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Estrés medioambiental y salud de las plantas

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Estrés medioambiental y salud de las plantas

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Daniel Murillo

Los altos niveles de salinidad y temperatura en el sistema biótico y abiótico son determinantes para producir problemas en las plantas como la falta de crecimiento. (Vimal, Singh, Kumar, Singh,2017, p. 178- 180)

En esas condiciones las plantas se adaptan cambiando su metabolismo, alterando su sistema hormonal, nutricional y fisiológico. (Vimal, Singh, Kumar, Singh,2017, p. 178- 180)

Se presenta un mayor crecimiento en las hojas y flores produciendo una flexión hacia abajo y finalmente la defoliación del tallo. ((Vimal, Singh, Kumar, Singh,2017, p. 178- 180)

En regiones áridas y semiáridas, se presentan inconvenientes en la productividad, limitando la germinación, la fortaleza de las plantas. ((Vimal, Singh, Kumar, Singh,2017, p. 178- 180)

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O INTERACCIONES MICROBIO-MICROBIO EN EL MANEJO DE AGRICULTURA ESTRESADA

Los cambios esperados en el clima y el uso de la tierra pueden crear condiciones desfavorables de estrés para los sistemas agrícolas y los procesos ecobiotecnológicos y ecosistémicos impulsados ​​por la interacción microbiana en general.

El estrés puede influir drásticamente en las actividades microbianas beneficiosas en los suelos y puede ser una gran causa para la reducción en el rendimiento del cultivo hasta en un 50% –82%, frecuencia sobre el tipo de cultivos.

La inoculación de microbios que producen sustancias exopoliméricas (EPS), como Pseudomonas mendocina (Kohler en solución salina en los suelos acelera la unión del exceso de Na + a los suelos y reduce el Na + disponibles para la absorción de la planta.

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INTERACCIONES MICROBIO-MICROBIO EN EL MANEJO DE AGRICULTURA ESTRESADA

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INTERACCIONES MICROBIO-MICROBIO EN EL MANEJO DE AGRICULTURA ESTRESADA

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Las interacciones entre microbio microbio, afectan la salud de las plantas, ya sea que los dos microbios se beneficien de la planta o lo contrario, que cada microbio sea antagónico.
Los  microbios que crecen en entornos nutricionalmente ricos ejecutan interacciones valiosas para apoyar la salud de las plantas.
En el caso de los hongos, las hifas o redes de hifas  inhiben el suelo.
Las interacciones microbianas están determinadas en gran medida por varios abióticos (pH, temperatura, contenido de materia orgánica, precipitación / humedad, contenido de cationes intercambiables, estructura, humus recalcitrante, densidad aparente, textura, relación C / N, heterogeneidad de recursos, etc.) y bióticos (competencia, antagonismo, depredación, etc. (Nadeem et al., 2014; Hamilton et al., 2016).

Las comunicaciones PGPR - hongos son especialmente beneficiosas ya que estas bacterias son aquellas que ayudan o facilitan el crecimiento de las plantas en condiciones favorables de fertilidad del suelo y de esta manera manera mejorar también la productividad de la planta.
las hifas micorrícicas también aumentan la absorción de amonio, micronutrientes inmóviles (como Cu y Zn) y otros cationes minerales derivados del suelo (K +, Ca2 +, Mg2 + y Fe3 +) (Smith y Read, 2008).

La bacterias PGPR de igual manera,  secretan compuestos que aumentan la permeabilidad celular y mejoran la tasa de exudación de la raiz de las plantas.(Nadeem et al., 2014).
La colonización ayuda en la formación de ectomicorrizas.
Hartig net (Henke et al., 2015).
Con la ayuda de tales redes ectomicorrícicas mejoradas, el intercambio de agua y nutrientes entre diferentes árboles individuales puede tomar lugar. Esto mejora la estabilidad y el estado físico de ecosistemas forestales en ambientes adversos (Luo et al., 2014).

Las prácticas agrícolas intensivas se han deteriorado.
Últimamente la fertilidad y la productividad del suelo se están viendo afectadas primero que todo, por el uso intensivo de químicos para tratar la tierra, segundo, las siembras continuas de un mismo sistema productivo hacen que el suelo no pueda recuperar los nutrientes que se han perdido por la falta del cambio o siembra  de otras especies para que la tierra pueda aprovechar y sacar de estas los elementos que han perdido.
Las prácticas agrícolas convertirán aproximadamente el 30% del total de los suelos cultivados del mundo en tierras degradadas para 2020
(Rashid et al., 2016).
Se ha informado que los PGPR productores de EPS aumentan significativamente el volumen de macroporos del suelo y la agregación de la rizosfera, lo que resulta en un aumento en disponibilidad de agua y fertilizantes para las plantas, que en a su vez ayuda a las plantas a manejar mejor los efectos adversos efectos de la salinidad (Upadhyay et al., 2011).

