Diferencias en el microbioma de rizosfera dependiendo de un sistema de manejo con y sin labranza
La heterogeneidad espacial del suelo puede generar diferencias en el microbioma del mismo dependiendo del micronicho analizado, como el suelo circundante, la rizosfera, o detritosfera debido a sus propiedades fisicoquímicas particulares generadas por la presencia o ausencia de raíces de plantas así como el estado fisiológico de las mismas. Los suelos con labranza y sin labranza se diferencian principalmente por la remoción de material vegetal subterráneo y dispersión de la estructura del suelo generada por las mismas raíces, lo que puede generar diferencias en la estructura y funcionamiento de las comunidades bacterianas del suelo a partir de las cuales la mayor parte del microbioma de raíz es adquirido.
En este estudio utilizan dos especies de plantas con diferencias en la composición de exudados de raíz (trigo y chícharo) para evaluar y comparar la composición taxonómica y metabólica de los microbiomas de rizosfera bajo dos sistemas de manejo simulados, uno de labranza y el segundo sin labranza. Adicionalmente, los autores cuantifican los exudados de raíz bajo ambas condiciones y la respiración del suelo, sumando el factor de esterilización de los sustratos.
Las plantas creciendo en los suelos sin labranza mostraron tener una menor producción de esxudados de raíz así com una mayor tasa de respiración, indicando una mayor actividad metabólica microbiana debido a la presencia del detrito de raíz.
Desde el punto de vista microbiano, los microbiomas de rizosferas en los suelos sin labranza mostraron tener una mayor diversidad así como un mayor número tanto de OTUS como de genes compartidos, repercutiendo en una composición similar de la estructura taxonómica y metabólica de ambas especies de plantas.
Los OTUs enriquecidos en el experimento con suelo sin labraza estaban asignados como Modestobacter, Cellulomonas, Methylobacterium, entre otros en ambas especies de plantas, mientras que en la condición de labranza, ambas plantas tenían una mayor representación de gńeros cómo Kaistobacter, Rubrobacter y Bacillus.
Los perfiles metabólicos de estos suelos presentaron una mayor abundancia de genes con funciones como metabolismo de carbohidratos, transporte de membrana y degradación de compuestos xenobióticos. La convergencia de los microbiomas de las dos especies de plantas está determinado por la presencia de detritus (no labranza), ya que las raíces se desarrollaron a través de los canales de las raíces preexistentes, finalmente demostrando que las raíces en descomposición tienen un mayor peso en la estructuración del microbioma a comparación del efecto de selección de la planta per se.
El trabajo muestra que la presencia de detritus vegetal de las raíces en sistemas sin labranza puede ser un factor importante para la estructuración y funcionamiento de las comunidades microbianas de rizosferas de las plantas en un nuevo ciclo de cultivo debido a que existe una carga previa de microorganismos seleccionados y que se encuentran prevalentes en el material orgánico en descomposición, el cual podría ser una fuente potencial de patógenos y al mismo tiempo una fuente novedosa de genes involucrados en el ciclaje del carbono.
Referencia: Zhou, Y., Coventry, D. R., Gupta, V. V., Fuentes, D., Merchant, A., Kaiser, B. N., … & Gan, S. (2020). The preceding root system drives the composition and function of the rhizosphere microbiome. Genome biology, 21(1), 1-19.
