UNIVERSIDAD NACIONAL DE TUCUMÁN FACULTAD DE AGRONOMÍA Y ZOOTECNIA
Estudio de micorrizas en zonas disturbadas, no disturbadas y en recuperación, en el Parque Biológico Sierra de San Javier
(PSSJ), Tucumán, Argentina.
Tesista: Ing. Agr. Celia Inés Brandán de Weht
Tesis para optar al posgrado académico de Doctor en Agronomía
2006
Brandán de Weht, Celia Inés Estudio de micorrizas en zonas disturbadas, no disturbadas y en recuperación, en el Parque Biológico Sierra de San Javier (PSSJ), Tucumán, Argentina / Celia Inés Brandán de Weht ; dirigido por Marta Noemí Cabello. - 1a ed. - Tucumán:, Universidad Nacional de Tucumán, 2013. CD-ROM. ISBN 978-950-554-797-5 1. Microbiología Agrícola. I. Cabello, Marta Noemí, directora. II. Título CDD 630 Fecha de catalogación: 22/03/2013
I
Índice Índice ......................................................................................................................... I Miembros de la Comisión de Supervisión ................................................................. II Dedicatoria ............................................................................................................... III Agradecimientos ...................................................................................................... IV Soporte técnico durante el desarrollo de la tesis doctoral ………………………….… V Resumen ................................................................................................................. VII Summary ................................................................................................................ VIII Introducción y antecedentes................................................................... 1 Materiales y métodos ……………………………………...…………………………….. 33
Área de estudio ……………………………………………………………………. 34 Ubicación y descripción de las áreas ………………………………………….. 39 Toma de la muestra …………………………………………………………….... 45 Demarcación de áreas y especies vegetales estudiadas ………………….. 46 Análisis físico-químicos de muestras de suelo ………………….…………….. 46 Estado micorrícico de especies vegetales en el PSSJ …………………..….. 47 Estudio de endomicorrizas …………………………………………………….. 47 Determinación del porcentaje de colonización ………………………….…….. 47 Estudio de ectomicorrizas …………………………………………………….….. 48 Determinación de la cantidad de esporas de hongos micorrícicos arbuscu- lares ………………………………………………………………………..…….. 48 Identificación taxonómica de endomicorrizas ………………………………….. 49 Estudio del comportamiento de plantas trampa en la captación de endomi- corrizas …………………………………………………………………………….. 50 Análisis estadísticos …………………………………………………………..….. 51
Resultados y discusión …………………………………………………………….…….. 52 Conclusiones ……………………………………………………………………………... 83 Anexo: Registros fotográficos ……………………………………………………….….. 86 Bibliografía citada ……………………………………………………………………….. 102
II
Miembros de la Comisión de Supervisión
Directora de la tesis: Dra. Marta Noemí Cabello, Universidad Nacional de La Plata
Director Asociado: Dr. Leonardo Daniel Ploper, Universidad
Nacional de Tucumán
Miembros: Dr. Juan Antonio González, Universidad Nacional de Tucumán
Dr. Roberto Vides Almonacid, Universidad Nacional de Tucumán
III
A la memoria de mis padres y hermano
A mi esposo Sebastián
A nuestros hijos: Cecilia y José, Ricardo y Cristina, María Fernanda y Rodolfo,
Augusto y Mirta
A nuestros nietos: Amparo, José María, Carola, Facundo, Felicitas y Bernabé
A mis hermanos y sobrinos
IV
Agradecimientos
1. A la Sra. Directora de Tesis, Dra. Marta Noemí Cabello, que comprendió la forma y
tiempos de llevar a cabo mis estudios; que me transmitió su rigor científico y me
aportó sugerencias, bibliografías, correcciones y toda su experiencia y dedicación
puesta en mi formación personal durante las estadías en el Instituto Spegazzini de
La Plata y a distancia, en una comunicación permanente y alentadora.
2. A los Sres. Miembros de la Comisión de Supervisión, Sr. Codirector Dr. Leonardo Daniel Ploper, Dr. Juan Antonio González y Dr. Roberto Vides Almonacid por
sus sugerencias, tiempo y aliento brindado.
3. A la Universidad Nacional de Tucumán que, por intermedio del CIUNT, me
concedió un importante subsidio para finalizar la escritura de la tesis.
4. A mi esposo, Dr. Sebastián Weht, que me acompañó y alentó con paciencia y
sabiduría a lo largo de todo el estudio; a mis hijos Cecilia, Ricardo, María Fernanda y Augusto que toleraron, comprendieron, me acompañaron y me aportaron su cuota
de apoyo, en las ausencias del hogar por razones de estudio; a mis hermanos
Edgardo y Estela que me alentaron, ayudaron y apoyaron permanentemente con
cariño.
5. Al M. Sc. Juan Carlos Ramallo, por su apoyo generoso e incondicional al haberme
facilitado el uso de microscopios, cámara fotográfica e invernadero de la Cátedra de
Fitopatología, para llevar a cabo los ensayos correspondientes; y por su aliento
personal.
6. Al Personal del Parque Sierra de San Javier, Lic. Julio Martensen, Sr. Jefe de
Guardaparques, Esteban Terán, y a todos los Guardaparques y colaboradores que
me acompañaron en todas las salidas de campo que realicé, sin cuyo apoyo y gran
conocimiento de las zonas seleccionadas no me hubiera sido posible realizar las
tomas de las muestras.
7. A la Dra. Veturia Lopes de Oliveira, de la Universidad Federal de Santa Catarina,
Brasil, que me dio las bases del conocimiento en el campo de las Ectomicorrizas.
8. A la Lic. en Matemáticas Sra. Nélida del Valle Ortiz de Arana, por sus sugerencias
y aportes en el campo de la Bioestadística.
9. A las Licenciadas Gabriela B. Irrazábal y María Silvana Velázquez, del Instituto
Spegazzini de La Universidad de La Plata, por su colaboración en el procesamiento
de muestras e identificación de esporas micorrícicas.
10. Al Sr. Técnico de la Cátedra de Microbiología Agrícola, Julio Roberto Maidana, que
me acompañó y ayudó en largas jornadas de trabajo en campo y en laboratorio.
11. A mis compañeros de la Cátedra de Microbiología Agrícola y a todas las personas de
la Facultad de Agronomía y Zootecnia que de un modo u otro me colaboraron a lo
largo de estos años.
V
Soporte técnico durante el desarrollo de la tesis doctoral Participación en proyectos de Investigación, por los cuales recibió subsidios
1. Directora de Proyecto CIUNT: “Estudio de nutrición y defensa contra patógenos mediante el manejo de micorrizas en cítricos y hortícolas”, del Programa: “Manejo de sistemas microbianos para optimizar la producción agrícola y silvopastoril en algunas áreas del NOA. 1998-2000. CIUNT. Con Evaluación externa. Director Dr. Carlos H. Bellone. Proy 26A/102.
2. Directora de Proyecto CIUNT: “Estudio de micorrizas en árboles forestales en
el Parque Sierra de San Javier, Tucumán, Argentina, del Programa: “Manejo de sistemas microbianos para optimizar la producción agrícola y silvopastoril en algunas áreas del NOA. 2000-2004. CIUNT. Con Evaluación externa. Director Dr. Carlos H. Bellone. Proy. 26 /A 201.
3. Directora de Proyecto CIUNT: “Estudios y aplicación de micorrizas en plantas
de interés forestal (principalmente pinos y eucaliptos) y frutícola (arándano) en la Provincia de Tucumán, República Argentina”. Aprobado. Categoría A, Máxima complejidad. 2004-2008. Con Evaluación externa. Finalizado.
Becas obtenidas 1. Beca del CIUNT para finalizar la escritura de la Tesis Doctoral. 26 de Julio 2004-
Marzo 2005. Res HCS UNT N ° 0789/004. Publicaciones realizadas en el marco de la tesis: Capítulos de libros
1. Celia Inés Brandán de Weht y Sebastián Weht. 2000. Tecnología y Educación: Una mirada a los microorganismos benéficos del suelo. In Avances Tecnológicos y Educación. Género: Ensayos. Ediciones del Rectorado de la UNT. 6 p.
Comunicaciones a reuniones científicas nacionales e internacionales realizadas en el marco de la tesis
1. Brandán de Weht,C.I. 1999. Endomicorrizas asociadas al cedro (Cedrella lilloi C. DC.) en el Parque Sierra de San Javier. Tucumán, República Argentina. II Reunión Científico-Técnica de Biología del Suelo del NOA. II Encuentro sobre Fijación Biológica del Nitrógeno. Catamarca , Rep. Argentina: 379-382. ISBN 950-746-016-0. Centro Editor, UNCa, Catamarca, Argentina.
2. Brandán de Weht, C. I. 1999. Endomicorrizas en especies vegetales de zonas no
disturbadas, disturbadas y en recuperación en el parque Sierra de San Javier. Tucumán. XVI Jornadas de la Soc. de Biología de Tucumán. 7-9/10/99. Tucumán. Res.: 203.
3. Ruffino, A. M. C. y Brandán de Weht, C. I. 1999. Endomicorrizas en un gradiente
altitudinal del Parque Sierra de San Javier, Tucumán, República Argentina. XVI Jornadas de la Soc. de Biología de Tucumán. 7-9/10/99. Tucumán. Res.: 18
4. Celia Brandán de Weht, Vetúria Lopes de Oliveira y Pedro Augusto Pinto Bonassis.
2000. Ecto y endomicorrizas en pecán (Carya illinoensis Wang K. Koch) en el sur de
VI
Brasil. FERTBIO 2000, UFSM, Río Grande Do Sul. Brasil. Octubre de 2000. Resumen expandido: 5p
5. Brandán, C.; García Paulucci, D. E y Delgado, J. Y Ruffino, A. M. C. 2002.
Ectomicorrizas en arbóreas nativas en el Parque Sierra de San Javier, Tucumán, República Argentina. Publicación especial de la III Reunión Regional de Selvas de Montaña. San Salvador de Jujuy. 8-11/08/02. Resúmenes: 15.
6. Pautassi, R. C y Brandán de Weht, C.I. 2002. Comportamiento de plantas trampas
de endomicorrizas en suelo de una zona de recuperación, del Parque Sierra de San Javier, Tucumán. In “Manejo de Sistemas Microbianos para optimizar la Producción Agrícola y Silvopastoril en Algunas Áreas del NOA “Ed. Carlos Hugo Bellone. FAZ, UNT, Tucumán, Argentina. ISBN 950-554-274-7: 109-111.
7. Romero Nayar, R; Brandán de Weht, C.I. 2002. Estudio de ectomicorrizas en especies arbóreas en la Provincia de Tucumán. In “Manejo de Sistemas Microbianos para optimizar la Producción Agrícola y Silvopastoril en Algunas Áreas del NOA “Ed. Carlos Hugo Bellone. FAZ Publicaciones, UNT, Tucumán, Argentina. ISBN 950-554-274-7: 109-111.
8. García Paulucci, D. E; Brandán de Weht, C. I.; Weht, S.; Ortiz de Arana, N. del V; González, J. L., Weht, R. S y Brandán, E. R. 2004. Comportamiento de Cedrela lilloi C. DC, en cancha de cría por incidencia de endomicorrizas nativas, en Tucumán, R.A. XXI Jornadas de la Soc. de Biología de Tucumán. Octubre de 2004: 27.
9. Brandán, C.; Benimeli, M F; Weht, S. Y Weht, R. 2005. Comportamiento de plantas
trampa en captación y multiplicación de endomicorrizas arbusculares. V Reunión de Biología del Suelo y V encuentro sobre Fijación del Nitrógeno. San Salvador de Jujuy. 66-8/07/05. Res. Expandido: 5 pp.
11. Brandán, C.I., Cabello, M.N. 2006. Mycorrhizas in disturbed, non-disturbed and
under-recovery areas in the Parque Biológico Sierra de San Javier (PSSJ), Tucumán, Argentina. 5TH Internacional Conference on Mycorrhiza”Mycorrhiza for Science and Society” ICOM5, Granada, España. 23-27 de Julio 2006. Res: 116
VII
Resumen
Estudio de micorrizas en zonas disturbadas, no disturbadas y en recuperación, en el Parque Biológico Sierra de San Javier (PSSJ), Tucumán, Argentina. Amplias zonas del PSSJ sufrieron por acciones antrópicas, zootrópicas y naturales, graves disturbios ecológicos. Éstos, causados por eliminación selectiva de masas boscosas y reemplazo por cultivos exóticos afectaron severamente la biodiversidad vegetal. Los objetivos de la tesis fueron 1) estudiar el estado micorrícico de la vegetación en un gradiente altitudinal de dos niveles, en zonas disturbadas, no disturbadas y en recuperación; 2) estudiar los tipos de micorrizas presentes; 3) determinar sus valores de colonización y su taxonomía; 4) obtener fuentes naturales para recuperar la biodiversidad mediante la reposición y enriquecimiento de especies arbóreas, nativas y exóticas. Para determinar el deterioro 1) se demarcó el área de estudio mediante transectas para confirmar taxonómicamente las especies vegetales micorrizantes; 2) se tomaron muestras de suelo para los análisis físico-químicos; 3) se estudió el estado micorrícico (ectomicorrizas, endomicorrizas, y otras); 4) se determinó el porcentaje de colonización de endomicorrizas arbusculares; 5) se estudió la caracterización de ectomicorrizas mediante observación y descripción de ápices radicales y cortes histológicos, y se las identificó; 6) se determinó la cantidad de esporas de endomicorrizas por cada 100 g de suelo seco mediante el tamizado húmedo y decantación; 7) se determinó el comportamiento de plantas trampas en la captación de endomicorrizas; 8) se identificaron taxonómicamente las especies fúngicas involucradas en la simbiosis; 9) se relevaron otras especies fúngicas cuyo comportamiento simbiótico-mutualístico aún no está completamente dilucidado: los endófitos septados oscuros (Dark Septate Endophytic). Se relevaron 40 especies vegetales, entre ellas, especies cicatrizantes, multiplicadoras naturales de micorrizas, micótrofas facultativas, y exóticas. En los suelos no se observaron diferencias: de granulometrías entre los niveles altitudinales muestreados, de pH (ligeramente ácido), de materia orgánica (elevada) y de nitrógeno y potasio total; sí se notó diferencia en la cantidad de fósforo, disminuido en el nivel II. Se determinó un elevado número de especies de endomicorrizas, escaso de ectomicorrizas y algunos otros hongos cuya función está en discusión; el porcentaje de colonización en general es bajo; como ectomicorriza se identificó Scleroderma aff. verrucosum; la cantidad de esporas de endomicorrizas en suelo es moderadamente baja; las plantas trampas ponen de manifiesto las especies de micorrizas que no se detectan en los tamizados húmedos y decantación de los suelos de campo; se determinaron 29 especies de endomicorrizas pertenecientes a 6 géneros, uno del orden Glomerales y 5 del orden Diversisporales. Se infiere que el bajo porcentaje de esporas se debe a la escasa presencia de plantas detectadas en este estudio que garanticen la multiplicación in situ y al ecosistema subtropical húmedo; la permanencia de las micorrizas en el sistema se debe fundamentalmente a las hifas extramatriciales e intrarradicales; las áreas no disturbadas deben ser respetadas; a las disturbadas se las debe recuperar mediante proyectos evolutivos, a distintos plazos, con especies nativas micorrizadas específicamente con Acaulospora spp y Scutellospora spp que predominan en las arbóreas de crecimiento lento; las áreas en recuperación natural deben ser manejadas con picadas de eliminación de especies invasoras carentes de valor e incorporación de especies autóctonas micorrizadas; merecen destacarse el valor de la especie exótica Ligustrum sinense y de las nativas Axonopus fissifolius y Plantago tomentosa como buenas multiplicadoras de micorrizas arbusculares.
VIII
Summary
Study on mycorrhiza on disturbed, non-disturbed and recovering areas at Parque Biológico Sierra de San Javier (PSSJ), Tucumán, Argentina. Wide areas of PSSJ have suffered erosion both by humans and animals and severe ecological disturbance caused by selective elimination of forest and replacement for exotic crops, both of which have severely affected plant diversity. The objectives of this thesis were: 1) to study the mycorrhizal status in the vegetation within an altitudinal gradient of two levels, in disturbed, non-disturbed and in recovering areas; 2) to study the existing types of mycorrhizas; 3) to determine their colonization values and taxonomy; 4) to obtain natural sources in order to recover the biodiversity both through the replacement of native tree species and through the enrichment of species with exotic ones. In order to determine the erosion: 1) the area under study was marked by means of transects in order to confirm the taxonomy of the vegetal species related to the mycorrhizas; 2) soil samples were taken to analyze its physical and chemical properties; 3) the mycorrhizal status was studied (ectomycorrhizas, endomycorrhizas and other types); 4) the percentage of colonization of arbuscular mycorrhizal fungi was determined; 5) studies on the characterization and identification of ectomycorrhizas were carried out by means of the observation and description of root tips and histological cuts; 6) the amount of endomycorrhizal spores per 100 g of dry soil was determined by the wet sieving and decanting procedure; 7) the ability of plant traps to capture mycorrhizas was determined; 8) the fungi species involved in the symbiosis were taxonomically identified; 9) the fungi species whose symbiotic-mutualistic behaviour is not completely known, the Dark Septate Endophytic fungi, were also studied. Forty plant species including healing species, natural propagators of mycorrhizas, and facultative and exotic mycotrophic species, were registered. We did not observe differences in texture, pH (slightly acid), organic matter (high), total nitrogen and potassium, between the two altitudinal levels studied, but we did find differences in the phosphorus content, which was found to be lower at the second level. We found a high number of endomycorrhizas and a scarce number of ectomycorrhizas and some fungi whose function is still under discussion. The colonization percentage was low; the ectomycorrhiza identified was Scleroderma aff. verrucosum; the number of spores of the endomycorrhiza was moderately low; the trap plants were able to reveal the species of mycorrhizas that were not detected from field soil by the wet sieving and decanting. Twenty-nine species of arbuscular mycorrhizas belonging to six Genera, one of the Glomerales order and five of the Diversisporales order, were determined. We believe that the low percentage of spores is due both to the scarce presence of plants detected in this study that would guarantee the propagation in situ and the fact that the area studied is a wet subtropical system. The permanence of the mycorrhizas in the system is due to the extramatrical and intraradical hyphae; non-disturbed areas must be respected; disturbed areas must be recovered with evolutionary projects, at different time limits, with native species specifically mycorrhizated with Acaulospora spp and Scutellospora spp, which predominate in trees areas of slow growth; the areas under natural recovering must be managed with clearings and trails in order to eliminate invader valueless species and with the planting of native mycorrhizated species. Finally, it is worth to point out that the exotic species Ligustrum sinense and the native species Axonopus fissifolius and Plantago tomentosa are valuable propagators of arbuscular mycorrhizas.
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Introducción y antecedentes
Life did not take over the globe by combat, but by networking. “La vida en la tierra no prevalece por competencia, sino por cooperación”
Lynn Margulis and Dorion Sagan, 1987
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Simbiosis
El término simbiosis en su sentido prístino es la vida en común de dos o más
personas; en biología, es la vida en común de dos o más organismos. En sentido
botánico restringido, es la vida en común de dos plantas distintas o de una planta y
un animal, de una planta y un hongo, establecida de manera regular y con beneficio
mutuo de los participantes, llamados simbiontes o simbiotas. El término simbiosis fue
acuñado por De Bary, en 1879, quien llamó simbiosis mutualista a la simbiosis
propiamente dicha (Font Quer, 1965). “Simbiosis nutritiva es la motivada por
apetencias nutritivas de los dos simbiontes que en el caso de las micorrizas es de
tipo recíproco” (McDougall citado por Font Quer, 1965). El acuñado de De Bary (en
1887) pretendió significar la vida común de un parásito y su huésped. A través del
tiempo el significado de simbiosis y de parásito ha variado. El término simbiosis fue y
es usado más y más, especialmente por los biólogos vegetales, para explicar las
asociaciones mutualistas benéficas entre organismos disímiles; parásito y
parasitismo hace referencia a la nutrición a expensas de otro ser vivo; y si éste sufre
daño se habla de patógeno y patogenismo. De Bary ha puntualizado que hay una
gradación entre el parásito que rápido destruye a su víctima de aquellos que más
avanzados soportan y conviven con sus huéspedes, a los que los biólogos vegetales
en los años más recientes han comenzado a tenerlos en cuenta. En las últimas
cuatro décadas hubo un interés creciente y notables avances en el estudio de las
simbiosis plantas-microorganismos. Lynn Margulis postuló que las células nucleadas
o eucariotas no sólo descienden de bacterias, sino que literalmente son amalgamas
de células bacterianas diversas, lo que actualmente está sometido a prueba. La
asociación física entre organismos de especies distintas, es decir la simbiosis, tiene
para Lynn Margulis una importancia crucial en la historia de la vida (Martínez Pulido,
2000). Una de las teorías acerca del origen de la vida y de las células vivas, la
teoría serial de la endosimbiosis plantea que las organelas de los eucariotas
derivaron de modificaciones de organismos simbióticos procariotas (Margulis &
Bermudes, 1985; Margulis & Sagan, 1987 y Mohn, 1999). Estas y otras
investigaciones han sido la base de otros trabajos comparativos de los sistemas
simbióticos (Parniske, 2000, Hirsch, 2004). Por otra parte se ha descubierto que las
simbiosis mutualísticas a nivel de organismos complejos son muy frecuentes y de
gran importancia ecológica. Entre los sistemas simbióticos de beneficio mutuo,
conocidos e intensamente estudiados desde los SXIX y SXX, se citan las
asociaciones de hongos-algas (líquenes), raíces de plantas y hongos (micorrizas),
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algas y celentéreos (corales), bacterias y angiospermas (nódulos fijadores de
nitrógeno), entre los más conocidos; otros más recientemente descubiertos se
realizan entre cianobacterias y la angiosperma Gunnera, la cual se desarrolla en
glándulas especializadas en tejidos del tallo no fotosintéticos. Otros ejemplos de
simbiosis se dan entre algas cianofíceas con diatomeas, hepáticas, ceratófilas y con
el hongo del suelo Geosiphon pyriformis (Hirsch, 2004). Estas organizaciones
biológicas tienen una influencia que exceden en parte los ecosistemas naturales y
algunos pueden ser de gran importancia también en los sistemas biológicos
manejados por los hombres (Harley & Smith, 1983). En estas simbiosis, dos o más
organismos fisiológicamente diferentes actúan como una parte simple de un
organismo superior, el cual puede estar sujeto a variaciones, selección o evolución.
