Rizosfera: composición, partes, importancia
Rizosfera es el término científico empleado para definir el área del suelo que se encuentra en estrecha cercanía a las raíces de una planta y que, inevitablemente, está influenciada por estas. Se trata de un espacio caracterizado por una intensa actividad biológica, donde se encuentran cientos de microorganismos con distintas funciones.
El concepto de rizosfera fue introducido inicialmente en 1904 por el fisiólogo alemán Lorenz Hiltner, quien lo empleó para describir específicamente la interacción entre las bacterias fijadoras de nitrógeno y las raíces de las plantas leguminosas.
Hoy en día, sin embargo, este concepto ha sido ampliado y algunos autores consideran que la definición más acertada para la rizosfera es “el espacio de influencia de una raíz en el suelo” o “la parte del ecosistema del suelo donde las raíces de una planta, el suelo y la biota del suelo interactúan entre sí”.
La rizosfera, entonces, es un espacio sumamente dinámico y variable, que debe sus características bióticas más importantes a los exudados radicales liberados por la planta, que condicionan la proliferación o inhibición del crecimiento de los microbios en el suelo que circunda las raíces.
Las interacciones planta-suelo-microbios que ocurren a nivel de la rizosfera pueden ser beneficiosas o no, ya que puede tratarse de relaciones beneficiosas de tipo mutualistas o simbióticas -como las de las micorrizas o las de las bacterias fijadoras de nitrógeno- o de interacciones patogénicas, generalmente negativas para la planta.
Índice del artículo
La composición de la rizosfera depende enormemente de la especie vegetal y de la arquitectura de sus raíces, de las características físicas y químicas del suelo, de las fuentes de carbono que la planta hace disponibles a través de las raíces, de la densidad poblacional microbiana, entre otros factores.
No obstante, pueden generalizarse los siguientes elementos:
Además de las raíces, el suelo es una parte fundamental de la composición de la rizosfera. Generalmente está compuesto por gran cantidad de minerales, agua, aire (componentes abióticos) y una menor proporción de materia orgánica que está formada por organismos vivos o restos de organismos muertos o en descomposición (componentes bióticos).
El suelo tiene distintas propiedades (textura, porosidad, color, estructura, química) muy relacionadas con las distintas combinaciones que puede tener de los elementos que lo conforman y con la intervención de agentes bióticos como los insectos, las lombrices, los gusanos, los hongos y las plantas.
El agua es indispensable para la vida, y esto también es cierto para la rizosfera. Aunque su cantidad puede variar dependiendo del tipo de suelo, siempre está presente y es necesaria tanto para la supervivencia del vegetal como para el establecimiento de las interacciones rizosféricas.
Las plantas destinan algunas de las sustancias orgánicas que elaboran a través de los procesos fotosintéticos que tienen lugar en sus hojas al enriquecimiento de la microbiota asociada con sus raíces, es decir, aquellas presentes en la rizosfera. El porcentaje puede variar entre el 10 y el 40% del total de carbono fijado por fotosíntesis.
Estas sustancias orgánicas, expulsadas hacia el medio exterior en forma de sustancias acuosas, pueden ser azúcares, ácidos orgánicos, hormonas, vitaminas o aminoácidos y se conocen como exudados radicales.
Así mismo, otros elementos depositados que pueden encontrarse como parte de los exudados radicales consisten en materiales más bien insolubles como restos de pared celular (celulosa) y de células que pasan por autolisis; generalmente estos compuestos derivan de la caliptra o cofia radicular y de las células de borde o epidermis.
Finalmente, la rizosfera también presenta una sustancia conocida como mucílago, que es secretada por las células epidérmicas de los extremos radicales.
Este mucílago tiene la función de proteger las raíces a medida que crecen y está compuesto esencialmente por largas cadenas de polisacáridos que forman una sustancia gelatinosa.
Hay que decir que la cantidad y la composición de estos exudados radicales y del mucílago depende tanto de la especie vegetal como de la presencia de animales herbívoros, la disponibilidad de nutrientes, las características del suelo, las condiciones climáticas, etc.
Las comunidades microbianas de la rizosfera representan el cuarto, pero no menos importante, de sus componentes principales. El término “microbiota” hace referencia, en este contexto, al conjunto de todos los microorganismos que coexisten en la parte del ecosistema edáfico representado por la rizosfera.
Contiene principalmente bacterias y hongos de distintas clases, y su diversidad es fundamental para el mantenimiento de la homeostasis del entorno donde se encuentran.
La abundancia relativa de algunas comunidades, sin embargo, está fuertemente influenciada por las raíces y los compuestos que estas liberan para “atraer” o “alejar” a estos microbios, pues las plantas necesitan, en la mayor parte de los casos, de ciertas asociaciones simbióticas con estos organismos para obtener determinados nutrientes.
Entre los principales tipos de microorganismos propios de la microbiota rizosférica destacan:
- Hongos micorrícicos.
- Bacterias fijadoras de nitrógeno.
- Agentes biocontroladores.
- Rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal.
- Bacterias inhibidoras del crecimiento vegetal.
- Patógenos vegetales del suelo.
- Protozoarios.
- Nemátodos.
- Microartrópodos: ácaros, colémbolos.
Aunque la rizosfera es, en realidad, un espacio continuo que se caracteriza por una suerte de gradiente de propiedades químicas, físicas y biológicas, muchos autores consideran útil su estudio en función de tres partes:
– La endorizosfera es, como su nombre lo indica, la parte más interna. Representa la zona compuesta por la corteza radical y la endodermis, donde los microorganismos y los iones pueden ocupar los espacios intercelulares o apoplásticos.
– El rizoplano se refiere a la zona “media”, concretamente a la que está exactamente adyacente a la epidermis y al mucílago radical.
– La ectorizosfera, entonces, es la capa más externa de la rizosfera y se extiende desde el rizoplano (la superficie de la raíz) hasta el suelo.
Dado que la rizosfera comprende el espacio del suelo ocupado e influenciado por las raíces de las plantas, esta es crucial para el correcto desarrollo de las últimas, pues de sus raíces y, en última instancia, de las interacciones de dichas raíces con su entorno, depende su crecimiento, desarrollo, reproducción y dispersión.
La rizosfera es un espacio fundamental para el establecimiento de las interacciones planta-microbiota del suelo que, además de funcionar en el equilibrio ecosistémico local, tiene múltiples efectos beneficiosos para las partes involucradas.
A través de la rizosfera las plantas obtienen nutrientes que de otra forma no conseguirían y las bacterias, hongos, insectos, gusanos y protozoarios también consiguen una fuente de agua y carbono (algunos en recompensa) para subsistir.
En gran medida, de la rizosfera depende la integridad física y química de las raíces, y puede decirse que el establecimiento de ciertas comunidades microbianas en la rizosfera puede ser explotado en términos agronómicos para el mejoramiento de cultivos de interés para la humanidad o para los ecosistemas en general.
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