El EPS de PGPR se unen a los cationes, incluido Na +, y se espera que un aumento en la densidad de población de bacterias productoras de EPS en la zona de la raíz disminuiría la disponibilidad de Na + para las plantas y, por lo tanto, ayuda a aliviar el estrés salino en ambientes salinos (Nunkaew et al.,

2015).

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Interacciones planta-microbio en el manejo de la agricultura estresada

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Interacciones planta-microbio en el manejo de la agricultura estresada

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-      Las zonas que imparten atributos mejorados que promueven el crecimiento de las plantas incluyen rizobacterias, hongos micorrícicos y otros microbios, Estos microorganismos beneficiosos interactúan con plantar raíces simbióticamente y apoyar la salud de la planta a través de una miríada de mecanismos, como el control de patógenos, producción de metabolitos secundarios y aumentos en resistencia contra tensiones como Las redes fúngicas mejoran la adquisición de P y la disponibilidad de agua bajo la condición de severa escasez de agua

-      El nitrógeno es un nutriente clave y necesario para mejorar el crecimiento y la nutrición. El papel de N en biosíntesis y fotosíntesis de clorofila en plantas es bien conocido Participando activamente en muchos procesos fisiológicos y bioquímicos. En las plantas se informa que N es el principal nutriente requerido en cantidades suficientes para sostener el cultivo el rendimiento y calidad Sin embargo, el uso excesivo de agroquímicos en las prácticas agrícolas modernas aumenta drásticamente la carga antropogénica de N

-      Los hongos micorrícicos representan una porción significativa de la flora del suelo e influye  en el crecimiento de las plantas y desarrollo en suelos estresados ​​por nutrientes. Las asociaciones simbióticas de hongos con raíces de plantas aumentan el área de la superficie de la raíz y, por lo tanto, permite que las plantas absorber agua y nutrientes de manera más eficiente gran volumen de suelo

-      En las últimas décadas, el aumento de la industrialización y urbanización y disposición inadecuada de desechos han resultado en un aumento en las concentraciones de metales pesados ​​en los suelos agrícolas La biorremediación (fitorremediación) en asociación con hongos micorrícicos es una herramienta emergente para eliminar tales contaminantes del suelo y asegurar una agricultura sostenible. Captación mediada por micorrizas contaminantes metálicos (fitoextracción, fitodegradación, rizofiltración, fitoestabilización y fitovolatilización) se ha utilizado eficientemente para la descontaminación de suelos

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Interacciones de plantas y microbios en la agricultura estresada manejada.

El estrés ambiental y su variabilidad son los principales factores que influyen en los resultados agrícolas al alterar el funcionamiento de rizosfera. Una rizosfera vegetal saludable no solo es útil en la facilitación de nutrientes y agua para las plantas , si no que también esta proporciona beneficios sostenidos a la diversidad microbiana, que en conjunto facilitan la salud de las plantas.

La rizosfera es capaz de generar una amplia variedad de metabolitos secundarios que pueden tener una influencia positiva sobre:

1. El crecimiento y desarrollo de las plantas.

2. Mejoran la disponibilidad de minerales y nutrientes en el suelo.

3. Disminuyen la susceptibilidad a las heladas.

4. Mejoran la sanidad vegetal, a través del control biológico de fitopatógenos.

5. Inducen en las plantas la resistencia sistemática a las enfermedades.

6. Facilitan el establecimiento de las plantas.

La composición de la diversidad microbiana es beneficiosa alrededor de ciertas zonas radículares que imparten mejores tributos que contribuyen y promueven el crecimiento de las plantas, incluye rizobacterias, hongos micorrícicos y otros microbios. Estos microrganismos beneficiosos interactúan con las raíces de las plantas simbióticamente y apoyan la salud de la planta a través de una miríada de mecanismos, como lo son el control de patógenos, la producción de metabolitos secundarios y aumenta la resistencia contra el estrés.

Las redes fungícas tienen beneficios alrededor de las zonas de la raíz, protegen las plantas contra diversos patógenos y se consideran como posibles agentes de bicontrol; así mismo mejoran la adquisición de Fósforo y la disponibilidad de agua bajo la condición de escasez severa de agua. Se concluye que la simbiosis entre plantas y microbios podría ser la asociación viable que indudablemente mejoraría la adquisisción de nutrientes esenciales y humedad por parte de las plantas, liberar hormonas, elevar formas de utilización de Nitrógeno, enzimas volátiles y metabolitos orgánicos que promuevan su desarrollo saludable y nutricional en las plantas.