Video: Un agricultor orgánico de origen mexicano en Minnesota

Para el fin de semana les dejo un pequeño video sobre un jóven que se está ganando la vida con agricultura orgánica en el estado de Minnesota, y sus motivos y problemas. Está en inglés y español.

Las promesas incumplidas de los OGMs

Hace unas semanas la New York Times publicó unos artículos, comparando los rendimientos de algunos cultivos en Europa (donde no se usan transgénicos) y los Estados Unidos, donde sí se usan. Además, parece que el uso de herbicidas ha aumentado en EUA.

Con estos datos, se sugiere que muchas de las promesas de esta tecnología no realmente se están cumpliendo. Los artículos tienen los títulos "Dudas sobre la abundancia prometida de los organismos genéticamente modificados" y "Promesas incumplidas de los organismos genéticamente modificados". Vean:

Comparación de rendimientos de canola en Europa y Norteamérica entre 1985 y 2014 (nótense que el rendimiento de por sí está mucho más alto en Europa). En remolacha de azúcar la tendencia era similar; en maíz los rendimientos eran casi iguales y aumentaron al mismo paso.

Uso de herbicidas en maíz en EUA; en Francia bajaron. Hay que mencionar que el uso de insecticidas en maíz sí han bajado en las regiones donde se planta maíz transgénico. Desafortunadamente, esto es un rasgo muy peligroso, ya que puede conferir una ventaja a plantas silvestres que adquieran esta característica a través de la hibridación.

Los artículos no tenían secciones de comentarios de lectores, pero sí se publicaron algunas cartas al editor después. Había algunas críticas sobre la manera como se presentaron los datos y acerca de la selección de datos representados.

Desde mi propio punto de vista, esto no sorprende. Hay que distinguir entre la justificación pública (dizque aumento en rendimientos, bajar uso de pesticidas) y las razones reales por los que los agricultores adoptan la tecnología (bajar costos, sobre todo de mano de obra).

Desafortunadamente, este ahorro solo dura un rato, hasta que los bichos encuentran la manera de burlarse de los esfuerzos. Y luego hay que echarle cada vez más. Esto lleva a la llamada "pesticide treadmill" donde se vuelve imposible hacer agricultura sin pesticidas, y cada vez más de ellos. En los transgénicos se manifiesta en la incorporación de resistencia a varios insectos o herbicidas. Hay los que dicen que así es si queremos alimentos baratos.

Para mí los peligros de los transgénicos no están tanto en que nos vamos a envenenar al comerlos, aunque esto todavía está en verémos. Sino están en los grandes monocultivos uniformes que promueven, en la organización oligopólica o monopólica de los proveedores (y compradores) que dejan al agricultor individual en una situación más indefensa que un obrero, así como los efectos sobre el suelo de monocultivos contínuos (erosión, contaminación, pérdida de fauna edáfica, etc.).

Claro, los transgénicos comparten algunos de estos efectos con otras inovaciones, como los híbridos. Pero los potencian. Además está la contaminación genética en las regiones donde existen parientes silvestres, que puede tener efectos muy nocivos que todavía no apreciamos.

Nos quitan alternativas y aumentan muchos tipos de riesgos. Ahora fallas en la cosecha por razones climáticas o nuevas enfermedades pueden ser mucho más catastróficas. Los (pocos) productores de los insumos tienen el poder de extorsionar a todo el mundo, literalmente, en lo más elemental que hay, el alimento. Y no crean que no lo van a hacer una vez que se quitan de encima la competencia de los pequeños agricultores más o menos autónomos. That's business.

Una parcela con canola en Alemania (2004). En el primer plano se encuentra un cultivo de trigo, por cierto con bastantes pastos malezas, por el uso demasiado seguido de herbicidas contra plantas de hoja ancha.

Feria de medicina tradicional herbolaria, más vainilla en tierras mayas

Tengo dos eventos más a anunciar. Mañana se presentará una conferencia interesante sobre la vainilla en la península yucateca en el CICY y el fin de semana pueden asistir a un Festival de Medicinal Tradicional Herbolaria en Xochimilco. Abajo encuentran los detalles.