Cada uno de ellos tiene procesos reproductivos separados y siempre poseen un
potencial de vida libre.
Naturaleza de la asociación micorrícica La vasta mayoría de las especies de plantas pertenecen a los géneros que
característicamente forman micorrizas. La condición micorrizal es la regla entre las
plantas y no la excepción (Sylvia, 1999). Aunque en la mayor parte de las
bibliografías consultadas los autores afirman que el 90% de las plantas son
micorrizadas, esta afirmación no está basada en datos científicos. La actual
proporción de angiospermas conocidas y que están micorrizadas es del 82%. Hay
una gradación de los porcentajes de micorrización que fluctúan desde el 100% en
bosques de plantas de hojas deciduas de Canadá, 96% con endomicorrizas (ENM),
4% con ectomicorrizas (ECM) y menos del 1% no micorrícicas (NM), a un 53% en
bosques de Eucalyptus en Australia o un 40% en hábitats disturbados (Brundrett,
2002). Algunas unidades taxonómicas tales como miembros de las Brassicaceae,
Caryophillaceae, Cyperaceae y Juncaceae son en gran parte no micorrícicas
(Newman & Reddell, 1987, Trappe, 1987, Peat & Fitter, 1993). Aunque el término
“micorriza” implica la asociación de hongos con las raíces, las relaciones llamadas
“asociaciones micorrícicas” se encuentran entre hifas fungales y órganos de las
plantas superiores de variado origen morfológico, las que están implicadas en la
absorción de sustancias del suelo o del medio donde están insertas. La presencia
del hongo asociado al sistema micorrícico, en la región de los tejidos de la raíz, o en
los tejidos de la raíz y alrededor del suelo, indudablemente asegura que él influye en
la absorción de sustancias derivadas del suelo por el hospedante y el hongo es
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influenciado por substancias exudadas o perdidas por el hospedante. Al respecto el
hongo micorrícico es un miembro especializado de la región de la raíz o del entorno
de los microorganismos de la rizósfera. En particular, la infección micorrícica
usualmente aumenta la eficiencia de la absorción de nutrientes por parte del
huésped, del cual el hongo obtiene directamente carbono (Jakobsen, 1991). La
diferencia esencial entre la asociación micorrícica y las asociaciones generales de
los microorganismos con la superficie de la raíz o de la rizósfera depende de lo
estrecho de la relación. En las micorrizas siempre hay un grado de penetración en
los tejidos, o se forma una estructura reconocible para uno o muchos patrones, o
ambos. La diferencia de la condición micorrícica respecto de la enfermedad depende
de la naturaleza del estado normal de ambos componentes, al menos en algunas
situaciones ecológicas. Los componentes son dependientes unos de otros y el
intercambio de material tiene lugar entre sus células vivas, aunque su asociación
puede resultar en la muerte de una de las partes, por ej. en la degeneración de la
hifa, haustorio o arbúsculos, o en la muerte del tejido cortical o células epidérmicas o
pelos radicales. Por esta razón las micorrizas poseen una estructura reconocible. Su
descripción (Frank, 1885) precedió por varios años a la descripción de la asociación
universal de microorganismos y raíces, vale decir poblaciones rizosféricas (Hiltner,
1904). Aunque el término micorriza fue acuñado en el año 1885, y referido a las
asociaciones permanentes de raíces con hifas fungales (Frank, 1885), hay trabajos
que le preceden como los referidos a ectomicorrizas (Hartig, 1840). En 1847, se
describieron las hifas en células de varias angiospermas, especialmente en las
Orchidaceae (Reissek, 1847). Otras descripciones de micorrizas en esa misma
familia se realizaron en 1851 (Kelley, 1950). Observaciones de micorrizas en
Monotropa se realizaron en 1881 (Kamienski 1881); se describió esta asociación
mostrando una capa completa de hifas formada alrededor de las raíces. Se señala
por primera vez que todo lo que fuera absorbido del suelo habría de pasar a través
de la capa fúngica. A partir de un trabajo realizado por Frank en 1883, se inició una
serie de experimentos, que mostraron que plantas de pino ectomicorrizadas crecían
más rápidamente que las que no lo estaban (Frank, 1894). Así, pues, como podía
esperarse, comenzó el interés por el estudio de la asociación de los hongos con las
plantas, investigando las ectomicorrizas (ECM), visibles y reconocibles a simple
vista. A partir de aquí se describieron micorrizas en miembros de las Orchidaceae y
Ericaceas. Mucho más tarde se describieron las endomicorrizas, (Mosse et al., 1953)
las que no se han podido desarrollar y multiplicar en medios de cultivo sintéticos
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exclusivamente, hasta ahora. Los intentos de aislamiento se iniciaron con el método
de cultivos con plantas captadoras de endomicorrizas (plantas trampa) en suelo, en
frutilla, Fragaria x ananassa Duch, (Mosse, 1969); continuaron con medios mixtos
como la obtención de esporas de Gigaspora margarita multiplicadas en medio de
White. Éste es un medio sintético al cual se le adicionan raicillas de zanahoria
modificadas genéticamente con Agrobacterium rhizogenes para proveer raicillas
multiplicadas profusamente en poco tiempo (Bécard & Fortín, 1988, 1992); como así
también en medios minerales mínimos levemente modificados, independiente de la
planta huésped pero enriquecidos con la bacteria Paenibacillus validus lo que en
una reacción sinérgica hace que se obtengan numerosas esporas aunque más
pequeñas de Glomus intraradices (Hildebrandt et al., 2002); y también en cultivos
continuos (Abdoulaye, 2003).
La coevolución de plantas y micorrizas en la tierra está datada, a la luz de
evidencias ahora disponibles, por estudios morfológicos y paleobotánicos y por
análisis filogenéticos basados en el ADN. Los primeros registros datan del Devónico
(hace 400 millones de años) en el que se encontró una asociación endofítica
semejante a las micorrizas vesículo-arbusculares junto a las raíces que las
emanaban (Simon et al., 1993, Remy, 1994, Taylor et al., 1995, Selosse & Le
Tacon, 1998, Brundrett, 2002). La evolución de las micorrizas podría haber
progresado desde hifas endofíticas hacia asociaciones balanceadas donde los
socios fueron interdependientes debido al intercambio de energía limitante y recurso
de nutrientes. La mayor parte de las micorrizas son mutualísticas, pero en algunos
casos, la tendencia de las plantas de aumentar su control sobre el hongo, culmina
en micorrizas que explotan plantas aclorófilas y micoheterotróficas. Las micorrizas
ectótrofas, ericoides y orquidioides, tanto como las raíces que no micorrizan,
evolucionaron durante el período de rápida radiación del Cretácico. Se hipotetizó
que las raíces evolucionaron gradualmente de rizomas para proveer un hábitat más
seguro para el hongo micorrícico y proveer plantas con una compleja ramificación y
hojas con agua y nutrientes. La presión de la selección causó la divergencia
morfológica de las raíces con diferentes tipos de micorrizas. La corteza gruesa de
las raíces y la suberización de la exodermis son predominantes en plantas micorrizo-
obligadas, mientras que las plantas no micorrícicas tienden a poseer raíces finas,
con más pelos radicales y con defensas químicas avanzadas (Brundrett, 2002).
La presencia de microorganismos activos en la superficie de la raíz influye en
la presencia de compuestos esenciales en la rizósfera, necesarios para el
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crecimiento; entre los más importantes se citan a los aminoácidos, vitaminas y otros
factores (Harley et al., 1983). El establecimiento de la simbiosis entre la planta y el
hongo involucra los siguientes acontecimientos: atracción, adhesión, penetración,
reacción de la planta, establecimiento de la interfase, intercambio de metabolitos y
ruptura de la asociación (Bonfante-Fasolo & Spanu, 1992); todo ello sin que haya
una respuesta significativa de defensa por la planta (Barker et al. 1998). En general
las plantas proveen a los hongos micorrícicos de fuentes carbonadas provenientes
de la fotosíntesis; además el beneficio nutricional debido a la asociación micorrícica
implica un costo de carbono por la planta huésped (Jakobsen & Rosendhal, 1990,
Fitter, 1991, Jones et al, 1991). Los hongos captan los nutrientes del suelo y los
translocan a la planta. Pero no es la única función que cumplen, aunque
mayoritariamente se hizo hincapié en la absorción de fósforo (Hayman & Mosse,
1971). Diversos autores han determinado que niveles elevados de fósforo en suelo
disminuyen e inhiben la formación de las micorrizas (Brundrett et al., 1999, Douds &
Schenck, 1990 y Menge et al., 1978), e influyen en la diversidad de hongos
micorrizo-arbusculares en campo. Otros autores informaron que en sistemas
naturales no hay correlación negativa entre niveles elevados de fósforo e intensidad
de colonización; las especies de hongos pueden adaptarse a diferentes niveles de
este nutriente en los suelos (Land & Schonbeck, 1991).
En ensayos llevados a cabo en invernaderos se concluye que la fertilización
con P inhibe la esporulación, pero no el porcentaje de colonización en especies
arbóreas nativas (Siqueira & Saggin-Júnior, 2001). Las micorrizas además captan agua, confieren a la planta una mayor
resistencia al estrés hídrico y salino, compiten con hongos patógenos de raíz y dan
tolerancia a las plantas a ambientes con iones como Al, Zn y Cu entre otros (Read,
1986). En conjunción con otros microorganismos del suelo, contribuyen a la
formación de agregados estables del mismo con la excreción de metabolitos los que
mantienen la estructura, efecto de la glomalina (proteína de las Glomales) en
conjunto con el efecto malla de las hifas (Wright et al., 1998 y Barea & Azcón
Aguilar, 2003).
En los sistemas forestales tropicales y subtropicales lluviosos, el soporte
nutritivo se realiza por el reciclado del 100% de sus nutrientes (Nebel & Wright,
2000). Al eliminarse la cubierta vegetal arbórea, las plantas no absorben los
nutrientes del suelo. Se produce la pérdida de la cubierta del suelo por el impacto del
viento y las precipitaciones intensas, características de estos ecosistemas, con la
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consiguiente erosión, que conlleva a la disminución en gran medida de la
biodiversidad vegetal y microbiana. Estos sistemas son frágiles. En condiciones de
calor y humedad, los residuos de los bosques son rápidamente transformados. Los
nutrientes y el agua retornan a la planta, mediados por las hifas de los hongos
micorrícicos, la cual le provee el carbono de los fotosintatos producidos por ella. En
los bosques tropicales y subtropicales clímax, las raíces se desarrollan
superficialmente, no así en los bosques templados; en ellos las raíces están a mayor
profundidad (Jacobs, 1988). También se ha informado que la descomposición del
carbono orgánico del suelo está condicionado al contenido del fósforo transformado
por los microorganismos (Cleveland et al., 2002; Muthukumar et al. 2002).
Esta asociación cobra gran importancia en el crecimiento de las plantas, en la
sucesión y en la reforestación de tierras deforestadas (Haselwandter & Bowen, 1996;
Murakoshi et al., 1998).
En estudios recientes se plantea una hipótesis según la cual el micelio
fúngico de las ENM no sólo crearían una gran red subterránea, por medio de la cual
se interconectan las plantas en una comunidad con el consiguiente intercambio y
flujo de nutrientes, sino que también ante la ausencia de recombinación sexual, el
intercambio de núcleos en el micelio extrarradical, facilitada por anastomosis de las
hifas, podría proveer oportunidades para el intercambio de material genético
(Giovannetti et al, 2004).
Las micorrizas colonizan todos los phila conocidos: Bryophyta (especialmente
las Hepaticae), casi todos los grupos de Pteridófitas y todos los grupos de
Gimnospermas. Se incluyen también a las Bromeliáceas (epífitas) que formarían
determinadas especies de micorrizas no estudiadas regularmente (Allen et al.,
1993). Las Angiospermas, que incluyen individuos que forman árboles, arbustos y
herbáceas, también son ampliamente colonizadas.
Las micorrizas pueden ser categorizadas en sietes grupos principales de
acuerdo a su morfología. En general las herbáceas y las gramíneas son colonizadas
con micorrizas endótrofas (ENM); árboles de las familias de las Betulaceae,
Fagaceae, Pinaceae y Salicaceae lo son con ectomicorrizas (ECM), principalmente
con hongos Basidiomycota en general y finalmente los arbustos son colonizados
con micorrizas ericoides, pertenecientes a Ascomycota y Fungi Imperfecti. Los otros
tipos de micorrizas tales como las arbutoides y monotropoides son colonizadas por
Basidiomycota (Harley & Smith, 1983). Se sabe por descripciones en la bibliografía
de la existencia de otras clases de hongos que cumplirían el rol de las micorrizas.
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Unos son conocidos como Endofíticos septados oscuros, Dark Septate Endophytic
(DSE); incluyen especies mutualísticas y parasíticas (Väre et al. 1992, Jumpponen &
Trappe, 1998). Entre ellos hay individuos que forman estructuras similares a las de
las micorrizas ericoides y ectótrofas (Vrålstad et al. 2002). Lo que las distingue es la
formación de hifas fuertemente pigmentadas y órganos de reserva y multiplicación
llamados microesclerocios. Incrementan el crecimiento de la planta por la absorción
de fósforo (Haselwandter & Read, 1982, Jumpponen et al. 1998) y en ecosistemas
extremos, como los alpinos, adoptarían la función de las micorrizas. Otras clases de
hongos denominados genéricamente endófitos finos (EF) tienen una colonización
tipo ENM, y son frecuentes en condiciones de elevada alturas. Son benéficos para
plantas que se desenvuelven en ambientes con bajos niveles de nutrientes y bajas
temperaturas como las áreas alpinas y del ártico. Ellos están siendo estudiados por
diversas líneas de investigadores. No se conoce mucho acerca de ellos, pero sí se
los ha encontrado con frecuencia en diversos trabajos realizados (Dodd et al., 2000;
Vrålstad et al. 2002).
Los diferentes tipos de micorrizas han sido clasificados por diversos autores;
ellas fueron permanentemente modificadas. Actualmente sigue vigente una
clasificación que engloba siete grandes grupos o tipos de micorrizas (adaptación de
Harley & Smith). En la misma se distinguen dos grandes grupos o tipos, las
micorrizas ectótrofas y las endótrofas y dentro de las endótrofas se engloba a seis
subtipos, cuyas características más representativas se detallan en la tabla N° 1.
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Tabla N° 1. Tipos de micorrizas, después de Harley & Smith 1983 (Sieverding, 1991: 22). Traducido por la autora.
Tipos Subtipos Estructuras Hongo Plantas principales características huéspedes (general) Ecto- Manto de hifas alrede- Basidiomycota; Árboles, arbustos micorriza dor de la raíz; red de Ascomycota; En- de gimnospermas Hartig (hifas entre cé- dogonales y angiospermas. lulas corticales) Endo- Ectendo- Puede tener manto de Basidiomycota; Árboles, arbustos micorriza micorriza hifas pero no necesaria- Ascomycota. de gimnospermas mente, tiene red de Har- y angiospermas. tig; hifas enruladas en la célula. Micorrizas Manto de hifas; red Basidiomycota Sólo Ericales arbutoides de Hartig; hifas enrula- das en la célula Micorrizas Manto de hifas; red Basidiomycota Sólo Monotropa- monotro- de Hartig; haustorio ceae. poides no ramificados en las células; micelio no co- loreado. Micorrizas Sin manto hifal; sin red Ascomycota y Sólo Ericales ericoides de Hartig; hifas enrula- Basidiomycota das en células. Micorrizas Sin manto hifal; sin red Basidiomycota Sólo Orquidáceas orquidioides de Hartig; hifas enrula- das en células; haustorio no ramificados; micelio no coloreado. Micorriza Sin manto hifal; sin red Glomeromycota Árboles, arbustos, Vesiculo- de Hartig; hifas enrula- (como Endogona- gramíneas y plantas arbuscular das en células; hausto- les) herbáceas de gim- rio finamente ramificado nospermas y an- (arbúsculo); posibles ve- giospermas); plan sículas inter o intracelu- tas inferiores (he- lares. lechos);briófitas y pteridófitas y algas
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Breve descripción de los diferentes tipos de micorrizas
Ectomicorrizas Las ectomicorrizas colonizan mayoritariamente arbóreas, en menor grado
arbustos y mínimamente a herbáceas; tienen una fina capa de penetración miceliar
intercelular, dando lugar a la formación de una estructura en forma de red, la cual se
la denomina red de Hartig (autor que la describió), pero sus hifas no invaden la
corteza celular (Harley & Smith, 1983).
Los hongos septados de las restantes clases de micorrizas incluyen a
miembros de casi todos los grupos de Basidiomycota, la mayoría de Ascomycota
hipógeos y otros con grandes fructificaciones epígeas. Los vegetales colonizados
usualmente son arbóreas, grandes y pequeños arbustos, especialmente aquellos
que forman ecto, ectendo, y micorrizas ericoides. La morfología de las raicillas se
modifica sustancialmente, al punto que esto es tomado como un carácter taxonómico
en la caracterización de las ECM. Los hongos ectomicorrícicos (septados) forman
una estructura llamada vaina o manto la cual encierra o recubre a la raicilla y su área
de absorción. De allí irradia las hifas hacia el interior o al exterior del sustrato. Las
hifas también penetran en forma intercelular para formar un sistema complejo el cual
aparenta ser una red de hifas en sección, llamada red de Hartig. Hay una pequeña o
ninguna penetración intracelular. A veces en los estados de desarrollo la red de
Hartig puede estar ausente. Este estado ha sido llamado superficial o micorriza
perirrícica. La colonización de las ectomicorrizas en la raíz se distingue por imprimir
modificaciones fisiológicas y morfológicas. Las fisiológicas son comunes a las
micorrizas en general, y a la absorción del nitrógeno en particular; las morfológicas
pueden ser observadas macroscópicamente (cambio en la coloración y en los
patrones de ramificación y o bifurcación característicos) y microscópicamente
(formación de capas de micelio con tejidos diferenciados o no). La identificación de
las ECM se realiza fundamentalmente teniendo en cuenta los cuerpos fructíferos de
los hongos superiores. Pero, el examen superficial del manto en la raicilla y en
planos más profundos, muestran diferencias particulares en su organización, lo que
ha dado base al desarrollo descriptivo denominado caracterización de las ECM
(Agerer, 1991 y Goodman et al, 1996).
En las Fig. N° 1 y N° 2 se observan diagramas de un corte transversal de raicillas de
gimnospermas y angiospermas colonizadas por las ECM y las estructuras
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características de las mismas y un patrón de morfología de raicillas colonizadas por
ECM.
Fig.N° 1. Esquema de una sección transversal de la anatomía simplificada de una ectomicorriza en gimnospermas y angiospermas (Brundrett, 1994: 6).
Ectendomicorrizas En las ectendomicorrizas el manto puede estar muy reducido o siempre
ausente; la red de Hartig usualmente está bien desarrollada pero las hifas también
Fig. N° 2. Patrón de morfología de raíces colonizadas con ectomicorrizas. (Brundrett, 1994: 4)
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penetran en el interior de las células del hospedante e incluso se extienden a la
corteza de la raíz, al igual que las endomicorrizas. Detalles de ello se observan en la
Fig. N° 3. La función fundamental es la de captación y translocación de nutrientes;
desarrollan inclusive muchas de ellas rizomorfos, llamados así por su parecido a las
raíces. Ellos forman paquetes miceliares de longitud variada (10 a 20-30 cm)
distinguibles a simple vista por su color y aspecto algodonoso blanquecino en
muchos casos.
