Un pasto forrajero podría desplazar a las leguminosas de las pasturas

 En pastizales y pasturas suelen convivir pastos con plantas leguminosas, esenciales para la nutrición del ganado. En particular, estas últimas son fuente de proteínas y aumentan la calidad y la productividad del forraje. Por ello, es deseable que persistan en las praderas. Sin embargo, hay evidencias de que algunos pastos forrajeros pueden llegar a eliminarlas. Un estudio de la Facultad de Agronomía de la UBA (FAUBA) analizó las formas en que eso podría ocurrir y halló que los restos muertos de las raíces de raigrás infectado por un hongo que vive en simbiosis en sus tejidos -conocido como endófito- redujeron un 73% la germinación y el establecimiento de la leguminosa trébol blanco. Este efecto se revirtió cuando quedaban restos muertos de hojas y tallos de raigrás en la superficie del suelo. Evalúan implicancias agronómicas.

"Sabíamos que ciertas gramíneas asociadas a hongos endófitos son capaces de reducir notablemente la supervivencia de las especies leguminosas en las pasturas y en los pastizales. Por eso me interesó investigar los mecanismos detrás de este efecto tan negativo para la ganadería, con la idea de evaluar prácticas de manejo del pastoreo que eviten la pérdida de leguminosas", dijo a Sobre la Tierra Alexia Minás, docente de Ecología en la FAUBA y estudiante de doctorado en la Escuela para Graduados de la FAUBA con una beca del CONICET.

Alexia explicó que al estar infectadas por endófitos, las plantas de raigrás -o Lolium multiflorum- sufren cambios químicos que alteran la calidad de sus tejidos. Esos cambios trascienden la vida del hongo y de la planta, y persisten en los tejidos muertos -o broza- tanto de la parte aérea (tallos y hojas) como de las raíces. En este punto, la pregunta que se planteó fue: ya que el endófito altera de semejante manera la química del raigrás, ¿cómo impactará en la pérdida de las leguminosas la acumulación de broza aérea o subterránea de este pasto?

Para contestar el interrogante, lo primero que hizo Minás fue cultivar L. multiflorum con y sin endófito a fin de obtener, una vez terminada la estación de crecimiento, dos brozas con diferentes calidades. Después, las usó en dos experimentos en los que buscó determinar de qué manera impactan en la permanencia de la leguminosa Trifolium repens -o trébol blanco-, una excelente forrajera.

Los efectos post-mortem del raigrás

"El primer experimento fue en macetas, en invernáculo. En todas sembré semillas de trébol blanco. A un grupo le coloqué broza aérea de raigrás infectado sobre la superficie, a otro le enterré broza subterránea infectada y a un tercero le apliqué las dos brozas juntas. Esto lo repetí de la misma manera en otras macetas usando brozas de Lolium sin endófitos para poder comparar ambos efectos", comentó Minás.

"Encontré que en las macetas que únicamente contenían broza subterránea que provenía de raigrás infectado, la emergencia y establecimiento del trébol se redujeron un 73% en relación con la misma broza no infectada. En cambio, cuando las macetas tenían broza aérea sola o combinada con la subterránea, la emergencia de Trifolium aumentó un 56%".

"Este último resultado no coincide con lo que esperaba, e indica que la broza aérea del raigrás infectado ?borra' el efecto negativo de la subterránea", resaltó la becaria. Estos resultados están publicados en la revista científica Functional Ecology.

En un segundo experimento, Minás generó soluciones de ambos tipos de broza poniéndolas en agua unas horas; así logró extraer los compuestos químicos que induce el hongo. "Con estos ?tecitos de raigrás', por llamarlos de alguna manera, en laboratorio regué placas de Petri sembradas con semillas de trébol blanco para luego medir la germinación y determinar si los efectos de la broza de plantas infectadas estaban efectivamente dados por los compuestos químicos que genera el endófito".

Como parte de su segundo experimento, Minás logró extraer de la broza de raigrás los compuestos químicos que la planta produjo en vida al estar infectada por el hongo endófito. La botella de la izquierda corresponde a la 'infusión' de la parte aérea; la del medio, a las raíces, y la de la derecha a la combinación de ambas brozas. Los colores diferentes tiene que ver con las características de cada uno de los tejidos vegetales

Como parte de su segundo experimento, Minás logró extraer de la broza de raigrás los compuestos químicos que la planta produjo en vida al estar infectada por el hongo endófito. La botella de la izquierda corresponde a la ?infusión' de la parte aérea; la del medio, a las raíces, y la de la derecha a la combinación de ambas brozas. Los colores diferentes tiene que ver con las características de cada uno de los tejidos vegetales

Alexia consiguió con este nuevo ensayo resultados muy similares a los que había obtenido en su primer experimento. De esta manera, concluyó que los efectos de las brozas de raigrás infectado sobre la germinación y la emergencia del trébol blanco están dados por los cambios químicos que induce el hongo endófito en la planta.