Un evento sobre agricultura orgánica en el Colegio de Postgraduados

El próximo viernes, 25 de noviembre de 2016, se llevará a cabo un pequeño simposio interesante sobre agricultura orgánica. Se organizó en parte para festejar la reciente aprobación de un Posgrado en Agroecología en el Colegio de Postgraduados. El lugar es la Sala 6, Unidad de Congresos, Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo, Texcoco.

Inicia a las 9. Es abierto para el público en general, no tiene costo y se pueden inscribir el mismo día antes del evento.

Va el programa (también lo pueden bajar en pdf aquí):

• 8:30-9:00 Inscripciones
• 9:00- 9-15 Objetivo del evento. Dra. Ma. de las Nieves Rodríguez Mendoza, Posgrado de Agroecología
• 9:15- 9:30 Inauguración. Dr. José Luis Figueroa Velasco, Director del Campus Montecillo
• 9:30-10:00. El Posgrado de Maestría en Ciencias en Agroecología y Sustentabilidad en el Colegio de Posgraduados, Campus Montecillo: Pertinencia de la agricultura orgánica en sus Líneas de Generación y/o aplicación del Conocimiento (LGACs). Dr. Julio Sánchez Escudero, Coordinador
• 10:00 a 10:30 Plaguicidas como inductores de daño cardiovascular y de otros tipos. Dr. Alvaro Vargas González, Investigador del Instituto Nacional de Cardiología "Ignacio Chávez" y Profesor de la Facultad de Medicina de la UNAM.
• 10:30 a 11:00. La agricultura orgánica en México. MC. Laura Gómez Tovar, Profesora de la Licenciatura en Agroecología-Universidad Autónoma Chapingo
• 11:00 a 11:30. La certificación orgánica: Certidumbre de la cadena de custodia de calidad que garantiza con su sello. Ing. Mauricio Soberanes Hernández, México Tradición Orgánica (METROCERT)
• 11:30 a 12:00. Situación y Perspectivas de la producción y elaboración de productos orgánicos en México. Ing. Guillermo Cadena Ávila, Presidente de AMPFYDIOBE, A.C.
• 12:00-12:30. Receso
• 12:30-13:00. La certificación orgánica participativa. SENASICA. 
• 13:00-13:30. Experiencia de unión de voluntades - MAPP-AMEXID-CP. Dra. Nieves Rodríguez Mendoza, Profesora del Postgrado de Agroecología y Sustentabilidad.
• 13:30-14:00. La Sociedad Mexicana de Producción Orgánica en México. Ing. Homero Blas  Bustamante, Presidente de la Sociedad. 
• 14:00-14:30 Experiencias en la producción orgánica en México. Sr. José Luis Tungüí Olivo, Frutas y Hortalizas Orgánicas de Michoacán México S.A. De C.V. 
• 14:30-15:00. Homenaje póstumo al Sr. Luis Tungüí Espinosa por la obra de educación de sus generaciones en la agricultura ecológica y como un legado de sustentabilidad para las generaciones futuras. 

Producción casera de setas

Anteriormente se ha hablado en este blog sobre el cultivo de setas (Pleurotus spp.), enfocado en el cultivo para fines comerciales. En esta ocasión se darán sugerencias para la adaptación de diferentes materiales como opciones acordes a las condiciones particulares y utilización de materiales de fácil acceso en la vida común, así como alternativas para las plagas que se presentan.

Los hongos tienen diferentes funciones en la naturaleza, pueden ser degradadores, micorrízicos, fermentadores, etc. Una relevancia económica es su función como alimento para el ser humano. Existen hongos comestibles que crecen de manera silvestre en los diferentes ecosistemas como bosques, selvas, desiertos, etc. Sin embargo también existen especies que pueden ser cultivadas, una de estas es Pleurotus spp. que comúnmente son llamadas setas u orejas de cazahuate.

