Microorganismos en el medio de cultivo

Los microorganismos incluyen una amplia gama de especies, e incluyen bacterias, protozoos, algas y hongos. La mayoría de estos microorganismos se pueden multiplicar rápidamente cuando las circunstancias son las adecuadas y pueden tener una gran influencia, tanto positiva como negativa, en el desarrollo de plantas que crecen en el sustrato. Los tipos de microorganismos que aparecen en un sustrato determinado dependerán de una serie de factores, como el clima, las propiedades del sustrato, las especies de plantas y otros organismos presentes en el sustrato.

Los microorganismos pueden afectar significativamente el desarrollo de las plantas que crecen en el medio, tanto positiva como negativamente. Muchos factores son importantes para los microorganismos, como el tipo de medio de cultivo. Otros incluyen la cantidad de oxígeno, la temperatura del sustrato y las raíces, el nivel de pH y la salinidad o el nivel de EC en el medio de cultivo. Otro aspecto que tiene un gran impacto en la micro-vida en el medio de crecimiento es la presencia de pesticidas.

Turba, coco, lana de roca o perlita

Uno de los factores más importantes que influyen en los microorganismos es la tipo de medio de cultivo disponible para ellos. Las principales diferencias se pueden encontrar entre los sustratos orgánicos, como el coco, la turba o el suelo, y los sustratos inorgánicos como los guijarros de arcilla, la perlita o la lana de roca. Los microorganismos que tienen una alta capacidad saprófita (es decir, que viven de la materia orgánica muerta) funcionarán mejor en un sustrato que contenga material orgánico tal como turba o sustrato reutilizado. Pero las hojas muertas que yacen en la superficie del sustrato o las plantas infectadas con partes necróticas también lo harán.

La cantidad de oxígeno en el sustrato determina si microorganismos aerobios o anaeróbicos desarrollará. La mayoría de las plantas necesitan oxígeno alrededor de sus raíces, por lo que normalmente estarán presentes organismos aeróbicos. Las plantas que crecen en un sustrato con muy poco oxígeno generalmente serán más débiles y los microorganismos anaerobios patógenos pueden beneficiarse de eso.

Todos los organismos tienen un temperatura de crecimiento óptima, por lo que la temperatura del sustrato y las raíces afectará la microflora que los rodea. La temperatura promedio y el rango de temperatura (noches frías o un día caluroso de verano) determinarán qué microorganismos pueden sobrevivir, así como el rango y la frecuencia de las fluctuaciones de temperatura.

Crecimiento de hongos en tomate en cubos de lana de roca.

Al igual que las plantas, la mayoría de los microorganismos prefieren una nivel de acidez de entre pH 5.5 y 5.8. Los niveles de pH alto y bajo, así como las fluctuaciones de pH pueden alterar el desarrollo de micro-flora. Aún así, algunos microorganismos pueden crecer o incluso florecer en condiciones extremas. La salinidad o nivel de EC en el sustrato también afectará el crecimiento de los microorganismos, y el tipo y la composición de las sales en el medio de crecimiento también tiene un impacto. Esto es especialmente cierto para las sales como el cloruro de potasio o el cloruro de sodio que pueden cambiar el rizosfera de las plantas y por lo tanto los tipos de micro-vida que poblarán la zona de la raíz.

En sustratos inorgánicos como la lana de roca, los guijarros de arcilla o la perlita, la mayor parte de la micro-vida es transmitida por el agua. Estos microorganismos se introducen a través de sistemas de riego, aire o plantas y sobrevivirán siempre que el nivel de humedad sea suficientemente alto, incluso si solo hay pequeñas bolsas de humedad. Al igual que con los microorganismos transmitidos por el suelo, estos también pueden ser beneficioso o patogénico.

Otro aspecto que tiene un gran impacto en la micro-vida en el medio de crecimiento es la presencia de pesticidas. Estos pueden acumularse en sustratos o suelos que se utilizan durante un período prolongado de tiempo. Dependiendo del tipo de pesticidas, ya sea herbicidas, insecticidas, fungicidas o bactericidas - estos influirán en la composición de la vida microscópica en el sustrato.