"La consecuencia es clara: si queremos que las leguminosas duren mucho tiempo en las pasturas, no hay que dejar que las vacas se coman todos los restos aéreos del raigrás. La idea es manejar equilibradamente los tiempos en los que se deja a los animales comiendo para evitar que sólo quede la broza subterránea", afirmó Minás.

Invisibles y muy presentes

"Los hongos endófitos forman simbiosis con la mayoría de los pastos forrajeros de climas templados, y sólo algunos producen alcaloides tóxicos para el ganado", sostuvo Minás, y agregó que: "en nuestro caso, la simbiosis es una asociación entre una planta, el raigrás, y un hongo llamado Epichloë occultans. En esta relación, los dos ganan: el hongo protege a la planta contra los insectos herbívoros sin efectos negativos para las vacas, y la planta a cambio le brinda alimento y una vía para perpetuarse a través de las semillas".

Según Minás, en nuestros pastizales, un porcentaje altísimo de las plantas de raigrás está infectado por este endófito, y a simple vista no se las puede diferenciar de las no infectadas. Cuando el raigrás muere, la broza aérea y la subterránea no desaparecen de un día para el otro, sino que permanecen en el sistema durante un tiempo hasta que finalmente se descomponen. Mientras tanto, y como surgió de sus experimentos, estas brozas pueden impactar sobre el éxito de otras plantas, como, por ejemplo, las leguminosas.

Endófitos por el mundo

"Los resultados de Alexia responden a preguntas clave de nuestro Grupo de Estudio y Trabajo ?Simbiósfera' y, a su vez, generan nuevas preguntas", dijo Marina Omacini, coordinadora del grupo y directora de doctorado de Minás. "¿Bajo qué condiciones persisten o aparecen beneficios para los integrantes de las simbiosis y para otros componentes de la comunidad? ¿Qué papel juegan los simbiontes en la salud y en la capacidad de regeneración de los pastizales? ¿Podemos proveer soluciones para promover especies deseables o controlar especies indeseables con un menor uso de agroquímicos? ¿Cómo los simbiontes de plantas pueden contribuir a una mejor producción de alimentos?".

Omacini resaltó que hace más de 20 años que el grupo investiga el significado ecológico y agronómico de la simbiosis de pastos con hongos endófitos en pastizales pampeanos, buscando dilucidar los beneficios que puede aportar a la sociedad bajo diferentes prácticas de manejo. Sus estudios tienen implicancias relevantes para la teoría ecológica al contemplar cómo la simbiosis con hongos ?invisibles' presentes sólo en las hojas puede modificar el legado de la planta en y sobre el suelo, y el éxito de otras simbiosis como las de las leguminosas con rizobios y hongos formadores de micorrizas.

En el pasado mes de julio, Marina Omacini y Pablo García Parisi (FAUBA) presentaron resultados del Grupo de Estudio y Trabajo "Simbiósfera" -incluyendo el trabajo de Minás- en la reunión de la Sociedad Internacional de Simbiosis, en Lyon, Francia, durante una sesión de enseñanza de las simbiosis

En el pasado mes de julio, Marina Omacini y Pablo García Parisi (FAUBA) presentaron resultados del Grupo de Estudio y Trabajo "Simbiósfera" -incluyendo el trabajo de Minás- en la reunión de la Sociedad Internacional de Simbiosis, en Lyon, Francia, durante una sesión de enseñanza de las simbiosis

"En julio presentamos con Pablo García Parisi, integrante del grupo, los resultados de Alexia en la última reunión de la Sociedad Internacional de Simbiosis en Lyon, Francia, en una sesión de enseñanza de las simbiosis. Le contamos a numerosas personas cuán frecuente es esta simbiosis en el mundo, mostramos broza de hojas y raíces con y sin endófito, y enseñamos las hifas del hongo en las semillas de raigrás. Además, presentamos a la Facultad de Agronomía y compartimos el material que nos diera la Dirección de Relaciones Internacionales. Fue una experiencia enriquecedora", concluyó.