El cultivo de estos hongos tiene una fase de laboratorio en el cual se genera la invasión, de algún grano  usado como sustrato, por el hongo.

Los hongos presentan células denominadas hifas y al conjunto de estas células se le llama micelio, que es el hongo en sí, la etapa reproductiva del hongo es el llamado esporoma, que es lo que comúnmente conocemos como hongo  y  es la parte consumida, en el caso de los hongos macroscópicos. Lo que nos comemos es como si fuera la manzana y el micelio es lo que sería el árbol

Micelio de Pleurotus sp.

Granos de trigo invadidos de micelio de Pleurotus sp

Bolsas con micelio listo para ser sembrado

Existen diversos productores de este micelio ya sea particulares, por ejemplo en el estado de Morelos existe un productor de micelio a baja escala que también realiza talleres y asesorías particulares sobre este cultivo, o universidades.

Otro material que se necesita es un sustrato para los futuros esporomas, este puede ser algún rastrojo o residuo agrícola que contenga azúcares, lignina y celulosa y contenido de humedad de 70 a 80%. Uno de los sustratos mayormente utilizado es paja de avena por su eficiencia, sin embargo se debe observar alrededor para elegir un sustrato que sea de fácil acceso según nuestra ubicación, pueden ser residuos de café, de maguey, de caña, etc., o combinaciones de estos.

Esta paja o sustrato seleccionado debe ser picado en pedazos de alrededor de 10 cm, se remoja de 6 a 24 horas máximo. Para esto se pueden usar diferentes recipientes a los que se pueda tener acceso de manera sencilla, pueden ser tambos o tinas de distintas formas;  posteriormente es esterilizada con calor a 80°C por 50 min.

Remojo de paja

Esterilización de paja

Posteriormente la paja debe ser escurrida y enfriada, tratando de minimizar los riesgos de contaminación, evitando corrientes de aire o fuentes de polvo. En este caso se puede fabricar una mesa con malla o usar tarimas de plástico a manera de colador, en fin cualquier cosa que pueda cumplir con la función de sostén y filtrado, solo es necesario limpiar las superficies lo mas que se pueda con cloro primero y posteriormente con alcohol al 70%.

Escurrimiento y enfriamiento de paja

Enfriamiento de paja

Una vez que la paja esta fría, a punto que se pueda agarrar con las manos, y escurrida al punto de que un puño de paja no escurra; se llenan bolsas del tamaño deseado ( recomendado 40 X 60 cm ) colocando una capa de paja de aproximadamente 8-10 cm y una capa ligera de micelio que se cubre con otra capa de paja y posteriormente otra capa de micelio (como un emparedado), tratando que quede a la orilla de la bolsa pero con un margen de sustrato hasta llenar bien la bolsa que finalmente debe ser amarrada fuertemente. Esta actividad se puede hacer en algún cuarto cerrado con una mesa limpia utilizando cuantas veces sea necesario alcohol para desinfectar superficies y manos.

Inoculación de micelio en condiciones asépticas

Bolsas inoculadas listas para la etapa de incubación

El sitio donde se vaya a mantener el cultivo debe ser un lugar lo mas limpio  y sellado posible, obscuro al principio, en la etapa de incubación, pero que tenga alguna manera de posteriormente tener una fuente de luz (ventana) y tener  temperatura  templada, aprox 24°C. Se puede regular la humedad mediante mas o menos riegos, o en condiciones de frío se puede utilizar alguna fuente de calor por las noches o momentos de bajas temperaturas.

A los tres días posteriores se hacen perforaciones en filas y columnas alrededor de toda la bolsa, con una separación aproximada de 5 cm, utilizando alguna punta esterilizada. Se dejan en dichas condiciones durante 22 días aproximadamente (etapa de incubación) o hasta que el micelio haya invadido la mayoría de la bolsa que la da un color blanco.