Micorrizas ericáceas Comprende tres grandes formas de micorrizas: las ericoides, arbutoides y
monotropoides.
Micorrizas ericoides Se encuentran asociados a miembros de las familias de las Ericáceas y
Empetráceas; la mayoría arbustivas. La cabellera radical de las mismas tiene un
Fig. N° 3. Diagrama de ectendomicorrizas. A. Sección longitudinal de un ápice de raíz mostrando el meristema apical (*), la red de Hartig (flecha) e hifa intracelular (cabeza de flecha) color blanco. B. Diagrama mostrando la relación entre las hifas de la red de Hartig (flecha) y la hifa intracelular (cabeza de flecha) (Peterson et al, 2004: 47)
A
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aspecto enmarañado con una extensa red de hifas internas las cuales también
penetran las células corticales de las raicillas; ellas parecen estar desorganizadas;
las hifas se enrollan dentro del tejido, debido a que estas raicillas presentan pocas
capas celulares y las hifas se enrulan y llegan a formar en los estados maduros
estructuras llamadas pelotones (superenrollamientos), que son una de las
características distintivas de esta clase de micorrizas. No forman arbúsculos. Se
distinguen además por su gran desarrollo extenso en el interior del vegetal en
contraposición a su poca extensión en el suelo (Sylvia, 1999). Cumplen una función
muy importante en las zonas de altura donde se encuentran sus hospedantes
naturales, en las zonas subárticas y subalpinas, con suelos ácidos, con acumulación
de materia orgánica y lentitud en su transformación; se las diferencia de las endo y
ecto en cuanto a su actividad, porque ellas transforman la materia orgánica,
rompiendo las macromoléculas, mediadas por enzimas celulasas, pectinasas y
proteasas, poniéndolas disponibles para los vegetales (arbustos en su mayoría).
Éste es uno de los casos en que la asimilación del nutriente es en forma orgánica y
no inorgánica como en la mayoría de las plantas (Harley & Smith 1983, Sylvia,
1999). Los hongos septados son aparentemente Ascomycota y uno de los géneros
es Pezizella. Sin embargo el género de un Basidiomycota, Clavaria; también tiene
miembros que forman micorrizas ericoides. En esas micorrizas ericoides no se forma
el manto, y si lo hay, es rudimentario; algunas plantas de las ericáceas pueden
presentar ambas tipos de micorrizas, arbutoides y ericoides. Un diagrama con sus
características más notables se aprecia en la Fig. N° 4.
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Fig. N°4. A. Diagrama de una sección transversal de un pelo radical de una ericácea mostrando las células epidérmicas agrandadas (E), con la pared externa engrosada, con una monocapa de células corticales (C), la endodermis (En), xilema (X) y células del floema (P). B. Diagrama de células epidérmicas mostrando la entrada de la hifa fúngica a través de la pared engrosada (cabeza de flecha), el complejo hifal (HC), y la hifa estrecha (doble flecha) en conexión con la célula epidérmica adyacente (Peterson et al., 2004: 85).
Micorrizas arbutoides Las micorrizas arbutoides tienen características de las ECM y ENM e
involucra a hongos de la clase Basidiomycota. Poseen manto, hifas externas y una
red de Hartig usualmente bien desarrollada. Además hay una penetración
intracelular en la célula del hospedante para formar una infección fúngica en forma
de hifas enrolladas. A las micorrizas arbutoides se las encuentra en los géneros
Arbutus y Arctostaphylos; también están asociadas a árboles y arbustos y en
algunos casos hay hospederos como las Pyrolaceae, que son herbáceas, algunas
de ellas aclorófilas. Un esquema de las mismas se observa en la Fig N° 5.
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Micorrizas monotropoides El hongo coloniza huéspedes aclorófilos, plantas de la familia de las
Monotropaceae (por ejemplo, en pipa de la India, Monotropa uniflora). También
forman manto y red de Hartig. El mismo hongo forma ECM en arbóreas, se forma
una red de hifas que se interconectan y de ese modo le fluye carbono y otros
nutrientes de las plantas huéspedes a la parásita (Sylvia, 1999: 415). Un esquema
de las mismas se observa en la Fig. N° 6.
Fig.N° 5. Diagrama que muestra las principales características de una micorriza
arbutoide. El manto (M), red de Hartig paraepidérmica (cabeza de flecha), y complejo
hifal intracelular (HC). (Peterson, 2004: 101).
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Fig. N° 6. A. Diagrama de las características principales de una micorriza monotropoide en Monotropa sp. Se observa el manto (M), la red de Hartig (cabeza de flecha) y la hifa fúngica en desarrollo (flecha). B. Cada anclaje forma un manto interno que entra a la célula a través de la pared en forma tangencial (cabeza de flecha). Cada anclaje es rodeado por proyecciones de material de la pared celular (flecha). (Peterson 2004: 112). Micorrizas orquidioides
El hongo cumple un único rol en el ciclo de vida de las Orchidaceae. Las
semillas de estas especies son muy pequeñas y tienen muy poco material de
reserva, por lo que apenas ellas han germinado son colonizadas por el hongo que
les provee de fuentes de carbono y vitaminas del sustrato en el que se encuentran.
El hongo crece en el interior de las células invaginando la membrana celular y forma
enrollamientos (coils) de hifas, los cuales son activos por pocos días. Algunos de los
hongos que participan en esta simbiosis son Basidiomycota que se semejan a los
que degradan madera como Coriolus sp y Marasmius sp, y otros que causan
patogenias como Armillaria sp y Rhizoctonia sp. En las orquídeas maduras, las
micorrizas también intervienen en la absorción y translocación de nutrientes (Sylvia,
1999). Un diagrama de las mismas se observa en la Fig. N° 7.
A B
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Ubicación actual de las micorrizas arbusculares Las micorrizas arbusculares en el contexto de la clasificación de los hongos se ubican en la clase Glomeromycota (Schüßler et al, 2001) Sistemática y Filogenia
Chytridiomycota: hongos con micelio cenocítico, aseptados; principalmente acuáticos
Zygomycota: hongos con micelio cenocítico, aseptados; principalmente terrestres.
Glomeromycota: hongos con micelio cenocítico, aseptado;
simbióticos.
Ascomycota: hongos con micelio septado, septo simple; principalmente terrestres
Basidiomycota: hongos con micelio septado, septo complejo = doliporo; hongos principalmente terrestres.
Se cuenta con un esquema de la filogenia de los hongos basado en la
secuencia de pequeñas subunidades de RNA ribosomal (SSU rRNA) (Schüßler et al, 2001).
Fig. N° 7. Diagrama de una raíz de orquídea mostrando colonización típica de micorriza orquidioide. La hifa entra a la raíz a través de la epidermis (cabeza de flecha), y forma enrollamientos (coils) de hifas (ovillos) en las células corticales (flecha). Se observan los enrollamientos hifales degradándose con el tiempo (doble flecha). (Peterson et al, 2004: 127).
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Fig. N° 8. Filogenia de los hongos basada en la secuencia de pequeñas subunidades de RNA ribosomal (SSU rRNA). Los Zygomycota y los Chytridiomycota no forman grupos monofiléticos (Schüßler et al, 2001).
Se cuenta también con una estructura general taxonómica propuesta por Schüßler et al, 2001, de la clase Glomeromycota, la cual se observa en la fig.N° 9.
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Fig. N° 9. Estructura taxonómica generalizada de hongos micorrizo-arbusculares (Glomeromycota), basada en la secuencia de pequeñas subunidades de RNA ribosomal (SSU rRNA) (Schüßler et al, 2001). Micorrizas arbusculares
Los hongos, en el caso de las endomicorrizas, pertenecen al Phylum
Glomeromycota (Schüßler et al, 2001, Walker et al, 2004); tienen hifas aseptadas
las cuales prosperan alrededor de la superficie de la raíz y se distribuyen entre y
dentro de las células del vegetal. Las vesículo-arbusculares forman haustorios
ramificados (arbúsculos) en el interior de las células y vesículas ensanchadas en el
interior y exterior del tejido del hospedero, las cuales cumplen el rol de órganos de
reserva. Algunas forman esporas libres y otras están contenidas en esporocarpos de
estructura compleja. Este tipo de micorriza es llamada vesículo-arbuscular, aunque
no todas forman las vesículas por los que se las llamará con el nombre genérico de
micorrizas arbusculares. En la Fig. N° 10 se observa un diagrama de colonización de
micorrizas arbusculares y vesículo-arbusculares formando las denominadas serie
Arum y Paris ( Peterson, 2004; Yamato, M. 2003)
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Fig. N° 10. Diagrama de colonización de la raíz por hongo micorrícico-arbuscular. A. Colonización de una raíz a partir de una espora (S) o una raíz previamente colonizada. B. Micorriza tipo Arum, se observan hifas (flecha) que forman los apresorios (A), penetran en las células epidérmicas (E) y en las de la corteza (C) y forman vesículas terminales inter o intracelulares (V) y arbúsculos (doble cabeza de flecha).C. Micorriza arbuscular tipo Paris. Forman apresorios (A), enrulamientos (E) y enrulamientos arbusculados (Ea) en la corteza y según las especies vesículas (V). (Brundrett, 1994 y Peterson, 2004). La forma en que se propagan las micorrizas es diversa. En general se llaman
propágulos a todas las formas posibles y conocidas, que pueden ser: las esporas
(libres o contenidas en esporocarpos simples) en las que la viabilidad puede durar
varios años; el micelio extrarradical o extramatricial, éste en el caso de las micorrizas
arbusculares suele ser abundante y extenso y los trozos de raicillas colonizadas con
hifas y vesículas. Las hifas extramatriciales son muy infectivas, pero su viabilidad
puede ser breve, por ser frágiles, por estar expuestas a estrés hídrico o cambios
bruscos de temperaturas, entre otros factores. Las hifas contenidas en las raicillas
tienen un período mayor de sobrevivencia que los micelios extramatriciales, debido a
que están protegidas por los tejidos de la planta. Su durabilidad es media (Allen,
1991). Existen diversos factores como la dormancia de las esporas, la capacidad de
las especies de poseer un desarrollo saprotrófico en el suelo, la cantidad y velocidad
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en la formación de apresorios que influyen en las tasas primarias de infección en los
vegetales (Irrazábal, et al., 2004). La germinación de una espora en reposo es seguido por la producción de
un micelio de exploración corto. La percepción de los exudados de las plantas,
liberados por la raíz receptiva, induce la ramificación de las hifas aumentando la
probabilidad de un contacto directo entre los simbiontes. Mientras tanto, exudados
de los hongos son percibidos por la raíz, donde se gatilla el calcio a través de la
activación de la vía común SYM. Señales de transducción llevan a la activación de
la respuesta celular y la transcripción. El contacto entre la planta y el hongo es
seguido por la adhesión de un hifopodio (ex apresorio) a la superficie de la raíz. Esto
desencadena el ensamblaje en una zona amplia del citoplasma, llamado el aparato
de prepenetración (APP) en la célula en contacto con la epidermis y la subyacente a
células corticales externas. La posterior colonización por hongos intracelulares sigue
estrictamente el trazado del APP de la epidermis a la corteza interna. Aquí, las hifas
intercelulares pueden desarrollar a lo largo del eje de la raíz. El mecanismo del APP
se replica en el contacto con las células corticales internas, tanto antes de la entrada
de hongos y - en menor escala- en la ramificación. Finalmente, una de muchas
ramas ocupa la mayor parte del volumen celular, formando una extensa superficie
para el intercambio de nutrientes, constituyéndose así en arbúsculos los que
desempeñan un rol gravitante en el intercambio de los nutrientes de los dos
componentes de la simbiosis (Parniske, 2008.)
Por otra parte la dispersión de las esporas por pequeños mamíferos y la
presencia de microartrópodos consumidores de éstas hacen que el número de
esporas en el suelo sea un valor relativo y sujeto a variaciones importantes (Janos et
al., 1995, Lovelock et al., 2003). Al respecto cabe acotar que de cada una de las
posibles formas de propagación se deben seleccionar el o los métodos para
establecer la cantidad y la calidad de esporas de endomicorrizas en suelo de campo.
Para ello se cuenta con un método de tamizado húmedo (Gerdemann & Nicolson,
1963). Con este método se detecta la cantidad de esporas presentes. Esto no
garantiza que éstas sean viables, por lo que este estudio puede ser complementado
con la captación de micorrizas endótrofas por medio de plantas trampas. Éstas
pueden llegar a permitir la expresión de esporas, obtenidas a partir de las hifas, que
no se encuentran en los tamizados húmedos. Estos dos métodos se complementan.
En bosques siempre verdes tropicales, bajo ciertas condiciones, en los que existe
una alta tasa de infección de hongos micorrícicos, la esporulación puede llegar a
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cero (Sieverding, 1991). La eliminación de una cubierta vegetal arbórea y su
reemplazo por gramíneas y otras herbáceas no reduce la diversidad de hongos
micorrícicos, sino que se producen variaciones sustanciales en otros géneros que
dominan en esos ecosistemas, como son algunos miembros de las Glomaceas,
pero que no son favorables para la restitución de las arbóreas eliminadas
(Sieverding, 1991). Esto ya fue determinado en bosques tropicales lluviosos con
suelos ricos en arcilla. Sí se ha demostrado que hay géneros que tienden a colonizar
preferentemente a las arbóreas de crecimiento lento en áreas pobres en recursos
nutritivos; en estos ecosistemas son exitosos las micorrizas pertenecientes a los
géneros Acaulospora y Scutellospora que fueron detectados en selvas tropicales
lluviosas (Lovelock et al., 2003). El grado de dependencia de una planta a las
micorrizas fluctúa desde las no micotróficas o poco micotróficas, a micótrofas
dependientes. Poco se sabe de ello en las especies arbóreas. Hay géneros
altamente dependientes como Cedrella fissilis, Tabebuia serratifolia y Aspidosperma
parvifolium en suelos Oxisoles en Brasil (Saggin-Júnior et al 1995); algunos de estos
géneros están presentes pero con distintas especies en el PSSJ.
Colonizaciones mixtas
Las plantas pueden ser colonizadas por uno o más tipos de micorrizas.
Ejemplo de ello son especies de plantas pertenecientes a los géneros Eucalyptus,
Alnus, Salix , Populus y Pinus entre otras, en las cuales se encuentran ENM y ECM.
También se dan entre ENM y DSE (Fuchs & Haselwandter, 2004). En el caso de
Eucalyptus y Pinus se los ha encontrado colonizados con ectendomicorrizas en
estados juveniles y, en la madurez con ECM. Cuando dos o más tipos de micorrizas
colonizan simultáneamente a la raíz hay autores que hablan de coexistencia (Allen,
1991); este concepto es diferente al de sucesión. En ella, a lo largo de la vida de un
ejemplar se puede encontrar que éste es colonizado por diversos tipos de
micorrizas, pero no simultáneamente, por lo que en el estudio de sucesiones se
determina el o los tipos de micorrizas dominantes en determinado estadio fenológico.
Esto es de gran valor para realizar las prácticas de selección de hongos en cada
etapa, para posteriormente ser usados en programas de inoculación con el
colonizador específico en las etapas iniciales en vivero y las posteriores al ser
trasplantado al lugar definitivo (Ingleby et al., 1990).
Brandán de Weht, C. Estudio de micorrizas disturbadas, no disturbadas y en recuperación, en el Parque Biológico Sierra de San Javier (PSSJ), Tucumán, Argentina. Tesis doctoral. 23 /111
Otros hongos con estado incierto Se ha encontrado un grupo de otros hongos, endofíticos, septados, oscuros
(DSE: Dark Septate Endophytic). Este grupo está compuesto por una colección
heterogénea de Ascomycota en sus formas anamórficas y teleomórficas las que
visualmente son similares (pigmentadas oscuras, septadas, con hifas ramificadas y
producen microesclerocios). Ellos crecen con mucha frecuencia en raíces de las
plantas, habiéndoselos encontrados en unas 600 especies (300 géneros, 114
familias y en todas la plantas vasculares) incluyendo las que están colonizadas con
micorrizas orquidioides, ericoides, arbusculares, ECM y en plantas no micorrizadas.
El grupo de los DSE incluye a los géneros Wilcoxina y Phialocephala y a géneros de
hongos de los que algunas especies son causantes de patogenias en plantas. Son
cosmopolitas y se las encuentra en ambientes desde el subártico a bosques
subtropicales, sabanas templadas, bosques boreales, aunque son frecuentes y
comúnmente encontradas en hábitats árticos y alpinos. Es dificultoso identificarlas
(se observan las hifas estériles en el interior de las raíces); aunque algunas especies
han sido identificadas. Al hongo Phialocephala fortinii se lo ha encontrado
colonizando unas 20 especies de plantas; entre ellas se encuentran miembros
pertenecientes a las orquidáceas, leguminosas, ciperáceas, ericáceas, rosáceas,
pináceas, fagáceas y betuláceas. Son necesarios más estudios para identificar estos
hongos y para definir el rol ecológico que ellos cumplen. Los DSE pueden colonizar
especies de plantas no micorrícicas como las ciperáceas, las cuales son comunes
en hábitats del ártico y regiones alpinas, donde las micorrizas arbusculares no están
presentes. Potencialmente pueden estar ampliamente distribuidas en variados
ecosistemas y mejorarían la absorción de nutrientes en las plantas. Sin embargo son
difíciles de ser identificados, fuera de los métodos moleculares; y la mera presencia
de los DSE en las raíces de las plantas no ha dilucidado el rol que cumplen. Ese rol
puede variar desde los beneficios de las micorrizas a las desventajas de las
patogenias en planta. Por lo tanto se requieren más estudios a fin de dilucidar su
verdadero rol (Fuchs & Haselwandter, 2004, Jumpponen & Trappe, 1998, Smith &
Read, 1997). En la fig. N°. 11 se observan dos de las estructuras características de
estos hongos, una de ellas son las hifas enruladas o enrolladas (coils) y fuertemente
pigmentadas y en la otra los microesclerocios que cumplen los roles de órganos de
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reserva de lípidos, polimetafosfatos e hidratos de carbono, como así también de
órgano de multiplicación (Peterson et al, 2004).
Fig. N° 11. A. Hifas enrolladas simples (coils, ▼) y fuertemente pigmentadas de un DSE en raíces clareadas de Gaultheria shallon. B. En raíces clareadas de Vaccinium sp se observan los microesclerocios (▲) de DSE, órganos que cumplen las funciones de reserva y multiplicación. (Peterson, 2004: 91). Distribución de las micorrizas en gradientes altitudinales y latitudinales Las asociaciones micorrícicas varían ampliamente en estructura y función. A
pesar de muchas excepciones se pueden hacer generalizaciones en la naturaleza
acerca de su distribución según la latitud, altitud, propiedades del suelo, estructura y
función de los distintos tipos de micorrizas que colonizan la vegetación dominante en
un gradiente de zonas climáticas (Read, 1986, Sylvia, 1999). Al respecto hay un
esquema original y adaptaciones del mismo que es muy representativo y que será la
base sobre la que se trabajará en esta Tesis. El mismo se lo observa en la Fig.N°
12.
A B
Brandán de Weht, C. Estudio de micorrizas disturbadas, no disturbadas y en recuperación, en el Parque Biológico Sierra de San Javier (PSSJ), Tucumán, Argentina. Tesis doctoral. 25 /111
Fig. N° 12. Cambios en la vegetación dominante, forma de nitrógeno, y tipos de micorrizas con la disminución de la latitud o altitud. Nótese la profundidad de la materia orgánica a medida que decrece la altitud. Adaptado de Read, 1984. (Sylvia, 1999: 409). Disturbio
Se considera un disturbio toda modificación profunda de un sitio o de un
ambiente el cual puede ser de origen natural, antrópico y zootrópico entre los más
comunes y afecta en grado severo la biodiversidad de ese ambiente. Los sitios en
los que se van a realizar los estudios en particular, están ubicados en el Parque
Sierra de San Javier, Provincia de Tucumán. Son proclives a los disturbios,
favorecidos por fuertes pendientes en las laderas, por precipitaciones estacionales
estivales intensas que ocasionan desmoronamientos importantes y que a su vez
están en estrecha relación con la composición, distribución y diversidad florística, y
por la explotación intensa sin reposición de especies maderables valiosas realizadas
desde el SXIX, entre otras. El proceso de recuperación puede tener lugar en forma
natural o con la intervención del hombre. De hecho, se estima que ya no existen
lugares prístinos en el mundo, pues el hombre hizo sentir su impacto aunque en
grado mínimo sobre los ambientes naturales (Peter Fisinger, 1990, comunicación
personal). Aun así cuando el impacto es mínimo y se mantienen las condiciones
Brandán de Weht, C. Estudio de micorrizas disturbadas, no disturbadas y en recuperación, en el Parque Biológico Sierra de San Javier (PSSJ), Tucumán, Argentina. Tesis doctoral. 26 /111
originales a estos lugares se los toma como no disturbados, pues garantizan la
biodiversidad vegetal y microbiológica (De Souza & Da Silva, 1996), objeto de este
estudio.