Una cosa en la que uno puede confiar es el hecho de que los microorganismos se pueden adaptar a una variedad de circunstancias. Un ejemplo bien conocido es el resistencia de algunas bacterias contra los antibióticos, solo requiere un cambio fraccional en su material genético, pero el efecto sobre la resistencia puede ser de suma importancia.

Los beneficios de los microorganismos

La presencia de microorganismos puede tener tanto impacto positivo y negativo. Como tal, no es necesario ni deseable deshacerse de todos los microorganismos. La capacidad de un cultivo para defenderse contra las infecciones depende en gran medida (aunque no exclusivamente) de la presencia de micro-vida en el sustrato. Sin embargo, es difícil cuantificar este beneficio, ya que existen numerosos factores de los que depende la microciencia. La defensa se relaciona con la actividad microbiana total, la diversidad de diferentes grupos de actinomicetos funcionales (bacterias con forma de barra), la población total de actinomicetos y el porcentaje de actinomicetos en descomposición de la celulosa.

Si hay un buen equilibrio de micro-vida en el sustrato, lo más probable es que haya menos necesidad de usar pesticidas y otras medidas como humeante para esterilizar el sustrato, que reducirá los costos. No solo se permiten cada vez menos plaguicidas en la horticultura y otras aplicaciones, sino que también son muy caros. Además, en un sustrato estéril, los microorganismos más oportunistas encontrarán un espacio libre sin competidores y acceso ilimitado al espacio y los nutrientes. Estos primeros colonos oportunistas no serán necesariamente beneficiosos para el cultivo plantado en el sustrato. Es más prudente utilizar la micro-vida correcta desde el principio para producir un cultivo saludable y un buen rendimiento. Los microorganismos incluso se pueden usar para mejorar la calidad de los sustratos reutilizados, donde ciertas bacterias realmente producen enzimas que pueden descomponer las sales acumuladas.

Infección de Pythium en raíces de tomate en bonote de coco.

Sustancias que se desprenden del sistema de raíz como azúcares, aminoácidos o fenoles puede atraer o repeler microorganismos. La posición de cada especie en el juego de competición que se desarrolla continuamente entre las bacterias puede verse influida por estos exudados de raíz. Las plantas pueden usar esto en su beneficio al exudar sustancias que atraen organismos benéficos, estableciendo una simbiosis con un microorganismo en particular. Un buen ejemplo es la presencia de bacterias simbióticas en los nódulos de las raíces de las plantas leguminosas, como los guisantes o los frijoles, que se convierten nitrógeno atmosférico en una forma que pueda ser absorbida y utilizada por la planta.

Otra táctica es introducir ciertos organismos benignos para suprimir los patógenos. Esto funciona de la siguiente manera. Algunos microorganismos no son muy competitivos y tienen dificultades para colonizar un sustrato que ya está ocupado por otros microorganismos. Esto puede servir como un mecanismo para deshacerse de microorganismos patógenos. Introduciendo microorganismos beneficiosos tales como hongos micorrizas o trichodermas en un sustrato limpio, el medio de cultivo será menos atractivo para los microorganismos patógenos, protegiendo así a la planta contra la infección.

Los microbios beneficiosos compiten con los patógenos por nutrientes o glucosa y algunos antagonistas tienen su propio método para ganar una ventaja competitiva. Por ejemplo, el fluorescente Bacteria Pseudomonas puede producir proteínas que transforman el hierro ligeramente soluble (Fe) en quelato de hierro, que luego puede absorber mucho más fácilmente. Esto priva a los hongos Fusarium del hierro que necesita para crecer, evitando que se desarrolle. La competencia por la glucosa también puede causar microbiostasis, lo que significa que las esporas de ese hongo patógeno germinan mucho más lentamente debido a la falta de energía de la glucosa.

