongo, muchas personas piensan en las setas u  "hongos con sombrero", pero pocos saben que la mayoría de estos organismos no son visibles a simple vista. En un ambiente como el suelo, aunque muchos pasen desapercibidos por ser microscópicos, los hongos son habitantes muy importantes y cumplen en ese ecosistema una importante función.

 

El suelo es un medio de gran complejidad en el cual ocurren complicados procesos físicos, químicos y biológicos, interdependientes entre sí. En él pueden distinguirse cuatro fracciones básicas: mineral,  gaseosa, líquida y orgánica. La mineral es la mayor fracción y representa aproximadamente la mitad de los componentes del suelo, está compuesta por arcillas, limo, arena y grava. Las fracciones gaseosa y líquida aportan cada una un 20 a 25% del total de los elementos. La fase gaseosa está constituida por gases como el nitrógeno, oxígeno y dióxido de carbono, en tanto que la fracción líquida está compuesta por agua en la que se encuentran disueltos nutrientes y sales. Los microorganismos forman parte de la fracción orgánica, que si bien representa, en promedio, menos del 10% de los componentes del suelo, es una parte fundamental de éste.

Los hongos, que forman parte de la fracción orgánica del suelo, degradan la materia orgánica, tanto vegetal como animal, para utilizar la energía contenida en ella y devolver así nutrientes al suelo, que son luego tomados por las plantas y reutilizados en la formación de nueva materia orgánica. Los hongos participan también en asociaciones simbióticas con muchas raíces favoreciendo la absorción de nutrientes y mejorando el desarrollo vegetal. Su habilidad para descomponer sustancias complejas los hace interesantes candidatos para la degradación de contaminantes ambientales como hidrocarburos  (antraceno, fluoreno, naftaleno, pireno), insecticidas y herbicidas (2,4D, metsulfuron metilo, glifosato, clorimuron, azimsulfuron, oxidason, clorotoluron, entre otros). Por esta razón, la actividad fúngica es cada día más investigada en los suelos agrícolas.

Los suelos agrícolas son aquellos apropiados para cultivar plantas para consumo humano o animal. Se considera que un suelo de buena calidad es aquel en el cual se producen cosechas saludables, de alta calidad y óptimos rendimientos. El aumento de la demanda en las producciones ha llevado a la implementación de distintas acciones para obtener cosechas cada vez más abundantes, por ejemplo, el uso creciente de productos químicos (agroquímicos) como fertilizantes y pesticidas. Los pesticidas son sustancias utilizadas para matar, repeler o inhibir a los organismos considerados plagas (hierbas, insectos, microorganismos, etc.) que afectan a los cultivos. Entre ellos los herbicidas son las sustancias químicas usadas para combatir a las malezas que compiten con los cultivos. Existen en el mercado distintos tipos desarrollados para eliminar las hierbas que afectan a los cultivos (maíz, trigo, cebada, soja, etc.). La particularidad de los herbicidas es que ellos no afectan el crecimiento de los cultivos sino que actúan específicamente sobre las "malas hierbas".

El beneficio que los herbicidas representan es indudable pero hay cuestiones contrapuestas a considerar en el momento de tomar decisiones sobre la aplicación de los mismos. Ya hablamos de cuan interrelacionados están los componentes del suelo con la calidad del mismo. Por ello es sencillo deducir que el desbalance en cualquiera de estos factores, se traducirá en una disminución de su calidad con la consiguiente degradación del recurso. Por eso, es necesario utilizar prudentemente las nuevas tecnologías, siendo conscientes no solo de los beneficios sino también de los perjuicios que ellas pueden ocasionar. En el caso de los herbicidas, es importante considerar su destino final y vida media en el ambiente. Estos parámetros dependen de varios factores, entre los que se pueden mencionar las propiedades fisicoquímicas y dosis del producto aplicado, las propiedades bióticas y abióticas del suelo, y también las condiciones climáticas. El tiempo promedio que un herbicida permanece en el suelo puede variar desde un mes hasta más de un año. Su principal vía de degradación es la abiótica por hidrólisis, pero la biodegradación, es decir la descomposición mediada por microorganismos (bacterias y hongos), es preponderante en algunos tipos de suelos.