Perforación de bolsa para entrada de oxigeno y sitio de crecimiento

Transcurridos los 22 días se procede a abrir alguna fuente de luz para el sitio en donde se hayan colocado las bolsas inoculadas, teniendo 12 horas de luz ligera y 12 horas de obscuridad. En este momento se comienzan a regar las bolsas y mantener humedad de70-93%. Los periodos de riego dependen de la intensidad del calor que se presente a fin de siempre mantener humedad en el ambiente, por lo que se recomienda humedecer también paredes y suelo. Los encargados del cultivo o quienes entrene en contacto con los hongos deben mantener condiciones de limpieza para evitar contaminaciones.

Esta etapa es denominada fructificación y se comienzan a observar agregados de micelio o formación de primordios que deben ser auxiliados para su liberación de la bolsa mediante aperturas con navaja estéril.

Primordio, nótese la invasión miceliar que da el color blanco

Liberación del primordio mediante corte de la bolsa

A partir de este momento los esporomas comestibles irán creciendo durante aproximandamente 20 días, en donde se debe poner atención del punto de corte que es antes de que el margen del hongo comience a levantarse.

Brote de los hongos en el lugar de perforación

Crecimiento de las setas con ayuda del corte a la bolsa

Crecimiento de setas en una mesa cualquiera

Setas en invernadero rustico, nótese que el invernadero esta hecho con lonas recicladas

Setas pasadas del momento ideal de corte, nótese el margen levantado.

Este cultivo se puede adaptar a diferentes condiciones climáticas y de instalaciones por lo que es una alternativa de autoconsumo y si se es disciplinado también de comercialización a diferentes escalas. A este producto se le puede dar también tratamiento post cosecha aumentando su valor en el mercado.

Este cultivo presenta algunos problemas de plagas como los mosquitos y contaminación por otros hongos, que se pueden volver un problema, sin embargo existen también alternativas de bajo impacto para estos, uno de ellos es la utilización de tabaco

Diversidad de maices - en la Ciudad de México

Suena increible - en las tierras de la Ciudad de México se mantiene una buena muestra de la diversidad de maíces que se conocen de los valles altos de México. Claro, no se cultivan en el Zócalo, ni tampoco en la Condesa. Es en el sur, en las delegaciones Milpa Alta y Tlahuac, donde todavía encontramos agricultura a pequeña escala. Se cultivan nopalitos, pero también un buen número de maíces. Si quieren saber mas sobre los tipos de maíz (razas) que se mencionan en la leyenda de la figura arriba, pueden consultar este sitio de la CONABIO.

Las superficies cultivadas han disminuido fuertemente en las últimas décadas. Pero, todavía existen personas que consideran sus maíces una herencia de sus antepasados, y además sabrosos para el consumo de sus familias - aún cuando se dedican principalmente a otros oficios. Además, existe toda una serie de organizaciones formales e informales que venden productos preparados de estos maíces, como tamales, atoles y elotes, en tianguis, calles o ferias; en éstas últimas participa un tercio de los productores, lo que quiere decir que estas ferias realmente apoyan a la agricultura regional.

Toda esta información, y bastante más, está en una publicación del Dr. José Antonio Serratos, investigador de la UACM, en colaboración con unos colegas. Trata el el maíz nativo de la gran ciudad. Él ofreció una conferencia en el Colegio de Postgraduados hace unos días, y presentó parte de estos datos.

También abarca temas como la producción de maíz en México en general, las razones (y peligros) de la dominancia de Sinaloa en el abasto, luego la producción en el Estado de México, en Morelos y especialmente en la CDMX, la tendencia hacia el monocultivo (solo 10% de las parcelas son policultivos), principalmente porque la agricultura es una ocupación secundaria, los problemas con los programas del gobierno que se solapan y contradicen y producen clientelas, los problemas con los bancos de germoplasma, y con los maíces genéticamente modificados que ya se han detectado en la región.

Si les interesa el tema, vayan a leerlo.