Microorganismos antagonistas también puede bloquear una o más etapas del ciclo de propagación de patógenos. La especie Pseudomonas P. Stutzeri, por ejemplo, interrumpe la formación de conidios (esporas asexuales de varios tipos de hongos) y la formación y germinación de clamidosporas (esporas latentes de paredes gruesas de varios tipos de hongos), pero no tiene efecto sobre el crecimiento micelial (los cordones miceliales son capaces de transferir nutrientes a largas distancias). Pseudomonas también puede producir antibióticos, que pueden ser otra táctica para eliminar patógenos, mientras que otros microorganismos producen enzimas que atacan las paredes celulares de especies competidoras. Los antagonistas que producen enzimas quitinolíticas tienen el potencial de actuar contra hongos patógenos. También se ha descubierto que varios organismos antagónicos o especies estrechamente relacionadas pueden cooperar para combatir una patógeno. Otros antagonistas simplemente abruman a un microorganismo patógeno multiplicándose más rápidamente y privando así a la competencia de los recursos y, por lo tanto, cualquier posibilidad de supervivencia.

Desarrollo de Algea en cubos de lana de roca.

Microorganismos patógenos o nocivos

La micro-vida en el sustrato también viene en forma de patógenos transmitidos por el suelo o el agua. Algunos de estos patógenos pueden atacar a más de 80 especies de plantas diferentes y su resistencia significa que pueden ser muy importantes. Existen muchos microorganismos dañinos diferentes que producen una variedad de infecciones y síntomas (frutas podridas, desvanecimiento y necrosis, por nombrar solo tres).

Algunos patógenos producen micro toxinas que puede atacar la planta o la micro-vida en el sustrato. Los patógenos pueden obtener una ventaja sobre otros microorganismos cuando pueden germinar más rápido y pueden permanecer latentes durante un período más prolongado cuando las condiciones no son óptimas. Las especies patógenas y no patógenas pueden estar estrechamente relacionadas, lo que dificulta el uso de antagonistas u otras medidas. Los patógenos pueden luchar cuando son atacados por antagonistas. Un ejemplo es Fusarium, que puede producir ácido fusarium que afecta a las células de la planta pero también puede suprimir la producción de antibióticos de Pseudomonas (esto se descubrió a través de una investigación en la Universidad de Wageningen en los Países Bajos).

Equilibra tus microorganismos

La mayoría de las infecciones por patógenos son de hecho el resultado de una planta que, para empezar, era débil. Las plantas sanas son resistentes y podrán responder a una infección por microorganismos. Siempre que las respuestas de la planta sean lo suficientemente rápidas y fuertes, podrá vencer dicha infección. Como tal, asegurando una clima óptimo y condiciones del suelo para el cultivo es incluso más importante que las condiciones de crecimiento óptimas para los microorganismos (beneficiosos).

Es crucial obtener un buen equilibrio de microorganismos en el sustrato durante un período prolongado de tiempo, pero a veces el ciclo de crecimiento de una planta es simplemente demasiado corto para lograr este equilibrio. Inoculando el sustrato con antagonistas es posible y, aunque los resultados no siempre son consistentes, en algunos casos esto puede tener un efecto muy positivo en el crecimiento y la salud de las plantas. En algunos casos, los resultados son comparables al efecto del uso de productos químicos como fungicidas, aunque estos resultados pueden no durar durante toda la temporada de crecimiento.

Los microorganismos en el sustrato pueden ser de gran ayuda en suprimir las enfermedades de las plantas y se está llevando a cabo una gran cantidad de investigación en esta área de la horticultura. Aunque esta tecnología todavía no ha entrado en la corriente principal, la investigación realizada por el Instituto Louis Bolk en los Países Bajos ha demostrado que la introducción de microorganismos beneficiosos y / o la adición de compost para aumentar la cantidad de micro-vida puede tener una efecto principal sobre el rendimiento de los cultivos.