Estudio de la biodiversidad microbiana asociada con áreas edáficas marginales para la agricultura en la Pampa Deprimida (Buenos Aires, Argentina), bajo la influencia del monocultivo de Lotus tenuis: Análisis de la interacción entre Lotus spp. y Fusarium solani en el continuum mutualismo-patogénesis

Abstract

La Pampa Deprimida es una región de la provincia de Buenos Aires que abarca un área de 90000 km2. Esta región está caracterizada por áreas sometidas a inundaciones frecuentes y con drenaje deficiente, que las tornan no propicias para la agricultura. Adicionalmente, existen otras limitaciones tales como el pH edáfico elevado, las concentraciones elevadas de sales, sodicidad y la baja fertilidad. Es por ello, que la actividad productiva de la región está fuertemente asociada a la cría de ganado bovino.Por otra parte, las pasturas nativas y/o naturalizadas de la Pampa Deprimida, se caracterizan por ser estepas de gramíneas de baja calidad forrajera y por la ausencia de leguminosas de buena aptitud forrajera. Es por ello que resulta tecnológicamente relevante, contar con especies leguminosas que puedan mejorar la oferta forrajera y además, puedan adaptarse a las condiciones edáficas de la región. Las especies del género Lotus constituyen una buena alternativa, no solo por su alta productividad, sino también por sus reconocidas tolerancias a diferentes tipos de estreses abióticos. Dentro del género, la leguminosa de origen mediterráneo L. tenuis, constituye un ejemplo muy singular de naturalización exitosa en estos ecosistemas marginales, estimándose su proceso de introducción muy reciente (alrededor de 60 años). En un intento de mejorar su implantación y persistencia, se ha diseñado una técnica de bajo costo, denominada ?promoción?, la cual se ha extendido con éxito en la región. Dicha técnica se basa en el uso de herbicidas que conlleva a que L. tenuis se convierta en la especie leguminosa predominante al cabo de algunos años. Esta situación es contrastante con la comunidad herbácea presente en condiciones naturales, que cuenta tanto con vegetación nativa, como naturalizada luego de la introducción de especies de valor forrajero como Festuca arundinacea y Trifolium repens. Sin embargo, la vegetación es predominantemente monocotiledónea, por lo cual las propiedades físicas de los primeros centímetros de la profundidad del perfil del suelo, difieren considerablemente del perfil bajo la influencia de L. tenuis.Asociado a dicho proceso, entendimos de importancia realizar el estudio de las comunidades de microorganismos presentes en este ecosistema y las posibles modificaciones que pudieran generarse debidas a la práctica de promoción, para evaluar la sustentabilidad de la actividad, a mediano y largo plazo. A partir de los resultados del análisis de las comunidades de bacterias y hongos, realizado mediante la técnica de secuenciación masiva, sobre muestras de material genómico de suelo, se determinó que el monocultivo de L. tenuis no modificó la estructura de las comunidades bacterianas, pero sí las comunidades fúngicas de los suelos, sujetos a las prácticas de promoción. En el caso de la comunidad fúngica, se evidenció además un incremento en la abundancia de organismos del género Fusarium lo que nos indujo a realizar aislamientos de la endorizosfera de L. tenuis creciendo en condiciones de suelos halomórficos. Se determinó la capacidad solubilizadora de fosfato inorgánico de las cepas aisladas, en condiciones in-vitro, observándose que aquellas con mayor capacidad pertenecieron al género Fusarium. Además de dicha propiedad, las cepas fúngicas seleccionadas, presentaron la capacidad de crecer en presencia de elevadas concentraciones de NaCl y en un amplio rango de pH. Debido a la importante presencia de hongos pertenecientes al género Fusarium tanto en la rizosfera, como en la endorizosfera de L. tenuis, se procedió a evaluar la interacción entre un aislamiento identificado como F. solani y dos especies del género Lotus (L. japonicus y L. tenuis). Como resultado de las interacciones evaluadas, pudo evidenciarse un efecto diferencial especie-específico sobre ambos hospedantes. El efecto resultante en la interacción con la especie modelo L. japonicus determinó un aumento en la biomasa de raíces y vástagos, en la fijación del CO2, en el incremento en la eficiencia del uso del agua, y en los niveles de glucosa, fructosa y compuestos fosforados. Simultáneamente pudo observarse que L. tenuis sometido a la misma interacción sufrió una disminución en la biomasa de vástago y raíces, así como también de los niveles de compuestos fosforados y azúcares simples.Los resultados obtenidos dejan entrever la posibilidad de que las interacciones entre L. tenuis y los organismos endofitos adaptados a condiciones edáficas marginales de la Pampa Deprimida, pudieron tener importancia en la adaptación y naturalización de la especie leguminosa en la región. Su elevada tolerancia frente a los diferentes estreses abióticos presentes, justifican plenamente un estudio pormenorizado de dichas interacciones y sus potenciales incidencias en la promoción y en el proceso de naturalización del L. tenuis. Asimismo entendemos que la evidencia generada podría llevar a la mejor comprensión de los principios ecológicos sobre los cuales se asienta el progreso evolutivo de las interacciones entre ciertos microorganismos y especies de interés agronómico adaptadas a ecosistemas marginales para la agricultura.