Se considera un ambiente en recuperación cuando el sitio o el ecosistema
presentan un diverso grado de restitución de ejemplares nativos con un nivel
tolerable de exóticos que le devuelven la fisonomía al sitio de estudio, aunque
modificada en mayor o menor grado respecto a la original (De Souza & Da Silva,
1996).
Restablecimiento natural de ecosistemas disturbados y mantenimiento de la biodiversidad de micorrizas En el año 1980 se informa que en las regiones de climas tropicales y
subtropicales las endomicorrizas son las predominantes; se teoriza que el
predominio de algunas plantas en un ecosistema depende de su grado de
micotrofismo, del nivel de fertilidad del suelo y de la presencia de hongos nativos
(Janos, 1980). Esta teoría ha sido comprobada en diversos trabajos (Allen, 1991,
Allen & Allen, 1992; Gemma & Koske, 1992; Francis & Read, 1994), habiendo pocos
estudios en ecosistemas tropicales y subtropicales (Siqueira, 1994). Los
ecosistemas alpinos (fríos) están entre los más frágiles y lentos para recuperarse
después de los disturbios (Allen et al., 1987); esos disturbios pueden ser
ocasionados por causas naturales o por intervención del hombre y como
consecuencia de ello las micorrizas vesículo-arbusculares pueden reducirse o
perderse. Ello ha sido demostrado en trabajos realizados por diversos autores (Hall
& Armstrong, 1979; Moorman & Reeves, 1979; Reeves et al., 1979; Powell, 1980;
Habte, 1989). Sin embargo una vez que las áreas han sido recuperadas con su
vegetación nativa, la infección igualó a las áreas no disturbadas en un período de
tres años; pero solamente una de las once especies originales fueron obtenidas en
la observación, con pérdidas de la biodiversidad micorrícica (Allen et al., 1987).
Áreas perturbadas con buena disponibilidad de nutrientes y ausencia de propágulos
micorrícicos son dominadas por especies frecuentemente no micorrícicas y/o
micorrícicas facultativas (Francis & Read, 1994).
En lugares donde la disponibilidad de nutrientes es limitante al
desenvolvimiento de las plantas, la presencia de estos endófitos es fundamental
para la evolución de una vegetación estable (Janos, 1980). Esta última situación se
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presenta en general, en la gran mayoría de áreas degradadas. Jasper (1994)
considera que los hongos endótrofos contribuyen en la revegetación con algunos de
los siguientes mecanismos: a) favoreciendo el establecimiento y el crecimiento de
las plantas mediante el aumento de la absorción de nutrientes; b) manteniendo la
biodiversidad, por medio de la mejoría de la capacidad de las especies en competir
por factores de crecimiento; c) contribuyendo a la estabilización del suelo, por medio
de efectos de agregación y estabilización de agregados mediante proteínas
excretadas al suelo, como la glomalina (Wright & Upadhyaya,1998) y del efecto
físico de malla de contención de las hifas en los mismos como se observa en la Fig.
N°13 (Sylvia, 1999).
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Fig. N° 13. Hábitat del suelo conteniendo partículas minerales, materia orgánica, agua, raíces de plantas y pelos radicales, y microorganismos del suelo. R: raíz y pelos radicales de la planta; My: esporas micorrícicas e hifas; H: hongo saprotrófico; Sa: arena; Si: sedimento; C: arcilla; OM: materia orgánica; W: agua A: actinomycetes; B: bacterias; N: nemátodes; CP: protozoo ciliado; FP: protozoo flagelado; M: ácaros. Dibujo original de Kim Luoma (Sylvia, 1999). (Traducción de la autora de esta tesis).
Trabajos de revegetación con especies clímax micorrizadas realizados por
diversos autores en Brasil han demostrado ser exitosas en la mayoría de los
restablecimientos (Saggin-Júnior et al., 1995; Sudo et al. 1996; Silva et al. 1994).
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Otros estudios muestran una gradación en la dependencia-no dependencia de
especies arbóreas a las endomicorrizas; en estos estudios se ubica a Cedrela fissilis
en el carácter de extremadamente dependiente. Estudios realizados en el PSSJ
muestran al cedro tucumano (Cedrela lilloi G. DC.) colonizado por endomicorrizas
nativas (Brandán de Weht, 1999); ello ha llevado a que se realicen trabajos de
captación de las mismas y sean aplicadas en esta especie en forma experimental
(García Paulucci, 2004).
Se registran especies exóticas agresivas como kudzu (Pueraria montana
Lour.) y ligustro (Ligustrum sinense Lour.) en una región del sudeste de Estados
Unidos que no sólo se establecen exitosamente en bosques nativos, al igual que
ligustro en el PSSJ, sino que también incrementan el potencial de inóculo micorrícico
nativo contribuyendo a fijar la flora micorrícica nativa (Greipsson, 2003). Otras, como
Psidium guayaba, especie ampliamente distribuida en el PSSJ, son usadas como
plantas test; ellas evidencian el impacto de la presencia-ausencia de endomicorrizas en bosques tropicales secos (Janos, 1992).
En Tucumán y en otros sitios de Sudamérica, se registran los primeros
antecedentes de detección y relevamientos e identificación de ectomicorrizas en
base a la observación y recolección de carpóforos epígeos los que fueron realizados
por Singer, de hongos solamente ectótrofos, en especies arbóreas del actual Parque
Biológico Sierra de San Javier de la UNT (Singer & Moser, 1965); otros autores
registraron hongos ectótrofos y endótrofos en años más recientes (Ruffino &
Brandán de Weht, 1999; Brandán de Weht & Weht, 2000; Brandán de Weht &
García Paulucci, 2001; Brandán et al 2002; Romero Nayar & Brandán de Weht,
2002).
En base a todas estas consideraciones y no habiéndose realizado con
anterioridad un estudio sistemático de detección de presencia-ausencia de
micorrizas en general en algunas zonas del Parque Biológico Sierra de San Javier, y
dadas las implicancias de sus posibles aplicaciones se propone realizar un trabajo
para acceder por medio de un estudio sistemático al desarrollo de una Tesis para
optar al Grado Superior de Doctor en Agronomía en la Universidad Nacional de
Tucumán.
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Planteo del problema En amplios zonas del Parque Sierra de San Javier, de la Universidad Nacional
de Tucumán, se han observado sitios con disturbios originados por acciones
naturales, antrópicas y zootrópicas. Estos disturbios se manifiestan con pérdidas de
suelo, de vegetación y de vida silvestre interasociada, iniciada a mediados del Siglo
XIX con la eliminación de grandes masas boscosas de la selva basal tucumana y su
reemplazo con la implantación de cultivos exóticos, principalmente caña de azúcar,
cítricos y forestales, que continúan en nuestros días. Además se avanzó hacia el
bosque con la extracción selectiva de especies maderables valiosas como Cedrella
lilloi G. D.C. (cedro), Tabebuia avellanedae Lorentz ex Griseb (lapacho), Juglans
australis Griseb (nogal), Tipuana tipu (Benth) O. Kuntze (tipa) entre otras, las que
fueron severamente expoliadas en diversas áreas para ser usadas en
construcciones. Un ejemplo fue el talado para obtener durmientes para un proyecto
funicular en la quebrada de Las Conchas (Yapur, 1974). Actualmente se están
restableciendo naturalmente las especies taladas sin programas de reposición
orgánicas. Las extracciones no planificadas produjeron severas pérdidas no sólo de
la riqueza natural sino también de grandes volúmenes de suelo por falta de
contención; ellas esporádicamente se traducen en inundaciones y otras catástrofes
con impacto sobre las poblaciones de la capital de Tucumán y sus alrededores.
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Hipótesis
La biodiversidad de hongos micorrícicos es propia de cada ecosistema y la
misma sufrirá variaciones por el cambio del uso de la tierra de sistemas boscosos
naturales a sistemas agrícolas y/o a núcleos habitacionales. Se parte del supuesto de que la pérdida de especies arbóreas y arbustivas en
bosques subtropicales de montaña, con régimen monzónico de precipitaciones,
ocasionadas por acciones antrópicas, naturales y o zootrópicas, es potencialmente
reparable en un tiempo más breve que en los climas templados y fríos, siempre y
cuando la reinstauración de las mismas vaya acompañada del correspondiente
componente micorrícico (a excepción de los casos que prescinden de la
asociación). Dado que en este ecosistema la presencia y distribución de las
micorrizas tienen características propias en cuanto a las clases fúngicas
establecidas y su distribución en la composición florística y en un gradiente
altitudinal, los bosques de montaña subtropicales son bancos de germoplasma
naturales y garantizarán la estabilidad y variabilidad genética y la biodiversidad de
las micorrizas, convirtiéndose en fuentes naturales a las cuales recurrir para planes
de mejora en la implantación con fines de reposición, enriquecimiento y/o
introducción de especies arbóreas nativas y exóticas para fines productivos o
conservadores de los sistemas de montaña.
Sus resultados serían extrapolables y aplicables a sistemas homólogos en la
Yunga Tucumano-Boliviana con similares características.
Objetivo General El objetivo general que se ha fijado en la presente tesis es detectar la
presencia-ausencia de micorrizas ectótrofas, endótrofas u otras, en un gradiente
altitudinal en dos niveles altitudinales de un bosque subtropical de montaña en
zonas disturbadas, no disturbadas y en recuperación en el Parque Sierra de San
Javier, Tucumán, Argentina.
Objetivos específicos 1. Determinar el estado micorrícico de la vegetación del Parque Sierra de San
Javier (PSSJ). Aislar e identificar los hongos involucrados.
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2. Establecer los tipos de micorrizas presentes (ectótrofas, endótrofas) y otros
hongos (DSE), su dominancia y distribución en las diferentes zonas
muestreadas.
3. Estudiar los valores de colonización con hongos arbusculares de las especies
vegetales en un gradiente altitudinal en dos niveles. Nivel I a 700-800 msnm;
Nivel II a 1100-1300 msnm, en tres áreas: no disturbada, disturbada y en
recuperación.
4. Determinar el número de esporas de hongos arbusculares de la rizósfera de
las especies vegetales de los gradientes y áreas arriba mencionados.
5. Emplear diversas especies vegetales para reproducir las comunidades de
hongos micorrícicos vesículo-arbusculares nativos de los gradientes y áreas
anteriormente mencionadas.
6. Identificar taxonómicamente las especies aisladas.
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Materiales y métodos
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Área de estudio
El parque biológico-reserva natural Sierra de San Javier
El parque biológico-reserva natural Sierra de San Javier (PSSJ) fue creado
por Resolución N° 1030 del Honorable Consejo Superior de la Universidad Nacional
de Tucumán (UNT), en agosto de 1973 y se encuentra ubicado en la sierra de San
Javier a 26° 47' S, 65° 22' O, en la provincia de Tucumán, Argentina (Fig.14). La
sierra se extiende desde los 600 msnm hasta los 1800 msnm. Su superficie
aproximada es de 20.000 ha. El PSSJ ocupa de ella una extensión aproximada de
14.000 ha, las que fueron transferidas a la UNT por Decreto del Poder Ejecutivo
Nacional en Diciembre de 1948, para construcción y sede de su Ciudad
Universitaria, actualmente abandonada. Tiene incidencia sobre un gran núcleo
habitacional que influye sobre poblaciones de alrededor de 1.000.000 de habitantes
ubicadas en Tafí Viejo, San José, San Miguel de Tucumán, Banda del Río Salí,
Yerba Buena y Lules, Fig. N° 15 (Yapur, 1974). El PSSJ está inserto en la Provincia
fitogeográfica de las Yungas o selva Tucumano-Boliviana (Cabrera, 1976). Esta
Provincia presenta importantes variaciones por la complejidad de la topografía del
territorio como consecuencia de las diferencias altitudinales que varían desde los
1200-1800 msnm, zona de cumbre, y que abarca las localidades de Villa Nougués,
Anta Muerta, Ciudad Universitaria y el Taficillo. Éstas son las zonas más húmedas,
con precipitaciones de 1500 mm/año aproximadamente y con temperaturas medias
anuales de 14°C en Villa Nougués. La vegetación que predomina es la de selva y
bosque subtropical de montaña. En la ladera oriental se encuentran las localidades
de El Corte, Horco Molle, las Lomas de Cainzo, Tafí y Taficillo. En ellas se
concentran las mayores temperaturas con 19° C de media anual y precipitaciones de
más de 1200 mm/año. En la ladera occidental se encuentran el valle de La Sala y
Las Tipas, a los 1000 msnm, con precipitaciones inferiores a los 800 mm/año, con
temperaturas medias anuales inferiores y con una vegetación predominante similar a
la del distrito Chaco serrano (Cabrera, 1976).
Las comunidades florísticas que integran el área montañosa de la Provincia de las
Yungas comprende tres distritos: las Selvas Montanas, el Bosque Templado
Nublado y las Praderas Montanas o Pastizales de neblina (Brown et al. 1992). El
PSSJ responde a las características de los bosques subtropicales de montaña; uno
de los tipos son los bosques nublados o nuboselva (influenciados por la frecuente
Brandán de Weht, C. Estudio de micorrizas disturbadas, no disturbadas y en recuperación, en el Parque Biológico Sierra de San Javier (PSSJ), Tucumán, Argentina. Tesis doctoral. 35 /111
presencia de nubes o neblina), que recibieron un interés especial pues son
reguladores de agua en las cuencas hidrográficas. El clima es subtropical; las
precipitaciones están distribuidas estacionalmente en un régimen monzónico con
verano lluvioso e invierno seco; la temperatura media anual oscila alrededor de los
19° C (Bianchi, 1981). El patrón mesoclimático es marcadamente biestacional, tal
como lo es para el resto del noroeste argentino, con un verano cálido y húmedo y un
invierno templado-frío y seco y poca importancia de las estaciones intermedias, de
escasa duración, primavera y otoño (Rohmeder, 1945). Tiene suelos con fuertes
pendientes y precipitaciones elevadas lo que los hace susceptibles a una rápida
degradación por causas naturales y/o artificiales. La intensa explotación de los
bosques le ha conferido características diferentes a su composición florística original,
cuyas especies más abundantes y valiosas son: cedro, laurel, cebil, horco molle,
tipa, jacarandá, entre otros, con una fuerte incidencia antrópica en el reemplazo de
la vegetación natural por cultivos exóticos extensivos (caña de azúcar, citrus, palto,
papa, pino) en la Selva Pedemontana o Selva basal, ubicada entre los 300 y 600
msnm y una gran transformación territorial por pérdidas de suelo por deslizamientos
y por la conversión de estos sistemas en áreas residenciales. La composición
florística del bosque templado ubicado entre los 600 y 1200 msnm es amplia; posee
tres estratos desarrollados: arbóreo, arbustivo y herbáceo. El primero con árboles de
variado porte. Posee además, helechos, lianas, epífitas, y en el estrato herbáceo se
encuentran gramíneas, leguminosas, rosáceas y compuestas entre otras. En la zona
de la cumbre el estrato arbóreo está sensiblemente disminuido incrementándose los
arbustos y pastizales de altura. (Meyer, 1963; Legname, 1972; Vervoorst, F. 1979,
Roldán, 1991, Dufayard, 1993, Ayarde, 1995).
Geología de la Sierra de San Javier La Sierra de San Javier tiene un basamento cristalino constituido por la
llamada “Formación San Javier” formada por filitas, que son rocas metamórficas de
bajo grado con color verdoso y con abundancia de silicatos. Posteriormente se
encuentra yaciendo la formación Pirgua, constituida por conglomerados polimícticos
que se presentan como bocones de color rojizo y matriz arcillosa. En discordancia
yacen las rocas de la formación Río Salí, constituida por arcilitas, limolitas y
calcáreos oolíticos que se encuentran en un solo paquete sedimentario. Ya como
última capa geológica se encuentran los sedimentos cuaternarios de tipo fluvial
como gravas, gravillas y arenas, que constituyen los depósitos pedemontanos de
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tipo aluvial. La columna sedimentaria empieza con la edad precámbrica (menos de
500 millones de años) de la formación San Javier. Luego se encuentra el subgrupo
Pirgua de edad Cretácica, formación Río Salí de edad Terciaria y los abanicos
aluviales del cuaternario (Porto, 1970; Mon&Suayter, 1972; Toselli et al., 1975) Suelos de la Sierra de San Javier En el área pedemontana, que bordea a la región montañosa, con alturas
desde 450 a 600 msnm, con pendientes medias a fuertes con dirección SE, se
encuentran suelos con escaso déficit hídrico y un relieve inclinado, además de
materiales originarios de tipo loéssico: Son phaozems (FAO) o Hapludoles (S.T.) que
se desarrollaron bajo un régimen údico, con un horizonte superficial mólico y
generalmente un subsuperficial más arcilloso aunque de escaso desarrollo, siendo
afectados por fenómenos erosivos como reptación, remoción en masa y erosión
laminar. En el área cumbral no varía el régimen climático ni la calificación del suelo
(Hapludoles), pero se acentúa su escaso desarrollo (Entisoles) y los problemas de
una napa freática bastante alta con un horizonte subsuperficial arcilloso-arenoso
producto de la proximidad superficial (sobre todo hacia el oeste) de una formación
del grupo Río Nío. Esto lleva a calificar al suelo de San Javier como de escaso
desarrollo, con una definición de S.T. de Ustifluvents (Mon & Suayter, 1972; Toselli
et al., 1975 ). En la Fig. N° 14 se observa la ubicación de Argentina en América, un
mapa con regiones fitogeográficas de Argentina y el área de estudio en la Provincia
de Tucumán. En la Fig. N° 15 se observa un plano del Parque Sierra de San Javier
con las seis áreas de estudio en dos niveles altitudinales.
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Fig. N° 14. a) Ubicación de Argentina en Sudamérica. b) Regiones fitogeográficas de Argentina. c) Mapa político de Tucumán. d) Área de estudio en el Parque Sierra de San Javier.
ab
c d
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Referencias: AD = área disturbada; AER = área en recuperación; AND = área no disturbada
Fig. N° 15. Las seis áreas de estudio en los niveles altitudinales: I a 700-800 msnm y
II a 1100-1300 msnm, en el Parque Sierra de San Javier, Tucumán, Argentina.
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Ubicación y descripción de las áreas
La clasificación de los tipos de vegetación y el grado de cobertura en cada
área que se expresa, como unidad de vegetación, se determinó según sus
características fisonómico-estructurales (Moyano & Movia, 1988). En éste la
descripción y clasificación de la vegetación, como unidad de vegetación, se ajusta al
sistema propuesto por Dansereau (1953) modificado por Moyano & Movia. En el
mismo se tienen en cuenta las siguientes características: 1) clases de altura; 2)
grados de cobertura y 3) hábito de crecimiento. Los sitios estudiados responden
aproximadamente a las categorías descriptas por los autores.
Las especies vegetales de cada área se relevaron y se herborizaron. Se
recurrió a claves para su identificación y/o confirmación (Dimitri, 1978, Legname,
1982, Nicora & Rugolo de Agrasar, 1987, Zuloaga & Morrone, 1996, 1999 I y II).
1.- Ambiente no disturbado en el primer nivel altitudinal (AND, I): está ubicado
en el sitio llamado Los Cedros, a 20 m del río homónimo, en una ladera con
orientación Norte. La medición de las áreas en estudio se realizó con un
Geoposicionador satelital (GPS) Garmin, modelo Etrex. Se trazó una transecta
trapezoidal de (70m x 20m), debido a la pendiente que presenta el sitio. Del interior
de la transecta se tomaron muestras de raicillas, suelos y material vegetal para
identificaciones taxonómicas y se llevaron a laboratorio para su estudio. Se hicieron
registros fotográficos. La unidad de vegetación responde a la categoría 6: Bosque
muy alto, cerrado, dominantemente caducifolio, con 5 estratos. 1er estrato: arbóreo
muy alto, Cobertura: 60-80%; Caducifolio:60%; Semi perennifolio: 20%; con lianas y
epífitas. 2do estrato arbóreo alto; Cobertura: 30-40%; Caducifolios: 70%, con
epífitas. 3er estrato bajo: arbóreo bajo; Cobertura: 30-70%; Caducifolio: 80%. 4°
estrato: arbustivo alto y medio; Cobertura: 70-80%; Perennifolio: 80%. 5° estrato:
herbáceo medio; Cobertura: 70-80%; 60% helechos; 40% hierbas de hojas anchas.