Referencia

Serratos Hernández, J. A., C. Morales Valderrama,F. Castillo González,T. A. Kato Yamakake y J. L. Gómez Olivares, 2014. Conservación y protección del maíz nativo en el Distrito Federal frente a la liberación de maíz transgénico. Pp. 287-349 En: Temas de la Antropología Mexicana II. Academia Mexicana de Ciencias Antropológicas, Distrito Federal.

Dos eventos sobre maíz: OGMs y palomitas

El próximo jueves, 17 de noviembre de 2016, habrá dos eventos notables sobre el maíz.

Sigue la serie de conferencias de maiceros destacados en el seminario del Posgrado de Genética del Colegio de Postgraduados. Ahora nos toca el Dr. Alejandro Espinosa del INIFAP con el tema "Maíz: transgénicos, Masagro, Acuerdo Transpacífico (ATP), mejoramiento genético y producción de semillas". Es a partir de las 12.30 en el Aula GEN-1, Edificio de Genética, Campus Montecillo (Texcoco) de la institución.

Y en la noche se invita a un evento (ver el cartél arriba) que tiene como objetivo promover el maíz palomero mexicano, ya que lo que comemos como palomitas proviene principalmente de importaciones. La cita es a las 20 horas en la Colonia Roma de la Ciudad de México, calle Colima 278. Me imagino que Rafael Mier, la persona atras de la página Tortilla de Maíz Mexicana, traerá unas palomitas del maíz palomero toluqueño que revivió a partir de colectas del banco de germoplasma del CIMMYT y acaba de cultivar en unos terrenos suyos. ¡Esto es pura especulación mía! No lo conozco personalmente. Pero vamos a ver.

Evolución y conservación de maíces criollos

La diversidad de semillas es el seguro para el futuro (Feria del Maíz en Ixtenco, Tlaxcala, 2014)

Hace dos semanas anuncié una conferencia en el Seminario de Genética del Colegio de Postgraduados. Se llamaba "Factores e indicios de conservación in situ y evolución bajo domesticación de maíz en México en el último siglo" y fue presentado por el Dr. Rafael Ortega Paczka de la Universidad Autónoma Chapingo.

Quisiera compartir aquí con ustedes algunas ideas y conclusiones del Dr. Ortega, uno de los principales expertos sobre maíces nativos o criollos de México, e ilustrarlo con algunas diapositivas. El texto en cursivas es tomado de sus últimas diapositivas. En letra normal son unos comentarios y complementos míos.

En México predomina la siembra de la gran diversidad de maíces criollos, solo alrededor del 23% está ocupada con híbridos de primera generación y alguna superficie menor con generaciones avanzadas de maíces mejorados.

Esta situación persiste a pesar de que el fin del maíz nativo ha sido anunciado desde hace décadas. Y persiste no por la ignorancia o la inaccesibilidad de variedades mejoradas, sino porque así les conviene a los campesinos y agricultores, por razones muy diversas.

Para los campesinos, los maíces mejorados se pueden manejar como los criollos, no tienen en mente la dicotomía ciollos vs. mejorados de los agrónomos.

Muchos campesinos hacen experimentos con los híbridos, o las usan para cruzarlas con sus criollos, de manera de experimento.

En el país en su conjunto recientemente se acaba de lograr colectar todas las razas de máiz reportadas por trabajos anteriores, excepto la raza Palomero de Chihuahua, aunque hay otros reportes de que algunas otras razas están en peligro, como el Jala. Lo anterior sugiere que ha sido eficiente la conservación in situ espontánea que realizan los campesinos de México.

El Dr. Ortega se refiere al Proyecto Global de Maíces Nativos de la CONABIO. El Jala es el maíz con las mazorcas más largas.

Aquí unas estimaciones sobre el efecto previsto del cambio climático sobre algunas razas:

Cuando los agricultores seleccionan las mazorcas para semilla intentan conservar características de sus cultivares pero también hacen selección para mejorarlos, por lo que practican a la vez conservación y mejoramiento in situ.

