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Estudio de la simbiosis rizobiana y micorrízica en el mejoramiento de la producción de tara (Caesalpinia spinosa (Molina) Kuntze)

Resumen

La tara (Caesalpinia spinosa) es una especie leguminosa forestal de gran importancia por su alta demanda en el mercado internacional para el uso de sus taninos presentes en sus vainas y de sus gomas provenientes de sus semillas. A pesar de su gran importancia para el país, la mayor parte de la producción proviene de bosques naturales no manejados. Estos bosques presentan problemas de nutrición, que por lo general son debidos a la carencia de minerales en el suelo (particularmente en fósforo y en nitrógeno), y a un limitado almacenamiento del agua. En suelos pobres, los micro-organismos pueden ser aliados preciosos dado que aumentan la asimilación de agua y nutrientes para las plantas. La valorización de los microorganismos presentes en el suelo, como es el caso de las micorrizas y las bacterias, representa una estrategia alternativa sostenible para la mejora de la fertilidad del mismo y el manejo forestal en general. De un lado, las micorrizas consisten en la asociación simbiótica entre un hongo benéfico y las raíces de una planta hospedera, logrando una mayor superficie radicular de la planta y como consecuencia una mejor captación de agua y nutrientes necesarios para su desarrollo. De otro lado, las bacterias del género Rhizobium que viven en simbiosis con la mayoría de las leguminosas podrían permitir un aporte de nitrógeno adicional que la tara necesita para su crecimiento. Además, según diferentes estudios ambos componentes del suelo, han demostrado ser una alternativa a la reducción del uso de fertilizantes químicos para diversos cultivos. En la presente investigación de tesis doctoral, se buscó estudiar la diversidad de hongos asociados a las raíces de los árboles de tara, así como estudiar el efecto de la presencia de micorrizas en el crecimiento y desarrollo de la planta. Para ello, se utilizó el análisis molecular por la técnica Miseq Illumina que ha permitido comprobar la diversidad de micorrizas (de tipo arbuscular) con una preponderancia de la familia Glomeraceae; en particular el género Rhizophagus spp, el cual estuvo presente en un 70% de las secuencias. También, se demostró que C. spinosa presenta una micorrización obligatoria. Después de haber probado la micorrización controlada de C. spinosa por Rhizophagus irregularis, el crecimiento vegetativo del cultivo, la absorción de nutrientes como el nitrógeno y el fósforo se incrementaron significativamente respecto a las plantas testigo. Además, considerando que la tara es una especie leguminosa, se evaluó la nodulación racinaria. Se utilizaron diferentes medios de cultivo así como diferentes condiciones de crecimiento, en invernadero e in vitro, poniendo en evidencia que las raíces de tara no presentaron nódulos rizobianos, confirmando que esta leguminosa es no nodulante. Se recurrió al uso de Pisum sativum (arveja, leguminosa asociada al cultivo de tara), como una planta trampa para el estudio de la diversidad de rizobias presentes en el suelo proveniente de la plantación de tara. Las rizobias provenientes de los suelos dentro de la plantación registradas resultaron ser muy específicas y diferentes de las rizobias provenientes de suelos fuera de la plantación de tara. Así mismo, estas rizobias encontradas demostraron ser cercanas filogenéticamente a R. etli, R. phaseoli, R. pisi y R. leguminosarum. Finalmente, se realizó una prueba de inoculación controlada (in vitro) en plantas de arveja, con las bacterias previamente atrapadas e aisladas a partir de la arveja; donde se observó que las bacterias rizosféricas provenientes de la plantación de tara estimularon el crecimiento de este cultivo con respecto a las bacterias presentes en suelos recogidos fuera de la plantación.