2.- Ambiente disturbado en el primer nivel altitudinal (AD, I): se encuentra
ubicado en la localidad de Anta Yacu, vecino a Horco Molle. A este ambiente se lo
considera disturbado, pues sufrió una fuerte extracción de ejemplares maderables
valiosos, como cedros, laureles y nogales. Fueron reemplazados por naranjos agrios
a fines de 1800, los que fueron diseminados por las aves principalmente y algunos
pocos ejemplares descendientes de los mismos actualmente sobreviven. En el
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sector domina ampliamente y en poblaciones monoespecíficas fuertemente un
arbusto ampliamente distribuido, moradillo (Psychotria carthagenensis Jacq.). La
pendiente en el sector es suave: de 2-5%. Se trazaron transectas rectangulares de
(80m x 40m) para la toma de muestras. La unidad de vegetación responde a la
categoría 9: Bosque bajo, abierto, dominantemente caducifolio, con árboles
dispersos altos. 5 estratos. 1er estrato arbóreo alto, Cobertura: 20-30%;
Caducifolios: 100%; lianas y epífitas. 2do estrato: arbóreo bajo, Cobertura: 50%;
Caducifolios: 70-80%. 3er estrato arbustivo alto y muy alto; Cobertura: 100%;
Perennifolio 80-100%. 4° estrato: herbáceo medio, Cobertura: 60%; 60% helechos,
40% de hierbas de hoja ancha, 5° estrato: herbáceo bajo, Cobertura: 70%; 80-100%
hierbas de hoja ancha; 0-20% graminoides.
3.- Ambiente en recuperación en el primer nivel altitudinal (AER, I): Se
encuentra ubicada en el sector denominado El Funicular, nombre debido a que la
senda es un remanente de un basamento que se construyó para instalar un funicular
que uniría las localidades de Horco Molle y la Ciudad Universitaria en San Javier en
la década del 50. Esta senda fue profundamente disturbada, puesto que se dinamitó
el basamento y se instalaron durmientes, columnas y puentes. La cubierta vegetal
original (mirtáceas principalmente) fue eliminada. Al abandonarse el proyecto se dejó
que se restituya espontáneamente la misma y predominan ejemplares exóticos como
mora (Morus alba) y nativos como moradillo (Psychotria carthagenensis Jacq.), San
Antonio (Rapanea laetevirens Mez). Se trazaron transectas trapezoidales, de (70m x
20m, 30m) debido a las pendientes del sitio elegido para el muestreo. La unidad de
vegetación responde a la unidad 5: Bosque medio, cerrado, perennifolio. 3 estratos.
1er estrato arbóreo medio; Cobertura: 90-100%; Perennifolio 100%; algunos con
hojas aciculares; con epífitas. 2° estrato: herbáceo medio; Cobertura: 50-60%; 50%
helechos; 50% hierbas de hoja ancha. 3er estrato: herbáceo bajo; Cobertura 80-
100%; 40% hierbas de hoja ancha, 60% graminoides.
4.- Ambiente no disturbado en el segundo nivel altitudinal (AND, II): este sector
es de fácil acceso, se lo denomina Las Lomas. Las zonas donde se trazaron las
transectas trapezoidales (80m x 40m, 30m) están en una ladera de exposición NE.
Este sector se caracteriza por la predominancia de especies como horco molle
(Blefarocalix salicifolius Kunth.) de diversos tamaños, San Antonio (Rapanea
laetevirens Mez), Piper tucumanum C DC entre las nativas y ligustrines (Ligustrum
Brandán de Weht, C. Estudio de micorrizas disturbadas, no disturbadas y en recuperación, en el Parque Biológico Sierra de San Javier (PSSJ), Tucumán, Argentina. Tesis doctoral. 41 /111
lucidum L ) entre las exóticas. Responde a la unidad de vegetación 8: Bosque
medio, abierto, dominantemente caducifolio. 5 estratos. 1er estrato: arbóreo medio;
Cobertura: 40-60%; Caducifolios: 80%; Semiperennifolio: 10%; epífitas. 2° estrato:
arbóreo bajo; Cobertura: 60-80%; Caducifolios: 60%; Semiperennifolio: 40%. 3er
estrato: arbustivo alto; Cobertura: 50-70%; puede estar ausente, Perennifolio: 100%.
4° estrato: herbáceo alto; Cobertura: 70%; 60% helechos, 40% hierbas de hojas
anchas y renovales.5° estrato: herbáceo bajo: Cobertura: 40-70%; 80-100% hierbas
hoja ancha; 0-20% gramíneas.
5.- Ambiente disturbado en el segundo nivel altitudinal (AD, II): este sector es de
fácil acceso y se encuentra vecino al sector no disturbado llamado Las Lomas. La
ladera es de orientación NE y tiene pendientes que oscilan de 7- 20%. La vegetación
natural del sitio (bosque de mirtáceas y arbustos) fue eliminada totalmente. Fue
reemplazada durante diez años aproximadamente por cultivos hortícolas (maíz y
verduras de hoja), para consumo familiar. Actualmente se encuentra abandonada,
predominando en la cima una cubierta cespitosa dominante de gramíneas (poáceas)
y ciperáceas y en los bajos y avanzando hacia el centro de la transecta (80m x 40m),
se encuentran especies arbustivas cicatrizantes, indicadoras de recuperación tales
como suncho (Boconia pearcei L.). Se trazaron transectas trapezoidales. Responde
a la unidad de vegetación 17: pastizal bajo, cerrado, con arbustos bajos dispersos.
2° estrato. 1er estrato: arbustivo bajo, Cobertura: 20-30%; Perennifolios: 60%. 2°
estrato: herbáceo bajo y medio; Cobertura: 80%; 100% graminoides.
6.- Ambiente en recuperación en el segundo nivel altitudinal (AER, II): este
sector es de fácil acceso; en el lugar quedan restos de monobloques de lo que
hubiera sido la Ciudad Universitaria, en San Javier, vecina a un lago artificial que
capta el agua de arroyos de la zona, y que fue abandonada hace 50 años. El sector
sufrió una quita de toda la cubierta vegetal y del suelo original, y fue reemplazada
posteriormente por una plantación de eucaliptos (Eucalyptus viminalis Lavill.), de 40
años. Es decir al disturbio del movimiento de suelos de la construcción se le sumó el
disturbio de la implantación de una especie exótica, que en algunos sitios vecinos se
conserva como única especie. Sin embargo, en la zona donde se trazaron las
transectas ( 80m x 30m), se observa la presencia y permanencia durante estos siete
años de varias especies nativas de variados tamaños. Entre ellas se destacan nogal
(Juglans australis Griseb ), horco molle (Blefarocalix salicifolius (Kunth) Berg), laurel
Brandán de Weht, C. Estudio de micorrizas disturbadas, no disturbadas y en recuperación, en el Parque Biológico Sierra de San Javier (PSSJ), Tucumán, Argentina. Tesis doctoral. 42 /111
(Phoebe porfiria Griseb (Mex.) San Antonio (Rapanea laetevirens (Mez)), chal chal
(Allophylus edulis (St Hill.) Rodlkofer), cochucho (Fagara coco (Gill) Engler), entre
otras, como así también exóticas como ligustro (Ligustrum lucidum), y eucaliptos
(Eucalyptus viminalis Labill); se observan renovales jóvenes e individuos que van
deteriorándose naturalmente en la zona, con tendencia a desaparecer. La presencia
y evolución de los ejemplares nativos y aun la presencia de exóticos es un indicador
de un inicio de recuperación de la zona disturbada. Corresponde a la unidad de
vegetación 3: Bosque alto, moderadamente abierto, dominantemente perennifolio. 4
estratos. 1er estrato: arbóreo alto; Cobertura: 60%; Perennifolio: 50%;
Semiperennifolio: 40%; epífitas. 2° estrato: arbustivo muy alto con arbolitos aislados;
Cobertura: 100%; Perennifolio: 80-90% . 3er estrato: herbáceo medio; Cobertura:
40%; 80% de hierbas de hoja ancha, 20% helechos. 4° estrato: herbáceo bajo;
Cobertura: 40%; 70% hierbas de hoja ancha; 30 % graminoides.
Las tablas N° 2 y 3 resumen las características de las seis áreas en estudio en los
dos niveles.
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Tabla N°2. Cuadro resumen. Características ambientales y de la vegetación en el I nivel altitudinal en el PSSJ, Tucumán, Argentina
Nivel I (700-800 msnm)
Características fisonómicas Unidad de vegetación y cobertura arbórea (%)
Altitud y latitud* Temperatura media anual**
(grados C)
Precipitación media anual
(mm/año)
AND, I
Los Cedros
Bosque cerrado. Ladera orientación N. Pendientes 10-20%. Tres estratos vegetales: arbóreo: 4-20m; arbustivo: 1-2m; herbáceo y helechos: 0.20-1.m. Antigüedad del sitio: ≈ 100 años.
6
60-80
26° 44' 52,6 “ S 65° 18' 28” O
774 msnm
19°C
1000-1200
AD, I
Anta Yacu
Bosque semi cerrado. Ladera orientación E. Pendiente: 2-5%. Tres estratos vegetales: arbóreo: 3-30m; arbustivo: 1-2.50m; herbáceo y helechos: 20-1,50m. Antigüedad del sitio: ≈ 100 años . Domina Psychotria carthagenensis
9
60-80
26° ' 26 25” S 65° 39' 26,5” O
744 msnm
19°C
1000-1200
AER, I
El Funicular
Bosque cerrado. Ladera orientación N. Pendientes 10-15%. Tres estratos vegetales: arbóreo: 4-20m; arbustivo: 1-2m; herbáceo y helechos: 0.20-1.m. Antigüedad del sitio: ≈ 50 años. Suelo afectado severamente por la construcción y abandono de un funicular. Domina Psychotria carthagenensis.
5
60-80
26° 46' 59 “ S 60° 20' 23” O
750 msnm
19°C
1000-1200
Referencias: I: nivel altitudinal ubicado entre 700-800 msnm. AND: ambiente no disturbado; AD: ambiente disturbado; AER: ambiente en recuperación. Cobertura de los estratos según Moyano & Movia, 1988. (*). Datos registrados con un geoposicionador satelital (GPS) Garmin, Etrex. (**) Promedio de los últimos.10 años. (***). Promedio de los últimos 10 años. Datos registrados en el PSSJ.
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Tabla N° 3. Cuadro resumen. Características ambientales y de la vegetación en el nivel altitudinal II en el PSSJ, Tucumán, Argentina
Nivel II
(1100-1300 msnm)
Características fisonómicas Unidad de vegetación cobertura arbórea (%)
Altitud y latitud* Temperatura** media anual (grados C)
Precipitación media anual***
(mm/año)
AND, II
(San Javier) Las Lomas
Bosque cerrado. Ladera orientación NE Pendientes 10-15%. Tres estratos vegetales: arbóreo: 4-20m; arbustiva: 1-2m; herbáceo y helechos: 0.20-1.m. Antigüedad del sitio: ≈ 50 años. Domina Blefarocalix salicifolius.
8
60-80
26° 3' 59” S 65° 39' 56” O 1192 msnm
15°C
1000
AD, II
(San Javier) Las Lomas
Pradera de altura. Orientación NE. Pendientes de 7-20%. La cubierta vegetal, de mirtáceas, fue eliminada hace 10 años y se reemplazó por hortícolas. Sin cultivos actualmente. Domina una cubierta cespitosa de herbáceas: Axonopus, Cyperus, Galinsoga y Plantago.
17 0
100 graminoidea
26° 46' 10” S 65° 21' 37” O 1230 msnm
15°C
1000
AER, II (San Javier)
Los Monobloques
Bosque mixto. Orientación N. Pendientes 7-10%. La cubierta vegetal nativa, fue eliminada totalmente hace 55 años y reemplazada por Eucalyptus. Actualmente en recuperación natural, con permanente disturbio antrópico y zootrópico. Tres estratos vegetales: arbóreo: 4-20m; arbustivo: 1-2m; herbáceo: 0.20-1.m. Antigüedad del sitio: ≈ 50 años.
3
30-40%
25° 59' 30” S 65° 39' 60” O 1195 msnm
15°C
1000
Referencias: II: nivel altitudinal ubicado entre 700-800 msnm. AND: ambiente no disturbado; AD: ambiente disturbado; AER: ambiente en recuperación. Cobertura de los estratos según Moyano & Movia, 1988.(*). Datos registrados con un geoposicionador satelital (GPS) Garmin, Etrex. (**) Promedio de los últimos 10 años. (***). Promedio de los últimos 10 años. Datos registrados en el PSSJ.
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Toma de la muestra
Debido a que se encontraron dos sistemas de vegetación en los sitios de la
toma de muestra, el uno compuesto por un sistema triple: estrato arbóreo-arbustivo-
herbáceo, interaccionando estrechamente entre ellos; y el otro un sistema doble
arbóreo-arbustivo, arbustivo-herbáceo y arbóreo-herbáceo, hubo que definir el
método de la toma de muestras que sea abarcativo y representativo del estudio a
realizar. Para ello se tomó como modelo el método que se basa en el trazado de
transectas de 2m X 50m (0,1ha de superficie) para evaluar la vegetación arbórea de
más de 2,5 cm de diámetro a la altura del pecho (DAP) para identificaciones
taxonómicas (Gentry, 1992). En este método el investigador se desplaza a lo largo
de la línea de 50 m y toma en cuenta todas las plantas que están a ambos lados a 1
m de distancia de la línea. Debido a las dificultades y a los volúmenes de raicillas de
arbóreas, arbustivas y herbáceas que había que muestrear y a los volúmenes de
suelo rizosférico que evaluar, se hizo una modificación al método de Gentry para ser
adaptado nuestros fines.
De cada Nivel altitudinal, Nivel I (700-800 msnm) y Nivel II (1100-1300 msnm)
se seleccionaron tres sitios o áreas en base al estado de conservación de la
vegetación y del suelo. Las áreas seleccionadas fueron: No disturbadas (AND) en el
Nivel I, Los Cedros, en el que en el bosque se encuentran los tres estratos, arbóreo
arbustivo y herbáceo bien desarrollado; el Ambiente disturbado (AD) ha sufrido la
extracción selectiva de las especies maderables valiosas (cedro, nogal, laurel), es
transitada a diario y recibe el impacto de la acción antrópica; en el ambiente en
recuperación (AER), en el sitio conocido como El Funicular, actualmente es una
senda transitada permanentemente; en el área situada se encuentran especies
vegetales nativas como (Psychotria carthagenensis Jacq.) y San Antonio (Rapanea
laetevirens) y el resto, exóticas; las arbóreas de valor maderable extraídas no se
restablecieron. En el Nivel altitudinal II, las áreas no disturbadas (AND) y disturbada
(AD) están próximas entre ellas en el sector ubicado en Las Lomas, de la localidad
de San Javier. En el AND dominan horco molle (Blefarocalix salicifolius L.) y una
exótica, ligustrín (Ligustrum sinense Lour), helechos, San Antonio, de pequeños y
medianos tamaños y el acceso es dificultoso. El área disturbada (AD) se encuentra
en una loma en la cual predominan especies cespitosas compuestas de poáceas,
ciperáceas, plantagináceas, compuestas y en el sector en cicatrización domina
suncho (Baccharis salicifolia). El área en recuperación (AER) es vecina a los
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monobloques de la antigua construcción para una ciudad Universitaria en abandono
en el que predominan eucaliptos (Eucalyptus viminalis) y especies nativas jóvenes
como San Antonio (Rapanea laetevirens Mez), nogal (Juglans australis), horco molle
(Blepharocalix salicifolius) y exóticas como zarzamoras y ligustros.
1.- Demarcación de áreas y especies vegetales estudiadas
En el presente estudio se trazaron transectas rectangulares en las áreas
llanas, y/o trapezoidales en zonas con pendientes que oscilaban desde un 5% a un
30%, de variado tamaño y que se especifican para cada área en particular. De los
ejemplares contenidos en el interior de las mismas se seleccionaron las especies
vegetales a estudiar; se tomaron muestras de sus raicillas de por lo menos tres
ejemplares (para garantizar los estudios estadísticos) en profundidades de 30 cm.
Para acceder a las raicillas se cavó con pala y o con cuchillo, debido a la presencia
de piedras por una parte y por otra al entramado complejo de raíces en algunos
sectores; en el caso de ejemplares arbóreos únicos, se tomaron las muestras de 5
sectores radicales. Las raicillas se separaron en dos partes; unas para estudio de
endomicorrizas, y las otras para estudios de ectomicorrizas y otros hongos. Se
conservaron en FAA (formaldehído acético) a temperatura ambiente hasta su
tratamiento.
Se tomaron muestras de suelo de cada especie vegetal y se hizo una muestra
compuesta de hasta 4 kg/área, las que se llevaron a laboratorio y se hicieron dos
submuestras; una para los correspondientes análisis físico-químicos y otra para los
estudios microbiológicos.
2.-Análisis físico-químicos de muestras de suelos
Se tomaron muestras compuestas de suelo de campo en una profundidad de
0-30 cm; se secaron a temperatura ambiente, se tamizaron por tamiz con malla de 2
mm de diámetro y se llevaron a laboratorio para realizar análisis físico-químicos. Se
determinó granulometría (arena, limo y arcilla) por el método de la pipeta; pH por
potenciometría en relación suelo: agua 1:2,5; Calcáreo por calcimetría; Materia
orgánica por el Método de Walkley-Black; Nitrógeno total por el método de Kjeldahl;
Fósforo disponible por el método de Bray-Kurtz; Potasio por el Método de Morgan;
Capacidad de campo por el método de Bouyucos modificado y Salinidad por
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conductividad eléctrica del extracto de saturación. Estos análisis fueron realizados
por el Laboratorio Tecnosuelo.
3.-Estado micorrícico de especies vegetales en el PSSJ En las muestras de raíces obtenidas y tratadas se estableció el estado
micorrícico de la vegetación. Para ello se siguió el método tradicional (Phillips &
Hayman, 1970). Se hicieron preparados permanentes en alcohol polivinílico-lacto-
glicerol (PVLG) como solución montante-conservante, a fin de observar las
estructuras de las endomicorrizas (hifas, vesículas, arbúsculos, células auxiliares,
esporas), de las ectomicorrizas y otras estructuras de otros hongos. Con la
observación de sus estructuras específicas; se determinó a qué tipo de micorriza
pertenecían y se las categorízó. Se hicieron registros fotográficos.
4.-Estudio de endomicorrizas (ENM)
Se lavaron las raicillas con agua corriente a fin de eliminarles el suelo y otros
desechos orgánicos; se cortaron en segmentos de 1-2 cm de longitud; se
conservaron en frascos con formaldehído acético (FAA) a temperatura ambiente
hasta su procesamiento. Fueron tratadas con el método modificado de Phillips y
Hayman (1970); las raíces muy pigmentadas se las trató con KOH al 10% durante 24
hs a 85°C, con renovación 2-3 veces, hasta observar clarificadas las raicillas;
posteriormente se las sumergió en agua alcalina de Kormanik (5 ml de agua
oxigenada de 20 vol, 1-3 ml de NH4OH y 189 ml de agua destilada) en Baño María
a 80-90° C. Ya diafanizadas las raíces fueron tratadas con colorante triple de
Gueguén (Iodo, Azul Tripán y Sudan IV oro en lactoglicerol). Se debe tener
precaución en el tiempo de exposición a los productos a fin de evitar el deterioro de
las raicillas, que impedirían su posterior estudio.
5.-Determinación del porcentaje de colonización El porcentaje de colonización se determinó con el método de intersecciones de línea
(Giovannetti & Mosse, 1980). Segmentos de las raíces tratadas con el método de
Phillips & Hayman y coloreadas con colorante triple de Gueguén fueron dispersadas
al azar en un caja de Petri de 9 cm de diámetro, las que poseen un cuadriculado en
la base de las mismas; se llevaron a estereomicroscopio iluminado por incidencia y
transparencia y se realizó el recuento. De cada muestra se hicieron 100 lecturas con
tres repeticiones.
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6.-Estudios de ectomicorrizas (ECM)
Las raicillas conservadas en FAA se separaron en dos partes. Una para
observaciones histológicas en cortes transversales. Se siguió el protocolo de
deshidratación progresiva con la serie de alcoholes en grados diferentes e incluidas
en tacos de parafina. Se cortaron con micrótomo mecánico en espesores de 20-30
m. Se montaron en portaobjetos y se trataron con xilol y serie decreciente de
alcoholes (D’Ambrogio de Argüeso, 1986). Se colorearon con Azul Tripán y se
observaron con microscopio óptico; se hicieron registros fotográficos. De la otra
parte de la muestra de raicillas se tomaron segmentos de las mismas para estudio
de los ápices. Se colocaron en placas de Petri con agua corriente y se las observó
con microscopio estereoscópico. Se hicieron descripciones con los protocolos de
caracterización (Agerer, 1991 y Goodman et al., 1996). Al respecto se registran
antecedentes de estudios realizados en especies arbóreas de otros sectores de la
Yunga de Tucumán y del PSSJ (Brandán de Weht & Weht, 2000, Brandán de Weht
& García Paulucci, 2001; Romero Nayar & Brandán de Weht, 2002). En campo se
tomaron muestras de carpóforos de hongos ECM en el AER, II, relacionados a
raíces de Eucalyptus viminalis, se colocaron en bolsas de papel madera, se llevaron
a laboratorio y se identificaron en base a la clave de Guzmán, 1970.