Cabe mencionar que esta selección a menudo la llevan a cabo las mujeres a la hora de seleccionar las mazorcas a desgranar para alimento, y las que se guardarán para semilla.

Muy importantes son los esfuerzos que hacen los agricultores y campesinos en recuperar la diversidad de maíces nativos después de graves sequías o huracanes.

Se sabe que a veces hacen viajes largos o incluso recurren a bancos de germoplasma. Ahora hay varias iniciativas de bancos de germoplasma regionales o locales.

Se conocen casos muy exitosos de introducción de un maíz nativo a nuevas áreas de cultivo. También se han registrado varios casos de prácticas de combinación de poblaciones de maíz y selección por parte de agricultores con fines de adaptación a nuevas áreas o para mejorar las caraterísticas de sus maíces nativos.

Un ejemplo es la tesis de mi alumna Jessica González Regalado, quien estudió la adaptación de maíces anchos, que son tropicales, a un sistema de humedad residual en los valles altos. O consideren estas historias:

En el último siglo, quizás la mayor evolución in situ que registran los maíces nativos en México es en adaptación a una multitud de nuevos ambientes naturales y de cultivo a consecuencia de las reparticiones de tierra, colonizacion de nuevas áreas, crecimeinto de las poblaciones rurales, en especial de las poblaciones indígenas, que lleva a intensificar la agriculturo o a abrir nuevas tierras al cultivo, así como el desplazamiento del cultivo de maíz de importantes valles a tierras marginales y la adaptación de dichos maíces a innovaciones en el manejo agrícola.

Quiere decir, que los movimientos y desgracias del siglo pasado aceleraron la evolución.

La evolución bajo domesticación para adaptación a nuevos ambientes en el caso de los maíces nativos de México adquiere especial relevancia ante el cambio climático que tiene lugar en el mundo.

Pues si.

Entre algunos indicios de la importancia de la selección de agricultores y campesinos para el mejoramiento del rendimiento del grano están:
a) Algunos datos que indican que varias poblaciones nativas de maíz sobresalientes en rendimiento, entre ellas varias de las que se derivan líneas que ha entrado en la formación de híbridos comerciales, evolucionaron por lo menos en parte en manos de agricultores de vanguardia;
b) Algunos resultados de comparar colecciones realizadas en  las mismas regiones con diferencia de 20 o más años.

Hay varios estudios (no todas publicadas) que intentan comparar maíces criollos que se usaban hace décadas, con las del mismo lugar y aspecto general que se utilizan actualmente. Generalmente, lo que se observa es un aumento en el rendimiento.

Pero, estos estudios tienen sus problemas metodológicos - es problemático comparar plantas que originan con semillas de diferentes edades. Además, hay que ver que los bancos de germoplasma, si bien son muy importantes, tampoco son la panacea para todo. Ellos cultivan sus accesiones de vez en cuando en parcelas pequeñas (porque las semillas se mueren después de cierto tiempo). Durante estos recultivos siempre hay cierta selección y con esto una disminución de la variación genética dentro de la población; además, cabe la posibilidad de contaminación con polinización cruzada.

El Dr. Fernando Castillo, del Colegio de Postgraduados, a menudo cuenta de un experimento donde se enseñó a agricultores aplicar una selección en el campo a sus criollos, que tomaba en cuenta no solo la mazorca, sino también la planta. Se mejoraron los rendimientos en 1.5% al año en promedio, más o menos al mismo ritmo que los mejoradores profesionales.

Algunos agricultores han adoptado y adaptado algunas técnicas de mejoramiento genético moderno.

Unos ejemplos:

La evolución bajo domesticación del maíz en manos de agricultores debe ser protegida e impulsada por el Estado Mexicano.

Esto no quiere decir que sobra el mejoramiento científico. Pero cada tipo de mejoramiento tiene sus ventajas y desventajas, y conviene a todos nosotros mantener el mayor número de opciones posibles frente a condiciones cambiantes y impredicibles.