Con respecto a los hongos, el impacto que tienen los herbicidas sobre ellos es variable. Generalmente, en el corto plazo, la actividad fúngica disminuye luego de la aplicación de un herbicida pero se recupera en el tiempo; sin embargo, muchas veces la disminución de la actividad persiste en el tiempo, y esto se refleja en una disminución de la calidad del suelo. En la región Pampeana más de 52 millones de hectáreas están exclusivamente dedicadas a la práctica de la agricultura. El principal cultivo de la región Pampeana es la soja genéticamente modificada resistente al glifosato (uno de los herbicidas más populares). En la zona también se cultivan girasol, maíz y sorgo, entre otros. En nuestra región es muy común que se apliquen herbicidas residuales, como 2,4-D o metsulfurón metilo en combinación con glifosato, para así lograr controlar más ampliamente todas las "malas hierbas". Algunas hierbas son naturalmente resistentes a los herbicidas y el contacto con los mismos no las afecta, la incapacidad para controlar estas malezas ha llevado a un incremento en las dosis de herbicidas aplicadas. Así, con el paso del tiempo se va generando un efecto de selección entre las malezas y van perdurando las "resistentes" y las dosis  elevadas y la aplicación de combinaciones de diversos herbicidas son cada vez más frecuentes.

Estudios que se realizan en el CERZOS

El CERZOS tiene una larga historia de investigación de la relación herbicidas- microorganismos del suelo. Estos trabajos, liderados por la Dra. Marisa Gómez, se han centrado principalmente en el estudio del comportamiento bacteriano. Sin embargo, otros microorganismos como los hongos, habían recibido menos atención. Por ello, en 2009 nos sumamos a un proyecto multidisciplinario relativo a la disponibilidad de algunos herbicidas aplicados frecuentemente en suelos de nuestra región (2,4-D, glifosato y metsulfurón metilo) y su relación con el comportamiento de las comunidades microbianas presentes en los mismos.

Nuestro trabajo propone un estudio ecológico que tiene como objetivo conocer el impacto que producen los herbicidas sobre las comunidades de hongos presentes en los suelos y registrar cuan significativos son esos efectos. Para ello se estudian los cambios en número y tipos de hongos (biomasa y diversidad) observables luego de la aplicación de los herbicidas mencionados. Para abordar la investigación empleamos técnicas clásicas para el cultivo, conteo y determinación de las especies de hongos presentes en las diferentes muestras de suelo y métodos más novedosos como la microscopía de fluorescencia (para estimar la cantidad total de hongos presentes en el suelo) y técnicas moleculares, como la extracción de ADN y la realización de perfiles moleculares, técnica conocida como DGGE (para evaluar variaciones en la diversidad fúngica). Estos análisis moleculares se realizan en colaboración con la Dra. María Virginia Moreno, de la Universidad del Centro de la Provincia de Buenos Aires, facultad regional Azul, gracias al programa de Intercambio entre Universidades Nacionales del Ministerio de Educación, Ciencia y Tecnología (InterU).

En paralelo, estamos realizando un screening de hongos nativos capaces de degradar herbicidas. La búsqueda se inició utilizando metsulfurón metilo como sustrato por ser este herbicida muy popular en los cultivos de cereales, debido a la atractiva combinación "bajo costo y alto poder residual, aún en dosis bajas". Sin embargo, se sabe que su elevada persistencia en los suelos puede ocasionar inconvenientes en los cultivos subsiguientes, por ello es deseable lograr una rápida eliminación de sus residuos. China es pionera en la búsqueda de microorganismos útiles para detoxificar suelos contaminados con metsulfurón metilo. En ese país se comprobó que el metsulfurón causa graves problemas de contaminación y su aplicación ha sido restringida en algunas regiones del mismo. En nuestro laboratorio hemos demostrado que varias cepas nativas de hongos, aisladas de suelos del SO de la Provincia de Buenos Aires, son capaces de tolerar dosis muy elevadas del herbicida, mil veces mayores que las recomendadas para aplicar a campo. Este y otros resultados obtenidos nos dan aliento para seguir trabajando con la idea de que estas cepas puedan, en el futuro, ser utilizadas como una herramienta biotecnológica para la recuperación de suelos contaminados.

*Dra. María Belén Vázquez; Investigadora del CERZOS y Docente UNS; María Virginia Bianchinotti, Investigadora del CERZOS y Docente UNS 

 

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