7.-Determinación de la cantidad de esporas de hongos micorrícicos arbusculares
La cantidad de esporas/100gr de suelo seco fue determinada con el método
del tamizado húmedo y decantado (Gerdeman & Nicolson, 1963). Se tomaron
submuestras de suelo del área de la rizósfera de hasta 30 cm de profundidad; se
hizo una muestra compuesta de 4 kg/área y en laboratorio se homogeneizó; se
tomaron alícuotas de 50 g para realizar el tamizado húmedo. Se hicieron 5
repeticiones de cada muestra. Se pasaron las suspensiones por tamices con mallas
de 500-45 μm. Se recolectó el tamizado y se lo suspendió en sacarosa comercial al
80%; se centrifugaron a 3000 rpm durante 4 minutos y se recogió el material
contenido en la interfase agua-sacarosa (esporas y algunos residuos). Se pasaron a
tamiz, se enjuagaron con agua corriente rápidamente para evitar daño por presión
osmótica elevada y se depositaron en cajas de Petri para ser observadas y contadas
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con ayuda de microscopio estereoscópico (Daniels & Skipper, 1982; Walker et al.,
1982). El esquema del procedimiento realizado se lo observa en la tabla N°4
Tabla N°4. Diagrama de separación de esporas de hongos arbusculares de muestras de suelo. Laboratorio de Microbiología Agrícola, FAZ, UNT.
8.-Identificación taxonómica de endomicorrizas (ENM) Las esporas se montaron en PVLG (alcohol polivinílico-lacto-glicerol) entre
porta y cubreobjetos (Koske & Tessier, 1983), en una mezcla 1:1 de reactivo de
Melzer con PVLG (Morton 1991, 1992). Las identificaciones de las endomicorrizas se
hicieron usando claves (Schenck & Pérez, 1987); se recurrió a la colección
internacional de hongos formadores de micorrizas vesículo-arbusculares (INVAM,
http:/invam.caf.wvu.edu), y se adoptó el criterio taxonómico de Schüßler et al, 2001.
Las identificaciones se realizaron en el Instituto Spegazzini, bajo la supervisión de la
Dra. Marta Noemí Cabello y la colaboración de las Lic. en Biología Gabriela Irrazábal
y Silvana Velázquez.
Muestra de Suelo (50g)
suspender en agua corriente tres veces
pasar por tamices mallas de 500 µm y 45μm
recolectar el tamizado de 45µm y llevarlo aun tubo de centrífuga con una mezclade sacarosa al 80% y agua corriente
centrifugar 4 minutos a 3000 rpm
extraer el contenido de la interfase sacarosa-agua
verter en un tamiz y lavar con agua corriente
llevar a caja de Petri para conteo montar entre portay cubreobjetos en PVLG y en PVLG-react.Melzer
Identificar los hongos con claves específicas
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9.-Estudio de comportamiento de plantas trampas en la captación de endomicorrizas.
La captación de micorrizas endótrofas, con la finalidad de complementar el
estudio de diversidad de esporas en suelos de campo, de las distintas áreas en
estudio del PSSJ, se realizó siguiendo un protocolo (Brundrett, 1994). Se usaron
como plantas trampas las siguientes especies vegetales a partir de semillas:
albahaca (Ocimum basilicum L. cv. Ancha Genovesa), alfalfa (Medicago sativa L. cv.
Monarca ), meliloto (Melilotus officinalis L.), sorgo forrajero híbrido (Sorghum vulgare
Pers. cv. SAE 500), cebolla colorada para verdeo (Allium cepa L.), puerro (Allium
porrum L., cv. Monstruoso de Larenton), soja de días cortos (Glycine max L., cv. A
44910) y soja de días largos (Glycine max L. cv. A 8100) (Brundrett et al., 1999) Las semillas se desinfectaron con solución de hipoclorito de sodio al 3%
durante 5 minutos y se enjuagaron con agua corriente estéril cinco veces. Se
sembraron en macetas de 1,5 l de capacidad, conteniendo una mezcla de 750g de
suelo de campo tamizado de los sitios en estudio y 750 g de arena estéril, previo
riego de asiento con agua corriente estéril hasta capacidad de campo. En cada
maceta se aplicó una dosis de 0,8g de Aldicarb granulado al 15% /maceta, producto
para controlar nemátodes fitófagos y/o micófagos que se observaron en tamizados
de suelo y en raicillas. Las semillas esterilizadas se cubrieron con arena estéril y las
macetas se llevaron a invernadero y se mantuvieron a 25°C de temperatura en un
comienzo y a 30°C en la etapa final durante todo el período de crecimiento y
desarrollo que duró 6 meses. Los plantines se regaron periódicamente con agua
corriente estéril y una vez a la semana con solución nutritiva de Long Ashton, pobre
en P (11 µg P ml-1). Se tomaron muestras de raicillas a partir del mes de implantado
el ensayo a fin de observar la evolución de la micorrización en las plantas trampas. A
los seis meses, se expuso a todas las plantas a estrés hídrico, a fin de estimular la
esporulación (Brundrett, 1994) y posterior a ello se dio por concluido el ensayo. De
cada maceta se tomaron 5 muestras de suelo rizosférico, se hicieron tamizados
húmedos y decantación a fin de recolectar las esporas de los tamices de malla de
hasta 45 μm para recolección de esporas. Se observaron con microscopio
estereoscópico, se montaron en portaobjetos en PVLG y en PVLG más reactivo de
Melzer. Se observaron en microscopio óptico su morfología, color, reacción al
Melzer, presencia-ausencia de hifa subtendida, pared externa y ornamentaciones,
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cantidad de paredes internas, cicatrices de origen y germinación, restos de sáculos,
presencia de esporocarpos entre otros. Se hicieron registros fotográficos.
10.-Análisis estadístico
El estudio estadístico estuvo orientado a la búsqueda de asociación entre las
variables presencia de micorrizas, áreas y niveles de altitud. Para ello se usó la
prueba de independencia X2 (chi cuadrado).
Para el análisis descriptivo de los datos se usó un diagrama de caja a fin de
establecer las diferencias de comportamiento de los datos contenidos en cantidad
de esporas para cada área y nivel.
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Resultados y Discusión
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Las especies vegetales relevadas e identificadas en las 6 áreas y en los dos
niveles altitudinales del Parque Sierra de San Javier, Tucumán, Argentina, se
observan en la tabla Nº 5.
Tabla N° 5. Especies vegetales relevadas e identificadas en 6 áreas y en II niveles altitudinales. PSSJ, Tucumán, Argentina. 2005
Especie vegetal Nombre vulgar Familia botánicaAdiatum capillus veneris L. culantrillo Polipodiaceae Allophyllus edulis (St Hill) Rodexafer chal-chal Sapindaceae Anadenanthera macrocarpa (Benth) cebil colorado Fabaceae Axonopus fiss (Raddi) Kuhlm pasto jesuita Poaceae Baccharis salicifolia Ruiz & Pavon suncho negro Asteraceae Blepharocalix salicifolius (Kunth) Berg. horco molle Myrtaceae Cedrela lilloi C.D.C. cedro Meliaceae Citrus aurantium L. naranjo agrio Rutaceae Cupania vernalis Cambess ramo Sapindaceae Cyperus rotundus L. cebollín Cyperaceae Duchesnea indica (Andr.) Focke frutilla silvestre Rosaceae Duranta serratifolia (Gris.) Kunze tala blanca Verbenaceae Enredadera rastrera (sin identif.) Eucalyptus viminalis Lavill. eucalipto Myrtaceae Eugenia uniflora L. arrayán Myrtaceae Fagara coco (Gill) Engler cochucho Rutaceae Galinsoga parviflora Cav. albahaca silvestre Asteraceae Juglans australis Griseb nogal Juglandaceae Ligustrum sinense Lour. ligustro Oleaceae Morus alba L. mora blanca Moraceae Myrcianthes pungens (Berg) Legrand mato Myrtaceae Nicotiana longiflora L. tabaquillo Solanaceae Phoebe porfiria, Griseb (Mex.) laurel Lauraceae Piper tucumanum C.D.C. lata de pobre Piperaceae Pisonia ambigua Heimerl zapallo caspi Nictaginaceae Plantago major L. falso llantén Plantaginaceae Plantago tomentosa L. llantén Plantaginaceae Psycotria carthagenensis Jack moradillo Rubiaceae Pteris deflexa Link. helecho Pteridaceae Rapanea ferruginea L. falso San Antonio Mirsinaceae Rapanea laetevirens Mez San Antonio Mirsinaceae Rastrera superficial (no identificada) Sida rombifolia L. afata Malvaceae Solanum argentinum Bitter et Lillo hediondilla Solanaceae Solanum sisymbriifolium Lam. revienta caballo Solanaceae Solanum sp tabaquillo Solanaceae Tessaria integrifolia Ruiz & Pavon suncho blanco Asteraceae Urera caracasana (Jacq.) Gris. ortiga blanca Urticaceae Vriesia sp 1 bromelia Bromeliaceae
Vriesia sp 2 bromelia Bromeliaceae
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De acuerdo a las ilustraciones que anteceden (Tabla 5), se han registrado
cuarenta especies vegetales, entre nativas y exóticas, arbóreas, arbustivas,
herbáceas, helechos, cespitosas y epífitas; se estima que la biodiversidad en estas
zonas es media. Cabe destacar el valor intrínseco de algunas como cicatrizantes
(vale decir, especies que restauran el equilibrio del suelo y sus agentes bióticos) del
ambiente disturbado, entre ellas Solanum sp, Nicotiana sp, Baccharis sp, Tessaria
sp; y de otras, como multiplicadoras naturales de micorrizas, entre ellas, Ligustrum
sp, Axonopus sp y Plantago sp, dato importante para que en etapas de recuperación
se pueda hacer uso de ellas; por otra parte se observó la presencia de especies
vegetales micótrofas facultativas, como Psicotria sp y Pteris sp. Es de destacar la
amplia distribución que tienen estas dos últimas en el nivel altitudinal I, en particular
en el AD y el AER. En estas dos áreas se observan amplias superficies cubiertas
con Psycotria sp exclusivamente; mientras que en el área AND, I la distribución de la
misma especie está regulada por la presencia de otras arbustivas y arbóreas que
hacen a la riqueza de la biodiversidad. La presencia de ejemplares exóticos como
Eucaliptus viminalis, Ligustrum sinense, Citrus aurantium, da cuenta de la acción
antrópica complementada por la zootrópica y natural.
Se observa la dominancia de Blepharocalix salicifolius y Rapanea laetevirens
nativos y Ligustrum sinense, exótico, en el AND II, con ejemplares adultos y
jóvenes, diseminados naturalmente. El ambiente se complementa con helechos
(Pteris spp), con ausencia de ejemplares cespitosos.
Se han registrado 40 géneros, 38 de los cuales están identificados como así
también a nivel de especie; los mismos pertenecen a 26 familias botánicas en los
dos niveles altitudinales del Parque Sierra de San Javier.
En la tabla N°6 se observan los resultados de los análisis físico-químicos de los suelos analizados
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Tabla Nº 6. Análisis físico-químico de los suelos de las seis áreas de estudio en el PSSJ, Tucumán. Argentina. 2004
Referencias: Granulometría (1) A: arena, L: limo y a: arcilla por el método de la pipeta. pH (2) por potenciometría en Relación Suelo:agua 1:2,5. Calcáreo (3) por calcimetría. Materia orgánica (4) por el método de Walkley-Black. Nitrógeno total (5) por el método de Kjeldahl. Fósforo (6) disponible por el método Bray-Kurtz. Potasio (7) por el método de Morgan. Capacidad de campo (8) por el método de Bouyucos modificado. Salinidad (9) por conductividad eléctrica del extracto de saturación. AND: ambiente no disturbado; AD: ambiente disturbado; AER: ambiente en recuperación. I: nivel de altitud 700-800 msnm; II: nivel de altitud 1100-1300msnm. (Análisis realizados por Laboratorio Tecnosuelo, Tucumán.
Muestra Granulometría (1)
Clase textural
pH
Calcáreo Materia Nitróg. Fósforo Potasio Capac. Salinidad
profundidad A L a (2) (3) Orgánica total Nt P (6) K (7) de campo
CEes
00-30 cm % % % % (4) % (5) % ppm me/100g
(8) % (9) dS/m
AND,I 42,9 40,1 16,9 Franco 5,71 -- 5,92 0,311 20,5 0,84 26,9 1,10
AD, I 43,8 38,6 17,5 Franco 5,68 -- 5,93 0,312 19,9 1,00 26,5 1,07
AER, I 43,0 39,8 17,1 Franco 6,06 -- 5,82 0,306 20,5 1,04 26,6 1,82
AND, II 39,5 41,4 19,0 Franco 5,45 -- 5,86 0,309 10,0 0,81 27,8 1,00
AD, II 47,1 36,5 16,3 Franco 5,16 -- 5,42 0,285 9,9 0,86 25,4 0,36
AER, II 44,2 37,4 18,3 Franco 5,10 -- 5,84 0,308 11,6 0,80 25,1 1,04
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Como dato importante cabe destacar la ausencia entre los niveles
altitudinales muestreados en los suelos, de diferencias granulométricas, de pH (que
es ligeramente ácido), de materia orgánica (elevada), de nitrógeno y potasio total.
Sólo hay diferencia en el fósforo, disminuido en el nivel II. Tanto la materia orgánica
como el pH ligeramente ácido se deben al tipo de suelo (Molisoles), a la clase de
vegetación y al reciclado natural y permanente en las selvas tropicales y
subtropicales húmedas como es el caso del PSSJ. Las especies de hongos pueden
adaptarse a distintos niveles de fósforo en los sitios de estudio. Tal es el caso del P
en el PSSJ cuyos valores fluctúan en el nivel I y II de 20 a 10 ppm. Es por esto que
se considera que las pocas especies detectadas están ambientadas a estos valores,
a su materia orgánica, a este tipo de suelo y vegetación. El equilibrio es delicado,
pues ante el disturbio cambió tanto la biodiversidad vegetal como la flora fúngica.
La fuente carbonada está asegurada por la elevada cantidad de residuos vegetales
que proveen al suelo las mismas plantas, pero su disponibilidad está condicionada a
los niveles de P presente en las seis áreas del PSSJ como lo sostienen algunos
autores (Jacobson et al., 1990).
En la tabla 7, con seis cuadros, se detalla el estado micorrícico de la
vegetación relevada en las áreas bajo estudio del PSSJ, en Tucumán.
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Tabla N° 7. Estado micorrícico en plantas en 6 áreas del PSSJ, Tucumán, Argentina
Ambiente no Disturbado. I. Nivel altitudinal 700-800 msnm Especie vegetal ENM ECM DSE Observaciones
Adiatum capillus veneris - - + con microesclerocios Allophyllus edulis +, h, v - + con microesclerocios Anadenanthera macrocarpa +, h, v - - con pocas hifas Axonopus fissifolius +, h, v - + con microesclerocios
Cupania vernalis +, h, v - - abundantes vesículas Duchesnea indica +, h, v, a - - con vesículas globosas y alargadas Eugenia uniflora +, h, v - - con vesículas alargadas Juglans australis +, h, v - - Myrciantes pungens +, h, v - - con vesículas como endosporas Nicotiana longiflora +, h,v - -
Phoebe porfiria - - + microesclerocio y vacuolas lipídicas Pisonia ambigua - - + con microesclerocios Psychotria carthagenensis +, h, v - + con microesclerocios Pteris affinis deflexa - - + con microesclerocios Rapanea laetevirens +, h, v - + con microesclerocios Rastrera superficial (no identificada) +, h, v - + con pocas vesículas, con microesclerocio
Solanum sp +, h, v - - abundantes vesículas ENM: Endomicorriza; ECM: Ectomicorriza; DSE: Endófito septado oscuro, h: hifa, v: vesícula; a: arbúsculo; (+): presencia; (-): ausencia
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Ambiente disturbado I. Nivel altitudinal 700-800 msnm Especie vegetal ENM ECM DSE Observaciones
Anadenanthera macrocarpa +, h, v - - Cedrela lilloi +, h, v - - pocas vesículas y vac. lipíd. alarg. Citrus aurantium +, h, v - - Duranta serratifolia +, h, v - - raicillas entramadas con abundantes vacuolas lipídicas Enredadera rastrera (sin identif.) +, h, v - - Piper tucumanum +, h, v - - abundantes vesículas Psycotria carthagenensis +, h, v - - Pteris deflexa +, h, v - - abundantes vesículas Pteris deflexa 1 +, h, v - - con abundantes vacuolas lipídicas Pteris deflexa 2 +, h, v - -
Vriesia sp +, h, v - - ENM: Endomicorriza; ECM: Ectomicorriza; DSE: Endófito septado oscuro, h: hifa, v: vesícula; a: arbúsculo(+): presencia; (-): ausencia
Ambiente en recuperación I. Nivel altitudinal 700-800 msnm Especie vegetal ENM ECM DSE Observaciones Allophyllus edulis - - + hifas gruesas y pocos microesclerocios Morus alba - - + hifas gruesas y pocos microesclerocios Nicotiana longiflora - - + con microesclerocios y enrollamientos Psychotria carthagenensis - - - hifas de hongos no identificados ENM: Endomicorriza; ECM: Ectomicorriza; DSE: Endófito septado oscuro, h: hifa, v: vesícula; a: arbúsculo; (+): presencia; (-): ausencia
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Ambiente no disturbado, II. Nivel Altitudinal 1100-1300 msnm. Especie Vegetal ENM ECM DSE Observaciones Adiatum capillus veneris - - - abundantes vacuolas lipídicas Axonopus fissifolius +, h, v - + con microesclerocios Blepharocalyx salicifolius +, h, v - + Duchesnea indica +, h, v - - sin nemátodes Ligustrun lucidum +, h, v - - abundantes vesículas
Nicotiana longiflora +, h, v - - Piper tucumanum +, h, v, a - - observación difusa Pteris deflexa 1 +, h, v - - observación difusa Solanum argentinum +, h, v - - esporas endógenas ENM: Endomicorriza; ECM: Ectomicorriza; DSE: Endófito septado oscuro, h: hifa, v: vesícula; a: arbúsculo; (+): presencia; (-): ausencia
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AD, II. Nivel altitudinal 1100-1300 msnm Especie Vegetal ENM ECM DSE Observaciones Adiatum capillus veneris - - + regular cantidad de microesclerocios
Allophyllus edulis +, h, v - - con azigosporas Axonopus fissifolius Baccharis salicifolia +, h, v - + con microesclerocios e hifas enrolladas Blepharocalix salicifolius +, h, v - - Cyperus rotundus + +, h, v - + mediana cantidad de hifas Duchesnea indica +, h, v - - con abundantes nemátodes
Fagara coco Galinsoga parviflora + +, h, v - + abund. hifas pigm. enrolladas, num.microes. Ligustrum lucidum +, h, v - + con pocos microesclerocios
Plantago major raíces carnosas no observables Plantago tomentosa Plantago tomentosa - - + con numerosos microesclerocios Pteris deflexa Pteris deflexa 2 - - - Rapanea ferruginea - - + numerosos microesclerocios
Rapanea laetevirens Sida rombifolia - - + hifas pigmentadas y muchos microesclerocios Solanum sisymbrifolium +, h, v - + abund. hifas pigm., enrolladas, num.microes. Tessaria integrifolia +, h, v - + num.microes. y num. vacuolas lipídicas y Urera caracasana +, h, v - - vesículas redondeadas y alargadas ENM: Endomicorriza; ECM: Ectomicorriza; DSE: Endófito septado oscuro, h: hifa, v: vesícula; a: arbúsculo;(+): presencia; (-): ausencia
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Ambiente en recuperación, II. Nivel altitudinal 1100-1300 msnm Especie vegetal ENM ECM DSE Observaciones Axonopus fissifolium +, h, v - - esp. cicatriz.en suelos distur. B. gigantea, Jacarandá +, h, v - - pocas vesículas Blefarocalix salicifolius +, h, v - - pocas ves.e hifas gruesas Cedrela lilloi +, h, v - - pocas vesículas, abundantes hifas Cyperus rotundus +, h, v - -
Enterolobium contortisiliquum +, h, v + - Eucalyptus viminalis +, h, v + - Juglans australis +, h, v + - mimosifolia + Axonopus compressus Rapanea laetevirens +, h, v - + con microesclerocios Sida rombifolia +, h, v - - pocas vesículas Vriesia sp 1 - - + Con microesclerocios Vriesia sp 2 - - + Con microesclerocios ENM: Endomicorriza; ECM: Ectomicorriza; DSE: Endófito septado oscuro, h: hifa, v: vesícula; a: arbúsculo; (+): presencia; (-): ausencia
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En cuanto al estado micorrícico, descrito en la tabla precedente se ha
observado una amplia dominancia y distribución en todas las áreas, salvo AER I, de
micorrizas arbusculares (ENM), en coincidencia con los resultados obtenidos por
Janos,(1980) en otras regiones tropicales y subtropicales, y la escasa cantidad de
ECM. Finalmente se detectó la presencia de otros hongos, endófitos septados
oscuros (DSE) en la mayoría de las especies vegetales, en cinco de las seis áreas,
acusando sólo su ausencia en el AER, I. Hay autores que homologan su accionar al
de las micorrizas (Jumpponen & Trappe, 2001) y sugieren la necesidad de
profundizar el estudio de su rol en la biodiversidad vegetal. En estudios anteriores
estos hongos fueron capturados por medio de plantas trampas, Trifolium sp y
Sorghum sp. (Pautassi y Brandán de Weht, 2002). Registros de ellos se observan
en el anexo de este trabajo, en la Fig.N° 29 a y b. Nótese su micelio septado
melanizado y con abundantes microesclerocios, al igual que en las especies
relevadas en el presente estudio.
