Synergistic effect of Pseudomonas fluorescens and arbuscular mycorrhizal fungi on root-knot nematode, Meloidogyne incognita and enzyme activity in eggplant under nursery and permanent pot conditions

En el mundo oculto bajo el suelo, se desarrolla una lucha constante entre las plantas y los invasores microscópicos. Entre los más problemáticos de estos invasores se encuentran los nematodos de la agalla de la raíz, diminutas criaturas con forma de gusano que se entierran en las raíces de las plantas, formando hinchazones o nudos que interrumpen la capacidad de la planta para beber agua y absorber nutrientes. Cuando estas plagas atacan cultivos como la berenjena, pueden devastar cosechas enteras. Durante décadas, los agricultores han luchado contra ellos con venenos químicos, pero estas sustancias a menudo dañan el medio ambiente y la salud humana. Esto ha impulsado a los científicos a buscar una solución más suave y sostenible: utilizar a los propios defensores de la naturaleza. Dos de estos defensores son un tipo específico de bacterias beneficiosas y un grupo de hongos útiles. Las bacterias viven en el suelo y pueden producir sustancias que repelen o matan organismos dañinos, mientras que los hongos establecen una asociación con las raíces de las plantas, ayudándolas a absorber nutrientes y, en algunos casos, haciendo que la planta sea más resistente ante los ataques. La pregunta que los investigadores se han planteado durante mucho tiempo es si estos dos aliados funcionan mejor juntos que por separado, y si introducir de ellos al principio de la vida de una planta ofrece una mejor protección que añadirlos más tarde.

Un equipo de científicos en Egipto se propuso probar esta idea utilizando plántulas de berenjena. Trabajaron dentro de un invernio de malla controlado, una estructura que protege a las plantas del clima exterior permitiendo al mismo tiempo la luz y el aire naturales. Los investigadores se centraron en una cepa específica de la bacteria Pseudomonas fluorescens y en un tipo de hongo beneficioso conocido como hongos micorrícicos arbusculares. Su objetivo era ver cómo estos microbios afectaban el crecimiento de las plántulas de berenjena y su capacidad para resistir al nematodo de la agalla de la raíz. El experimento se dividió en dos fases distintas para imitar la agricultura del mundo real. Primero, las plántulas se cultivaron en pequeñas bandejas de vivero donde recibieron tratamientos con las bacterias, los hongos o una combinación de ambos. Después de un mes, estas plantas jóvenes se trasladaron a macetas más grandes llenas de tierra, donde luego fueron expuestas a las plagas de nematodos. Algunos grupos de plantas recibieron los microbios nuevamente en las macetas más grandes, mientras que otros recibieron los microbios solo en el vivero. Los investigadores también mantuvieron grupos de plantas que no recibieron microbios ni plagas, y grupos que recibieron plagas pero no microbios, para servir como una base de comparación.

Los resultados revelaron una clara ventaja al introducir estos microbios beneficiosos de forma temprana. Cuando las plántulas fueron tratadas en el vivero con las bacterias y los hongos juntos, crecieron significativamente más grandes y sanas que aquellas tratadas con solo uno de los microbios o con ninguno. Este tratamiento combinado aumentó el crecimiento general de las plántulas en casi un setenta por ciento en comparación con las plantas sanas que no recibieron ningún tratamiento. Sin embargo, el hallazgo más sorprendente surgió cuando las plantas enfrentaron el ataque de los nematodos. La estrategia más eficaz para detener a las plagas fue tratar las plantas únicamente con las bacterias durante la etapa del vivero y luego introducir los nematodos más tarde en las macetas permanentes. Este enfoque redujo el número de nematodos y el daño que causaban en más de un ochenta y seis por ciento. En contraste, añadir las bacterias de nuevo en la etapa posterior, o mezclar las bacterias y los hongos en el vivero antes de añadir los nematodos, resultó en una menor protección. Los datos mostraron que la introducción temprana de las bacterias creó un escudo duradero que continuó protegiendo a la planta incluso después de ser trasladada a la maceta más grande.

Más allá de simplemente detener a las plagas, los investigadores observaron qué estaba sucediendo dentro de la propia planta. Las plantas tienen sus propios sistemas de defensa internos, que incluyen enzimas especiales que actúan como escudos químicos. El estudio encontró que las plantas tratadas con las bacterias en el vivero y luego expuestas a los nematodos mostraron un aumento masivo en la actividad de dos enzimas de defensa clave. Una de estas enzimas, que ayuda a la planta a luchar contra las infecciones, aumentó su actividad en más de doscientos por ciento en comparación con las plantas que solo fueron atacadas por los nematodos. Otra enzima, que ayuda a la planta a construir barreras resistentes, mostró un aumento dramático similar. Estos hallazgos sugieren que el tratamiento temprano con las bacterias no solo mató directamente a las plagas, sino que también despertó el propio sistema inmunológico de la planta, enseñándole a defenderse de manera más efectiva. Los hongos también desempeñaron un papel, ya que las plantas que recibieron los hongos mostraron una alta tasa de colonización, donde los filamentos fúngicos se adhirieron con éxito a las raíces, aunque las bacterias por sí solas resultaron más potentes para activar la respuesta enzimática específica que condujo a la mayor reducción de nematodos.

El estudio concluye que el momento y el método de aplicación de estos microbios beneficiosos son tan importantes como los propios microbios. Tratar las plántulas de berenjena con las bacterias en el vivero proporciona una ventaja inicial que ofrece una protección superior contra los nematodos de la agalla de la raíz en comparación con añadir los tratamientos más tarde o usar una mezcla de microbios en el momento equivocado. Esta protección temprana parece ser duradera, continuando el blindaje de la planta a medida que crece en el campo. Los investigadores sugieren que los agricultores podrían utilizar este conocimiento para gestionar los problemas de nematodos sin depender de productos químicos nocivos. Al tratar las plántulas en el vivero con estos aliados naturales, es posible crear un sistema sostenible donde las plantas sean más sanas, las plagas se mantengan bajo control y el suelo permanezca seguro para futuros cultivos. El trabajo destaca que, a veces, la mejor defensa no es un ataque contundente, sino una asociación bien programada que fortalece a la planta desde el mismísimo comienzo de su vida.