Si aún sin autorización legal de siembra de maíces transgénicos se registra una creciente presencia de transgenes en poblaciones nativas de maíz, es preocupante que tenga lugar dicha autorización en cualquier región de México porque pone en peligro de contaminación tanto a los criollos de la mima, como de las restantes regiones.

Obviamente.

Rafael Ortega y Angel Kato (en el fondo), dos maiceros importantes de México.

Curso sobre mejoramiento de caña de azucar

El Colegio de Postgraduados, campus Tabasco, invita a un curso sobre el mejoramiento de caña. Dura dos semanas, del 14 al 25 de noviembre de 2016, y cuesta 5000 pesos. Los datos de contacto vienen en el cartel:

¿Que son los rizobios?

Al igual que nosotros, las plantas también requieren nutrientes para su desarrollo. Estos nutrientes son elementos que existen en la naturaleza, algunos en mayores cantidades que otros, y en diferentes formas químicas. Un ejemplo de estos elementos es el nitrógeno.

El nitrógeno es uno de los elementos codiciados por las plantas ya que lo necesitan en cantidades relativamente altas para formar proteinas: por esto es llamado macronutriente. La fuente principal de nitrógeno es la atmósfera en donde se encuentra en forma molecular (N2). Sin embargo esta forma no es asimilable por las plantas, por lo que necesitan que esta molécula sea transformada a NO3 y NH4, para que lo puedan utilizar como nutriente. Uno de los procesos que modifican este N2, es el que efectúan un tipo de microorganismos simbiontes llamados rizobios, los cuales se pueden encontrar en las plantas de la familia de las leguminosas.

Leguminosa

Estos rizobios son bacterias que habitan de forma natural en los suelos. Al encontrarse cerca de alguna leguminosa reaccionan a los flavonoides liberados por las raíces de estas. Entonces inician la síntesis y secreción del factor de nodulación (NF) que desencadena el desarrollo de nódulos en las raíces de las plantas (Kobayasi et al., 2004).

Raíz de Phaseolus vulgaris con nódulos

Existen dos formas físicas de nódulos. Los nódulos determinados (mas redondos) y los indeterminados (mas alargados), diferenciados por el acomodo de las etapas de desarrollo. Leguminosas como Glycine max (soya) y Phaseolus vulgaris (frijol) forman nódulos determinados y Medicago sativa (alfalfa) y Pisum sativum (chícharo) forman nódulos indeterminados. En éstas últimas, los que las etapas de desarrollo permanecen a lo largo del eje del nódulo.

Nódulos determinados

Nódulos indeterminados

Una vez que los rizobios alcanzan un pelo radical, causan simultáneamente modificaciones en la forma de estos pelos absorbentes y la liberación de los NF, que a su vez permiten la entrada de las bacterias al interior de la célula del pelo radical. Luego provocan un cambio o una regresión de las células, ya especializadas, del cortex a células no especializadas, llamadas primordios meristematicos.

Sigue una invaginación de las membranas plasmáticas de los pelos radicales formando una estructura tubular que es un conducto que pasa por las paredes celulares (el hilo de infección), dedicado al transporte de rizobios. Cuando se llega al centro del futuro nódulo, este hilo de infección se comienza a ramificar y los rizobios quedan envueltos en una membrana generada por la planta, llamada simbiosoma, que es liberado en el interior de las células vegetales. Alternativamente los rizobios también pueden penetrar en las raíces de las leguminosas por cortes de la capa epidérmica.

Este video explica el proceso (está en inglés):

Dentro de estos nódulos formados, se fija el nitrógeno con la ayuda de la nitrogenasa, una enzima formada por dos componentes: la ferro proteína y la fierromolibdeno proteína. Ambas son sensibles a la presencia de oxigeno (Soto-Urzúa & Baca, 2001). Por esto el nódulo cuenta con otro complejo enzimatico llamado leg-hemoglobina.