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La tabla Nº 8 muestra los porcentajes de colonización obtenidos mediante tinción de raíces de la vegetación relevada y siguiendo el método de intersección de líneas de Giovanetti & Mosse,1980.
Tabla N° 8. Porcentaje de colonización de micorrizas
arbusculares en 6 áreas del PSSJ, Tucumán, Argentina Zona: AND, I
Especie vegetal: % de colonización Adiatum capillus veneris 0 Allophillus edulis 30 Anadenanthera macrocarpa 30 Axonopus fissifolius 50 Cupania vernalis 20 Duchesnea indica 40 Eugenia uniflora 30 Juglans australis 30 Myrcianthes pungens 20 Phoebe Porfiria 25 Pisonia ambigua 15 Psycotria carthagenensis 15 Pteris deflexa 0 Rapanea laetevirens 25 Rastrera superficial 30 Solanum argentinum 30 Solanum sp 30
Zona: AD, I Especie vegetal % de colonización
Enredadera rastrera (sin identif.) 30 Anadenanthera macrocarpa 40 Bromeliácea s/ Laurel (Raicillas) 15 Cedrela lilloi 50 Citrus aurantium 30 Duranta serratifolia + C. Aurantium 40 Piper tucumanum 40 Psycotria carthagenensis 20 Pteris deflexa 15 Pteris deflexa 15 Pteris deflexa 10 Pteris deflexa 10 Vriesia sp s/ Laurel 0
AER, I Especie Vegetal % de colonización Allophyllus edulis 0 Morus alba 0 Psycotria carthagenensis 0 Solanum sp 0
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AND, II Especie vegetal % de colonización
Adiatum capillus veneris 0 Axonopus compressus 50 Blepharocalix salycifolius 20 Ligustrum sinense 30 Nicotiana longiflora 30 Piper tucumanum 30 Potentilla fruticosa 30 Pteris deflexa 15 Solanum longifloraTabaquillo 30
AD, II Especie vegetal % de colonización Adiatum capillus veneris 0 Allophillus edulis 20 Axonopus fissifolius 50 Baccharis salicifoliap 30 Blefarocalix salicifolia 30 Tessaria integrifolia 30 Duchesnea indica 30 Fragara coco 0 Galinsoga parviflora + Axonopus 50 Ligustrum lucidum 40 Plantago major 40 Plantago tomentosa 0 Pteris deflexa 0 Pteris delexa 0 Rapanea ferruginea 30 Rapanea laetevirens 30 Sida rombifolia 0 Solanum sisymbrifolium 25 Urera caracasana 20
AER, II
Especie vegetal % de colonización Axonopus fissifolius 40 Axonopus fissifolius 40 Vriesia sp 0 Cedrela lilloi 50 Juglans australis 30 Blefarocalix salicifolius 30 Rapanea laetevirens 25 Sida rombifolia 20 B. Salicifolius + Axonopus 40 Jacaranda mimosifolia 40 Eucalyptus viminalis 30
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Los valores de colonización de micorrizas endótrofas en las raicillas en
general son bajos en las especies micorrizantes de los dos niveles, a excepción de
Cedrela lilloi, Axonopus fissifolius y Galinsoga parviflora cuyos valores son elevados
en condiciones de campo. Los porcentajes que aparentan ser bajos se corresponden
con los datos de Sieverding, 1991, el cual en estudios realizados en selvas
tropicales lluviosas con suelos Oxisoles determinó que en los ejemplares en que la
colonización es elevada la esporulación es casi nula. Esto se corresponde con los
datos de este trabajo, en los que los valores de colonización son medianos a bajos,
pero hay presencia de hifas extramatriciales frecuentes y numerosas en los suelos
tamizados de campo y de invernadero.
En cuanto a la detección de micorrizas ectótrofas, los resultados de la misma
muestran un solo ejemplar con basidiocarpos epígeos colectados en la zona AER II,
asociado a Eucalyptus viminalis cuya descripción se hace teniendo en cuenta la
clave de Guzmán (1970) y la descripción de los ápices y las estructuras
microscópicas se observan en la tabla N° 9.
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Estudio de ectomicorrizas
Scleroderma aff. verrucosum
Área de recolección: AER II, rizósfera de Eucalyptus viminalis
Caracteres macroscópicos Esporocarpo de 30-50 mm de diámetro, globoso a subgloboso, se observa
pseudoestipe en algunos ejemplares; su contextura es gruesa y carnosa cuando
inmaduro, a la madurez, en seco, quebradiza y frágil. El peridio es liso cuando
inmaduro y escamoso en adulto; mide 1-1,2 mm cuando joven y 1 mm cuando
adulto. Las escamas de la superficie le dan aspecto reticulado; su color es amarillo
pajizo claro cuando joven y castaño claro a la madurez. La dehiscencia es irregular a
través de un poro indefinido en la zona apical. Gleba: carnosa y blanca, cremosa
cuando inmadura, pulverulenta y de color castaño oliváceo a la madurez.
Reacciones químicas Respecto al KOH reacciona lentamente de color naranja claro; con FeSO4 adquiere
color castaño verdoso. La superficie de la gleba no reacciona frente a estos
reactivos.
Caracteres microscópicos Las esporas son equinuladas, de 4-a 5 um de diámetro incluidas las espinas.
Hábitat Es un hongo epígeo, gregario y/o cespitoso. Se lo encontró en suelo rico en materia
orgánica, en un área de montaña en recuperación, cuyo clima es subtropical lluvioso.
Es amplia su distribución en estos tipos de bosques. Se estimaría que es
Scleroderma verrucosum Pers (Guzmán, 1970), pero como no coincide el tamaño de
las esporas con la bibliografía consultada, se lo denomina Scleroderma aff.
verrucosum .
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En la Fig. N° 36 del anexo fotográfico se observan sus características.
En el estudio de detección de ectomicorrizas (tablas N° 7 y Nº 9) sólo han sido
registradas en tres especies: Eucalyptus viminalis adultos (50 años), en Phoebe
porfiria y en Juglans australis; todos en AER, II. Asimismo se recolectaron carpóforos
de Scleroderma aff. verrucosum presentes en poca cantidad en la rizósfera de
Eucalyptus en la misma zona. Cabe interpretar que podría tratarse del cuerpo menos
efímero de las ectomicorrizas, pues en eucaliptos, laureles y nogales, en otras
regiones de la Yunga, se encontraron raicillas fuertemente colonizadas, sin que
pudieran visualizarse sus carpóforos para su identificación.
Para complementar los estudios de ECM, incorporamos los resultados
obtenidos en el estudio a partir de descripciones de ápices de raicillas y sus cortes
histológicos, (Tabla N° 9) en el PSSJ, lo que nos permite aproximarnos a las
caracterizaciones descriptas en claves (Agerer 1991 y Goodman et al., 1998), hasta
que se pueda contar con una identificación integrada a las estructuras reproductivas.
Brandán de Weht, C. Estudio de micorrizas disturbadas, no disturbadas y en recuperación, en el Parque Biológico Sierra de San Javier (PSSJ), Tucumán, Argentina. Tesis doctoral. 70 /111
Tabla Nª 9. Caracterización de ECM en ápices de raices de especies arbóreas, según las claves de Agerer, 1991 y Goodman et al., 1996 en el PSSJ, Tucumán, Argentina. 2005
Planta
hospedera Ramificación Forma de la Textura Color-lustre Tipo de manto Red de Hartig punta de raíz
Eucalyptus sp pinnada derecha lisa, sin hifas cremoso- flojo indiferen- Común, comprimida
monopodial emanantes brillante ciado, angosto Juglans australis irregular poco torcida lisa, sin hifa ámbar oscuro flojo indiferen- común y ampliam.
ramificada
emanante
ciado, angosto
distribuído
Phoebe porfiria
irregular pocoramificada
torcida
lisa, sin hifa emanante
ámbar oscuro opaco
flojo indiferen- ciado, ancho
Gruesa
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El resultado del número de esporas por cada 100g de suelo de campo y extraídas
por el método del tamizado húmedo en un gradiente de sacarosa se observa en las
tablas 10 y 11.
Tabla N° 10. Número de esporas de hongos micorrizo-arbusculares en el Nivel I.
Del análisis de la varianza, existe evidencia de diferencia altamente significativa (p = o,oooo) entre los valores promedios de AD, AER y AND. Para esto se realizaron los test de normalidad y varianzas homogéneas de los residuos. A continuación se grafica un diagrama de caja para AD, AER y AND, con el propósito de observar gráficamente la diferencia mencionada en la Fig. N° 16
nú
me
ro d
e e
spo
ras
AD AER AND0
30
60
90
120
150
180
Fig.N° 16. Diagrama de caja del número de esporas en
tres áreas del nivel altitudinal I
I
85
159
30
020406080
100120140160180
AND, I AD, I AER, I
sitios de estudio y nivel altitudinal
núm
ero
de e
spor
as/1
00g
de
suel
o
Fig. N° 17. Número de esporas en 100 g. de suelo seco
en el nivel I. PSSJ, Tucumán, Argentina. 2005.
Sitios de estudio número de esporas/100g en el nivel I Xmed = 5
AND, I 85
AD, I 159 AER, I 30
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Tabla N° 11. Número de esporas de hongos micorrizo-arbusculares en el Nivel II
Sitios de estudio Número de esporas/100g en el nivel II xmed = 5
AND, II 151 AD, II 189
AER, II 302
Existe diferencia altamente significativa (p =0,0000) entre las diferencias de medias de los valores AND, AER y AD correspondiente al Nivel II. Para esto se realizaron los test de normalidad y varianzas homogéneas de los residuos.
nú
me
ro d
e e
spo
ras
AD AER AND130
170
210
250
290
330
370
Fig. N° 18. Diagrama de caja del número de esporas en
tres áreas del nivel altitudinal II
151
189
302
0
50
100
150
200
250
300
350
AND, II AD, II AER, IIsitios de estudio en el nivel II
núm
ero
de e
spor
as/1
00 g
de
suel
o
Fig. N° 19. Número de esporas en 100 g. de suelo seco en el nivel II. PSSJ, Tucumán, Argentina. 2005
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El número de esporas de endomicorrizas (Tabla N°10) es moderadamente
bajo lo que puede explicarse por la incidencia de varios factores: el clima subtropical
húmedo que no favorece la formación de esporas, pero sí una amplia proliferación
de micelio extramatricial; por otra parte las esporas son consumidas por nemátodes
y microartrópodos (Janos et al., 1995; Lovelock et al., 2003). Pero los análisis
estadísticos (Tablas N° 10 y N° 11) muestran diferencias altamente significativas
(p=0,0000) entre los niveles promedio de esporas de AND, AER y AD, tanto para el
nivel I como para el nivel II.
La detección de las endomicorrizas (ENM), ectomicorrizas (ECM), y endófitos
septados oscuros (DSE), expresadas en porcentajes de las tres áreas en el nivel
altitudinal I, se observa en la Fig. N° 20.
72
92
50
75
28
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
No disturbado Disturbado En Recuperaciónsitios de estudio
% d
e co
loni
zaci
ón
ENM ECM DSE MC+DSE
Fig. N° 20. Relación porcentual de diferentes tipos de micorrizas, ENM, ECM y DSE, y de micorrizas en general + DSE en las diferentes zonas
en el Nivel altitudinal I, en el PSSJ, Tucumán, Argentina. 2005.
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Es notoria la dominancia de las endomicorrizas (ENM) en los ambientes no
disturbados y disturbados, mientras que en el ambiente en recuperación (AER), la
ausencia de las micorrizas se explica por tratarse de un sistema severamente
deteriorado por la acción antrópica, a través de la eliminación radical de todos los
ejemplares vegetales con remoción del horizonte A y parcialmente el B, para la
implementación de una vía férrea de tránsito (El Funicular), hoy abandonada. Esto
mismo explica la dominancia exclusiva de los DSE y la presencia colonizadora
dominante del arbusto Psycotria carthagenensis Jack (moradillo), micotrofa
facultativa. Se destaca la ausencia de ejemplares colonizados con ECM.
La detección de las endomicorrizas (ENM), ectomicorrizas (ECM), y endófitos
septados oscuros (DSE), expresadas en porcentajes de las tres áreas en el nivel
altitudinal II (1100-1300 msnm) se observa en la Fig. Nº 21.
88
45
75
1212
50
1212.5
30
6
0
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30
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90
100
No disturbado Disturbado En Recuperaciónsitios de estudio
% d
e co
loni
zaci
ón
ENM ECM DSE MC+DSE
Fig. N° 21. Relación porcentual de diferentes tipos de micorrizas, ENM, ECM y DSE, y de micorrizas en general + DSE, en las diferentes zonas
en el Nivel altitudinal II, en el PSSJ, Tucumán, Argentina. 2005.
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La identificación taxonómica de las micorrizas arbusculares se hizo mediante su
captación por medio de plantas trampas, obtención de esporas e identificación
según las claves de Schenk y Pérez (1987), consultas al sitio del INVAM
(www.invam.wvu.edu); y para la clasificación taxonómica se siguió el criterio de
Schüßler et al, 2001 y su actualización del Index Fungorum, 2004, en el Instituto
Spegazzini. La misma se la observa en la tabla N° 12
Esta figura muestra la presencia, en el nivel altitudinal II, en las tres áreas en
estudio, de dos tipos de micorrizas, las ENM y ECM, como asimismo los endófitos
septados oscuros (DSE). Las ENM son dominantes en el AND y en AER, siendo
menor ligeramente en AD respecto a los DSE. Los DSE tienen presencia en las tres
áreas, siendo dominantes en AD, a diferencia de las del nivel I, que prevalecen en el
sector en recuperación. Las ECM sólo están presentes en AER aunque en baja
proporción. Se registra en las tres áreas la colonización compartida entre hongos
micorrícicos y endófitos septados oscuros.
Brandán de Weht, C. Estudio de micorrizas disturbadas, no disturbadas y en recuperación, en el Parque Biológico Sierra de San Javier (PSSJ), Tucumán, Argentina. Tesis doctoral. 76 /111
Tabla N° 12. Identificación taxonómica de micorrizas obtenidas a partir de plantas trampas. PSSJ, Tucumán, Argentina. 2005.
Se ha detectado un elevado número de especies endomicorrícicas arbusculares;
veintinueve, pertenecientes a 6 géneros: Acaulospora, Entrophospora, Gigaspora,
Scutellospora, Pacispora, y Glomus de 4 familias (Acaulosporaceae, Gigasporaceae,
Glomeraceae, Pacisporaceae) incluidas en dos órdenes: Diversisporales, y
Glomerales del Phylum Glomeromycota (Schüßler et al, 2001).
Especie Familia Orden Phylum Acaulospora aff. delicata Acaulospora aff. laevis Acaulospora rehmii
Acaulospora scrobiculata Acaulospora sp 1 Acaulosporaceae G Acaulospora sp 2 Diversisporales l Acaulospora sp 3 o Acaulospora spinosa m Entrophospora infrequens e Entrophospora sp 1 r Gigaspora margarita o Gigaspora sp m Scutellospora aff. dipapillosa Gigasporaceae y Scutellospora sp 1 c Scutellospora sp 2 o Pacispora sp1 Pacisporaceae t Pacispora sp2 a Glomus aff. claroideum Glomus aff. clarum Glomus aff. mosseae Glomus clarum Glomus constrictum Glomus etunicatum Glomus intraradices Glomus mosseae Glomus sp 1 Glomeraceae Glomerales Glomus sp2 Glomus sp 3 Glomus sp 4
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La contribución en porcentaje, de cada familia del Phylum Glomeromycota en
el PSSJ, cuyas especies fueron obtenidas a partir de plantas trampas, establecidas
en todos los suelos de las seis áreas estudiadas, de los Niveles I (700-800 msnm) y
II (1100-1300 msnm) se observan en la fig. N° 22.
41%
34%
17%7%
0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%
Familias de micorrizas arbusculares
% d
e co
ntrib
ució
n
Glomeraceae AcaulosporaceaeGigasporaceae Pacisporaceae
Fig. N° 22. Contribución (en %) de cada familia de Glomeromycota a la diversidad en el PSSJ, Tucumán, Argentina. 2005
En la misma se aprecia el predominio de las familias Glomeraceae y
Acaulosporaceae que en conjunto representan un 75% respecto a Gigasporaceae y
Pacisporaceae que alcanzan un 25% del total.
Brandán de Weht, C. Estudio de micorrizas disturbadas, no disturbadas y en recuperación, en el Parque Biológico Sierra de San Javier (PSSJ), Tucumán, Argentina. Tesis doctoral. 78 /111
Se ha logrado disponer de 7 plantas trampas captadoras de micorrizas
arbusculares cuyos resultados se observan en la Tabla N° 13. Cabe notar la
eficiencia de las mismas, fundamentalmente Sorghum sp, permitiendo poner de
manifiesto las especies de micorrizas que no se detectan en el tamizado húmedo y
decantación de los suelos de campo (Morton, 1991, 1992). Sin embargo no se
pueden descartar las captadoras que se muestran menos eficientes pues permiten
capturar especies micorrícicas distintas a las que captura Sorghum sp. Se aclara que
dentro del rango de plantas trampas se eliminaron la mayoría de los ejemplares de
Glycine max debido a su elevada mortandad en invernáculo por agentes patógenos
del suelo.
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Tabla N° 13. Comportamiento de plantas trampas en la captación de especies de Glomeromycota. PSSJ, Tucumán, Argentina. 2005
Planta trampa AND I AD I AER I AND II AD II AER II Allium cepa L Gl. clarum Gl. clarum Gl. clarum Ac. scrobiculata Ac. spinosa Ac. laevis Glomus sp 3 Gl. clarum Entrophospora. sp 1 Acaulospora sp 2 Scutellospora. sp 1 Gl. intraradices Glomus sp 1 Gl. aff. clarum
Pacispora sp 1
Allium porrum L Glomus sp 4 Glomus sp 1 Glomus sp 2 Gl. clarum Gl. sp (esporocarpo)Glycine max L Ac. scrobiculata Glomus sp 1 Glomus sp 1 Ac. scrobiculata Ac. scrobiculata Scutellospora aff. Gigaspora sp 1 Scutellospora sp 1 dipapillosa Gl. mosseae
Scutellospora sp 1
Medicago sativa L Gl. clarum Gl. mosseae Gl. mosseae Ac. scrobiculata Ac. scrobiculata Melilotus officinali L Ac. scrobiculata Ac. scrobiculata Ac. scrobiculata Gl. constrictum Gl. affinis claroideum Gl. mosseae
Gl. etunicatum Acaulospora sp 3 Ac. scrobiculata
Ocimum basilicum L Gl. clarum Gi. margarita Gigaspora sp 1 Gl. clarum Gl. mosseae Gl. mosseae Scutellospora sp 1 Gl. mosseae
Glomus sp 1
Sorghum vulgare Pers Ac. scrobiculata Gl. clarum Gl. sp (esporocarpo) Ac. scrobiculata Scutellospora sp 2 E. infrequens Gl. aff. mosseae Ac. scrobiculata Ac. rehmii Pacispora sp 2 Ac. scrobiculata Gi. margarita Gl. clarum Gl. mosseae
Glomus sp 2 Referencia: Ac. Acaulospora; E. Entrophospora: Gi. Gigaspora; Gl. Glomus; P. Pacispora; S. Scutellospora
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Los disturbios provocados, en varios ambientes del PSSJ, por la extracción
selectiva de ejemplares maderables, modificaron sustantivamente la biodiversidad
vegetal, animal y microbiana, seguida por la erosión hídrica, ante pronunciadas
pendientes y arrastre de material. La desaparición de las correspondientes
micorrizas dificultó la absorción de nutrientes de los ejemplares sobrevivientes; y la
eliminación de los árboles provocó el incremento de especies micorrícicas de otro
tipo que no serían las apropiadas para restituir la vegetación natural, como es el
caso de Acaulospora sp en árboles de lento crecimiento (Sieverding, 1991).
Si bien la naturaleza recupera lentamente los ambientes disturbados, la
intervención del hombre puede acelerar este proceso. Si se cuenta con buenos
nutrientes, con ejemplares nativos y con micorrizas que favorecen a estas especies,
hay esperanzas serias de recuperación en tres años aunque con pérdidas de parte
de la biodiversidad original (Allen et al., 1987). Cuando los nutrientes son más bien
escasos se hace imprescindible la presencia de estos endófitos, para aumentar la
capacidad de exploración y captación de nutrientes de los ejemplares implantados,
para mantener y contribuir a la recuperación de la biodiversidad (Jasper, 1994).
Se cuenta con experiencias personales acerca de la presencia y probable
eficiencia de micorrizas arbusculares nativas en Cedrela lilloi C DC en tres zonas
del PSSJ. En las tres zonas estudiadas las raicillas del cedro tucumano (Cedrella
lilloi C DC) se encontraron estrechamente conectadas con las de especies
herbáceas (gramíneas y Duchesnea sp) también colonizadas con micorrizas
vesículo-arbusculares, por lo que se dedujo que éstas garantizan la producción
activa del inóculo anualmente y su consecuente provisión a las raíces de plantas
vecinas (Brandán de Weht, 1999). El aliciente en cuanto a recuperación de los
ejemplares nativos se sustenta en logros obtenidos en Brasil, aunque allí se trabajó
con otras especies, Cedrela fissilis y Tabebuia serratifolia, extremadamente
dependientes de las micorrizas, Aspidosperma parvifolium altamente dependiente y
Sapindus sabonaria moderadamente dependiente (Saggin-Júnior et al., 1995). En
ese país se recuperaron exitosamente áreas degradadas con estos ejemplares
micorrizados (de Souza et al., 1996).
Por otra parte el equipo de trabajo de nuestro medio cuenta con aportes en
detección de micorrizas ectótrofas en numerosas especies en el PSSJ como
Jacaranda mimosifolia D. Don., Tipuana tipu Benth, Anadanthera collubrina Vell,
Juglans australis Griseb; y endótrofas arbusculares en Blepharocalix salicifolius
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(Kunth) Berg y ectótrofasy endótrofas arbusculares en Cedrela lilloi (Brandán et al.,
2000; Brandán et al., 2002; García Paulucci et al., 2004; Ruffino et al., 1999). En
otras zonas de la Yunga, en la Reserva Provincial Vivero La Florida, cuya
vegetación es similar a la del PSSJ, las especies nativas Tipuana tipu , Cedrela lilloi,
Jacaranda mimosifolia y Tabebuia sp y las exóticas Pinus sp y Eucalyptus sp se
observaron colonizadas con ectomicorrizas; Juglans australis L. con endomicorrizas
(Romero Nayar et al., 2002). Estas detecciones hacen promisorio su desarrollo en
proyectos de restauración de especies nativas e introducidas.
No se ha observado en los ambientes estudiados una correlación directa
entre la cantidad de fósforo presente disponible y la respuesta positiva a la
micorrización que sí se detectó en los suelos oxisoles de Brasil, cuyos valores (2ppm
de fósforo) son considerablemente más bajos, con la consiguiente presencia y
acción efectiva de las micorrizas arbusculares en especies arbóreas (Siqueira et al.,
2001). La disminución de fósforo observada en el nivel II de 9,9 ppm, en el PSSJ
(Tabla N°6), no se corresponde con la armonía en los ejemplares del área no
disturbada. Esto podrá explicarse por los elevados valores de materia orgánica y
humedad y por tratarse de otros tipos de suelos, franco limosos en el PSSJ. A esto
se suma, por otra parte, la presencia de especies vegetales no micotróficas (Phoebe
porfiria, Pisonia ambigua, Pteris spp) y micotróficas facultativas dominantes
(Psichotria carthagenensis).
El área basal no disturbada (AND, I) posee la sucesión arbórea completa, con
la presencia al igual que en toda el área del PSSJ estudiado, de moradillo (Psycotria
carthagenensis), arbusto micotrofo facultativo sin valor maderable dispersado por
aves y murciélagos frugívoros, sin contar ya desde hace 50 años con su control
natural, el tapir, que lo consumía, el cual desapareció por acción del hombre
(Martensen, J., 2005. Comunicación personal). El área superior no disturbada (AND,
II) también cuenta con la sucesión completa de los tres estratos bien desarrollados,
con predominancia de las especies arbóreas nativas, horco molle (Blefarocalix
salicifolius) y San Antonio (Rapanea laetevirens) y de una exótica, ligustro
(Ligustrum lucidum), los tres distribuidos especialmente por aves.
En el área basal disturbada (AD, I) las semillas nativas de las especies de
valor maderable tienen limitada capacidad de prosperar por competencia de luz y
nutrientes ante un dosel cerrado.
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En el área superior disturbada (AD, II), por la eliminación de los tres estratos
vegetales, la vegetación nativa estuvo ausente. En la revegetación espontánea
predominan las cespitosas Axonopus fissifolius y Cyperus rotundus, y en menor
grado Plantago spp y Galinsoga parviflora. El cambio de vegetación (de arbórea a
cespitosa y herbáceas) es acompañado con el cambio en cantidad de esporas cada
100 g de suelo y de géneros predominantes, que no son las que colonizan las
arbóreas; estos suelos tienen una mayor disponibilidad de nutrientes, la vegetación
posee un ciclo anual, con un ingreso de nutrientes constante y con una actividad
mayor a la de un bosque maduro dato coincidente con los de otros autores (Irrazábal
et al. 2004 y Oehl, 2003). La vegetación en los sitios en los que se eliminan las
arbóreas nativas, es reemplazada por herbáceas, junto a las cuales prosperan en un
número considerablemente mayor micorrizas arbusculares, pero no las específicas
de las arbóreas, sino de Poáceas (ex Gramíneas). Las especies de los géneros
Axonopus sp y Plantago sp se expresan como intensas multiplicadoras de micorrizas
arbusculares, al igual que en las praderas evitando mayor deterioro del sistema;
Cyperus sp y Galinsoga sp son hospederas con elevados porcentajes de los DSE,
hongos endofíticos con micelio septado oscuro y con microesclerocios, que
cumplirían roles similares al de las micorrizas según algunos autores (Jumpponen et
al., 1998, Jumpponen & Trappe, 1998).
En el área basal en recuperación (AER, I) se observa poca diversidad vegetal,
con predominancia de dos especies micótrofas facultativas, Psicotria sp y Pteris sp y
con presencia de la exótica Morus alba, de escasa micorrización.
En el área superior en recuperación (AER, II), desmontada, la disponibilidad
de fotoasimilados depende de plantas herbáceas, en las que predominan cespitosas
como Axonopus sp. Ésta y las herbáceas anuales, de ciclo corto, incentivan la
producción de esporas en gran cantidad especialmente de Glomus spp como
estrategia de supervivencia (Irrazábal et al., 2004); se cuenta con la presencia de las
exóticas Eucalyptus sp con micorrizas ectótrofas (Scleroderma aff. verrucosa) y
arbusculares en coexistencia, y Ligustrum sp con elevada micorrización arbuscular.
La coexistencia de diferentes tipos de micorrizas y de éstas con otros hongos
(DSE) se aprecia en la tabla N° 7 coincidiendo con investigaciones realizadas en
otros ecosistemas (Peterson et al, 2004; Jumponen & Trappe, 1998).
Brandán de Weht, C. Estudio de micorrizas disturbadas, no disturbadas y en recuperación, en el Parque Biológico Sierra de San Javier (PSSJ), Tucumán, Argentina. Tesis doctoral. 83 /111
Conclusiones
Brandán de Weht, C. Estudio de micorrizas disturbadas, no disturbadas y en recuperación, en el Parque Biológico Sierra de San Javier (PSSJ), Tucumán, Argentina. Tesis doctoral. 84 /111
De los resultados obtenidos y en confrontación con los antecedentes se
concluye que:
1.- Los sitios estudiados en el Parque Sierra de San Javier, pertenecientes a
un bosque subtropical húmedo, inverno-primaveral seco, con disminución de
ejemplares vegetales en el ambiente por el impacto antrópico, presentan un número
de esporas relativamente bajo en suelo de campo. Las diferencias altamente
significativas en su número, entre las áreas no disturbadas, en recuperación y
disturbadas (AND, AER y AD) en ambos niveles altitudinales, y la variación de los
géneros confirman los disturbios del ambiente.
2.-A pesar de lo antedicho las micorrizas permanecen en el sistema, y ello es
debido fundamentalmente a la forma de propágulos presentes dominantes como son
las hifas extramatriciales e intra radicales, propias de estos ecosistemas, lo que
garantiza el flujo de nutrientes entre las especies vegetales estrechamente
interconectadas por las raíces e hifas.
3.-Para evitar mayor deterioro ambiental es imprescindible respetar las áreas
no disturbadas. En estas áreas se encontrarán las fuentes de germoplasma nativo
adaptado a las condiciones edafo-climáticas del PSSJ.
4.-Se debe proceder a la recuperación de las áreas disturbadas mediante
proyectos evolutivos, a distintos plazos, con especies nativas micorrizadas
especialmente con Acaulospora sp y Scutellospora sp sin desdeñar otras especies
que se han detectado.
5.-Se puede acelerar el proceso de recuperación de las áreas disturbadas
manejándolas con picadas y eliminación de especies invasoras carentes de valor e
incorporando especies autóctonas micorrizadas en laboratorio y/o invernáculo.
6.-Merece destacarse el valor de la especie exótica Ligustrum sinense y de
las nativas Axonopus fissifolius y Plantago tomentosa como buenas multiplicadoras
de hongos formadores de micorrizas arbusculares.
7.-La ubicuidad y la permanente presencia de los DSE nos genera la
necesidad de incrementar su estudio y el de sus funciones, hoy muy discutidas, en el
ambiente que nos ocupa.
8.- Se debe continuar con la búsqueda de plantas trampas que sean
altamente eficientes en la captación y multiplicación de especies de hongos
micorrícicos nativos, dado que no hay suficientes estudios acerca de estos tipos de
Brandán de Weht, C. Estudio de micorrizas disturbadas, no disturbadas y en recuperación, en el Parque Biológico Sierra de San Javier (PSSJ), Tucumán, Argentina. Tesis doctoral. 85 /111
plantas para las condiciones edafo-climáticas de nuestra área de investigación, que
nos permitan determinar la biodiversidad micorrícica del PSSJ ajustadamente.
9.-En las áreas estudiadas, y en particular AER II, el disturbio de la vegetación
y del suelo afectó negativamente a los hongos ectomicorrícicos (ECM), representado
solamente por Scleroderma aff. verrucosum. Se debe continuar explorando otras
áreas a fin de detectar presencia-ausencia de ECM con la finalidad de usarlos como
inóculos en especies nativas.
10.-Los registros sistemáticos de hongos ENM y DSE en el PSSJ, en áreas
disturbadas, no disturbadas y en recuperación constituyen la primera cita en el
PSSJ, de la Universidad Nacional de Tucumán, por lo que se encuentra promisorio
continuar y desarrollar nuevas líneas de investigación.
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Anexo Registros fotográficos
Brandán de Weht, C. Estudio de micorrizas disturbadas, no disturbadas y en recuperación, en el Parque Biológico Sierra de San Javier (PSSJ), Tucumán, Argentina. Tesis doctoral. 87 /111
a
b
c d
Fig. N° 23: Diversas imágenes del Parque Sierra de San Javier, Tucumán Argentina. a- Área no disturbada, nivel I; b-Área en recuperación, nivel II; c- Área disturbada, nivel II; d- Reemplazo del área natural por un cultivar de citrus
Brandán de Weht, C. Estudio de micorrizas disturbadas, no disturbadas y en recuperación, en el Parque Biológico Sierra de San Javier (PSSJ), Tucumán, Argentina. Tesis doctoral. 88 /111
Fig. N° 24: Toma de muestra de raicillas y suelo. a. Muestreo en campo; b y c: Suspensión de suelos para tamizado húmedo y decantación. Laboratorio de Microbiología Agrícola, FAZ, UNT.
a
b
c
Brandán de Weht, C. Estudio de micorrizas disturbadas, no disturbadas y en recuperación, en el Parque Biológico Sierra de San Javier (PSSJ), Tucumán, Argentina. Tesis doctoral. 89 /111
a b
c d
e f
Fig. N° 25: Raicillas con micorrizas vesículo-arbusculares. a- En Medicago sativa; b- Vesículas esféricas en Melilotus officinalis; c- Vesículas alargadas en Sorghum vulgare; d- Vesículas cilíndricas en Melilotus officinalis; e y f- Arbúsculos en Medicago sativa. Fotos registradas con microscopio fotónico. Cátedra de Fitopatología, FAZ, UNT
Brandán de Weht, C. Estudio de micorrizas disturbadas, no disturbadas y en recuperación, en el Parque Biológico Sierra de San Javier (PSSJ), Tucumán, Argentina. Tesis doctoral. 90 /111
Fig. N° 26: Corte histológico de ápices de raicillas coloreadas con azul Tripán a- Eucalyptus viminalis; b- Juglans australis. Laboratorio de Microbiología Agrícola, FAZ, UNT.
a b
manto
red de Hartig
manto
cistidio
a b
Brandán de Weht, C. Estudio de micorrizas disturbadas, no disturbadas y en recuperación, en el Parque Biológico Sierra de San Javier (PSSJ), Tucumán, Argentina. Tesis doctoral. 91 /111
Fig. N° 27: Estudio de Ectomicorrizas. a- Corte transversal de un ápice de Phoebe porfiria; b- Ápices de raicillas de Phoebe porfiria; c- Carpóforo de Scleroderma sp de la rhizósfera de Eucalyptus viminalis de AER II. PSSJ, Tucumán, Argentina.
a
manto
red de Hartig
b c
a
Brandán de Weht, C. Estudio de micorrizas disturbadas, no disturbadas y en recuperación, en el Parque Biológico Sierra de San Javier (PSSJ), Tucumán, Argentina. Tesis doctoral. 92 /111
Fig. N° 28: Plantas trampas para capturar micorrizas arbusculares de 6 zonas del PSSJ. Invernadero de Fitopatología FAZ, UNT, Tucumán, Argentina.
Fig. N° 29: Endófitos septados oscuros (ESO) aislados a partir de plantas trampas a- En Sorghum vulgare se observan las hifas (h) y los esclerocios (e); b- Detalle de los microesclerosios (m) en Medicago sativa. Laboratorio de Microbiología Agrícola e Invernadero de Fitopatología FAZ, UNT, Tucumán, Argentina.
a b
h
e m
Brandán de Weht, C. Estudio de micorrizas disturbadas, no disturbadas y en recuperación, en el Parque Biológico Sierra de San Javier (PSSJ), Tucumán, Argentina. Tesis doctoral. 93 /111
Figura N° 30. a: Acaulospora scrobiculata con Melzer x250. : pared externa. : pared interna. b: A. scrobiculata x250. : cicatriz de hifa de nacimiento. : detalle de la ornamentación. c: A. scrobiculata en PVLG x250. d: A. af. delicata en PVLG x250. : pared externa. : pared interna. : pared membranosa. e: A. af. laevis en Melzer x250. pared externa. : pared interna. : pared membranosa interna. f: A. scrobiculata con Melzer x 160. : observar el sáculo esporífero colapsado. Fotografías registradas con microscopio fotónico en el Instituto Spegazzini, La Plata, Buenos Aires, Argentina. 2005.
Brandán de Weht, C. Estudio de micorrizas disturbadas, no disturbadas y en recuperación, en el Parque Biológico Sierra de San Javier (PSSJ), Tucumán, Argentina. Tesis doctoral. 94 /111
Figura N° 31. a: Acaulospora spinosa en PVLG x 160. : pared externa. : paredes internas membranosas. b: A. spinosa x 1000. : pared externa. : paredes membranosas internas. c: A. spinosa x 1000. : detalle de las espínulas. d: Acaulospora sp2 en Melzer x160. Se observa reacción positiva con Melzer. : pared externa. : pared interna. : paredes membranosas. e: Acaulospora sp2 con Melzer x 250. Se observa reacción positiva con Melzer. f: Acaulospora sp3 con Melzer x 250. Observar el número de paredes internas membranosas. Fotografías registradas con microscopio fotónico en el Instituto Spegazzini, La Plata, Buenos Aires, Argentina. 2005.
Brandán de Weht, C. Estudio de micorrizas disturbadas, no disturbadas y en recuperación, en el Parque Biológico Sierra de San Javier (PSSJ), Tucumán, Argentina. Tesis doctoral. 95 /111
Figura N° 32. a: Entrophospora infrequens con Melzer x 400. : pared externa ornamentada. : pared interna. : pared interna membranosa. b: E. infrequens x 1000. : detalle de la ornamentación. c: Entrophospora sp1 con Melzer x 250.
: pared externa mucilaginosa. : pared interna. : pared interna membranosa. d: Entrophospora sp1 x 400. Se observa reacción positiva de la pared interna con Melzer. Flechas: detalles de todas las paredes y membranas. e: Glomus affinis claroideum en PVLG x 160. pared externa. : pared interna. : hifa subtendida infundibuliforme. f: Gl. clarum con reacción positiva con Melzer x 250. pared externa. : pared interna. Fotografías registradas con microscopio fotónico en el Instituto Spegazzini, La Plata, Buenos Aires, Argentina. 2005.
Brandán de Weht, C. Estudio de micorrizas disturbadas, no disturbadas y en recuperación, en el Parque Biológico Sierra de San Javier (PSSJ), Tucumán, Argentina. Tesis doctoral. 96 /111
Figura N° 33. a: Gl. clarum con Melzer x160. : pared externa. : pared interna. b: Gl. clarum x 160. : pared externa. : pared interna. : hifa sustendida. c: Gl. mosseae en Melzer x160. : pared externa. : pared interna. d: Gl. mosseae con Melzer x 250. : hifa subtendida infundibuliforme. : paredes muy finas. e: Gl. sp2 con Melzer x 160. pared externa. : pared interna. : hifa subtendida. f: Esporocarpo laxo de Gl. intraradices en PVLG x 160. Fotografías registradas con microscopio fotónico en el Instituto Spegazzini, La Plata, Buenos Aires, Argentina. 2005.
Brandán de Weht, C. Estudio de micorrizas disturbadas, no disturbadas y en recuperación, en el Parque Biológico Sierra de San Javier (PSSJ), Tucumán, Argentina. Tesis doctoral. 97 /111
Fig. Nº 34: a: Pacispora sp2 en PVLG x 400. : pared externa. : pared interna membranosa. : hifa subtendida. b: P. sp2 en PVLG x1000. : pared externa. : pared interna membranosa .c: Pacispora sp1 en Melzer x400. : pared externa.
: pared interna. d: Scutellospora aff. dipapillosa x 400. Reacción positiva con Melzer. : pared externa. : pared membranosa. : escudo de hifa de nacimiento. e: Scutellospora. sp2 x 400. mostrando reacción positiva con Meltzer
pared externa. : hifa subtendida bulbosa. f: Scutellospora . sp2 x 1000 mostrando reacción positiva con Melzer. : pared externa. : pared interna. y
: paredes membranas internas. Fotografías registradas con microscopio fotónico en el Instituto Spegazzini, La Plata, Buenos Aires, Argentina. 2005.
Brandán de Weht, C. Estudio de micorrizas disturbadas, no disturbadas y en recuperación, en el Parque Biológico Sierra de San Javier (PSSJ), Tucumán, Argentina. Tesis doctoral. 98 /111
Figura N° 35. a: Scutellospora sp1 con Melzer x 60. : pared externa. : pared interna. b: Scutellospora sp1 con Melzer x160. : pared externa. : pared interna. : hifa subtendida. c: Endófito septado oscuro con Gueguén x 60 en raíces de Galinsoga sp y Axonopus sp. : hifas. : microesclerocio. d: Detalle de hifas septadas y Microesclerocios con Gueguén x 400. : hifa. : microesclerocio. e: Microesclerocios en Baccharis sp, con Gueguén x 400. f: Microesclerocio en Sida rombifolia, con Gueguén x 1000. Fotografías registradas con microscopio fotónico en el Instituto Spegazzini, La Plata, Buenos Aires, Argentina. 2005.
Brandán de Weht, C. Estudio de micorrizas disturbadas, no disturbadas y en recuperación, en el Parque Biológico Sierra de San Javier (PSSJ), Tucumán, Argentina. Tesis doctoral. 99 /111
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