Esta molécula mantiene el oxígeno a un muy bajo nivel, para evitar la inactivación de la nitrogenasa, pero suficiente para permitir la respiración célular. Este complejo leg-hemoglobina le da una coloración rosada al centro del nódulo, indicando también que el nódulo se encuentra maduro.

Corte de nódulo indeterminado

Una vez que las bacterias habitan en el nódulo, sufren modificaciones morfológicas como alargamientos y bifurcaciones, transformandose en bacteroides que serían incapaces de vivir en vida libre.

Vista de los bacteroides a 40X

Después del periodo activo de fijación de nitrógeno, que depende de la etapa de desarrollo de la planta y las condiciones ambientales, los nódulos se vuelven senescentes (viejos). Los nódulos de algunas leguminosas cuentan con muchos bacteroides poliploides que son incapaces de diferenciarse y consecuentemente mueren después de la senescencia. Sin embargo, en algunos casos, una fracción de rizobios pueden mantenerse indeferenciados y así son capaces de dividirse y regresar a su estilo de vida libre en la rizosfera (Ratcliff et al., 2008; Schumpp & Deakin, 2010).

El termino rizobio es un termino colectivo usado para referirse a un grupo de bacterias fijadoras de nitrógeno pertenecientes al phylum Proteobacterias. Se encuentran distribuidas en diferentes clases. Es importante no confundirlas únicamente con las bacterias pertenecientes al genero Rhizobium que también son fijadoras de nitrógeno.

Las bacterias en general pertenecen al dominio Eubacteria, que se divide en 23 phyla que a su vez se subdividen en 28 clases. Para propositos prácticos este dominio se subdivide en tres subgrupos fenotípicos (Ramirez-Gama et al., 2015):

a) Con pared celular gramnegativa
b) Con pared celular grampositiva
c) Células que carecen de pared celular

Los rizobios pertenecen al phylum de las proteobacterias que pertenecen a las bacterias que tienen pared celular gramnegativa, por lo que la técnica de la tinción de Gram es un primer paso para su identificación.

Actualmente se ha avanzado en el desarrollo de biotecnologías con rizobios para mejorar el desarrollo de los cultivos generando fertilizantes biológicos.

Para resumir, las plantas necesitan nutrientes y estos son elementos que en algunas ocaciones estan presentes en diferentes formas que pueden no ser "digeribles" por las plantas. Entonces las plantas pueden recurrir a la ayuda de las bacterias que viven cerca de ellas, en la rizosfera (alrededores de la raíz). Algunas de estas bacterias "creen" conveniente vivir dentro de las plantas para ahorrarse la energía de producir sus propios nutrientes para su subsistencia. A cambio estas bacterias digieren este N2 para que la planta lo pueda usar. Asi se forma una endosimbiosis, por definición mutualista.

Literatura citada

Kobayashi H., Y. Naciri-Graven, W. J. Broughton, X. Perret. 2004. Flavonoids induce temporal shifts in geneexpression of nod-box controlled loci in Rhizobium sp. NGR234. Mol. Microbiol. 51, 335–347.

Ramírez-Gama, R. N., Luna, M. B., Mejía, C. A., Velázquez, M. O., Tsuzuki, R. G., Vierna, G. L., Hernández, G. L., Müggenburg, I. 2015. Manual de Prácticas de Microbiología General. Facultad de Química, UNAM, México, 300 pp.

Ratcliff W. C., S. V. Kadam, R. F. Denison. 2008. Poly-3-hydroxybutyrate (PHB) supports survival and reproduction in starving rhizobia. FEMS Microbiol. Ecol. 65, 391–399.

Soto-Úrzua L., B. E. Baca. 2001. Mecanismos de protección de la nitrogenasa a la inactivavción por oxígeno. Revista Latinoamaericana de Microbiología. 43,37-49.

Schumpp O., W. J. Deakin. 2010. How inefficient rhizobia prolong their existence within nodules. Trends in Plant Science 15(4), 189-19.