Un estudio realizado con hongos del género Trichoderma aislados de suelos de la región semiárida de la Caatinga reveló que las especies nativas de este bioma poseen características importantes para el control biológico de enfermedades agrícolas, además de una alta resistencia térmica y la capacidad de adaptarse a ambientes extremos.
Investigadores estudiaron hongos recolectados en áreas de vegetación nativa y cultivos de melón de regadío en los estados de Bahía y Piauí. En total, se identificaron 14 aislamientos pertenecientes a cinco especies diferentes de Trichoderma: Trichoderma asperellum, Trichoderma asperelloides, Trichoderma koningiopsis, Trichoderma virens y Trichoderma spirale. Los resultados indican que la composición de estas comunidades microbianas varía según el uso del suelo y las características químicas del ambiente.
La investigación refuerza la idea de que el bioma de la Caatinga alberga una diversidad microbiana aún en gran parte inexplorada, capaz de proporcionar organismos adaptados a las condiciones adversas de calor y escasez de agua. Estos microorganismos podrían convertirse en aliados importantes para el desarrollo de biofungicidas destinados a la agricultura sostenible en regiones semiáridas.
La Caatinga es el único bioma exclusivamente brasileño y se caracteriza por precipitaciones escasas e irregulares, altas temperaturas y vegetación adaptada a la sequía. Incluso en condiciones climáticas adversas, la agricultura de regadío se ha expandido notablemente en el noreste, incluyendo la zona que abarca este bioma, principalmente para cultivos de alto valor comercial como el melón.
Sin embargo, el cultivo intensivo favorece la aparición de enfermedades transmitidas por el suelo que son difíciles de controlar. Hongos como Fusarium, Macrophomina, Rhizoctonia y oomicetos —una clase de microorganismos filamentosos que se asemejan a los hongos—, como Pythium, causan pudrición de raíces y marchitamiento vascular, enfermedades que reducen drásticamente la productividad agrícola.
Según Gabriel Mascarin, investigador de Embrapa Meio Ambiente (SP) y uno de los autores del estudio, "comprender las interacciones ecológicas de los microorganismos beneficiosos con los patógenos es fundamental para crear estrategias agrícolas menos dependientes de los fungicidas químicos y más resistentes al cambio climático".
Los hongos del género Trichoderma son conocidos mundialmente por su potencial para controlar enfermedades de las plantas. Actúan mediante diferentes mecanismos: compiten por nutrientes, parasitan a otros hongos, producen sustancias tóxicas contra patógenos e incluso pueden estimular los mecanismos de defensa naturales de las plantas, explica Wagner Bettiol, también investigador de Embrapa Meio Ambiente.
Además del control biológico, varias especies de este género promueven el crecimiento de las plantas y las ayudan a resistir el estrés ambiental, como la sequía y la salinidad.
En el estudio, los investigadores evaluaron dos mecanismos principales de antagonismo entre cepas aisladas de la Caatinga: la confrontación directa —que implica competencia y micoparasitismo, un fenómeno en el que un hongo consume a otro para obtener nutrientes— y la producción de compuestos volátiles capaces de inhibir el crecimiento de patógenos incluso sin contacto físico.
Las pruebas se realizaron contra cinco organismos que causan enfermedades agrícolas: Fusarium sulawesiense, Fusarium solani, Macrophomina phaseolina, Rhizoctonia solani y Pythium myriotylum.
Uno de los hallazgos de la investigación fue que las cepas aisladas de zonas de cultivo de melón mostraron una mayor tolerancia al calor que las encontradas en zonas nativas.
Los científicos analizaron el crecimiento de hongos a temperaturas de hasta 40 °C. Si bien todos crecieron de manera similar a 25 °C y 30 °C, solo a 35 °C se observaron diferencias significativas. De este modo, el estudio demostró que los aislados de Trichoderma asperellum, Trichoderma asperelloides y Trichoderma virens procedentes de suelos agrícolas mostraron una tolerancia superior al estrés térmico.
Los autores interpretan este resultado como un posible reflejo de la adaptación ecológica al entorno agrícola de regadío de la región semiárida, donde son frecuentes las altas temperaturas y las fluctuaciones térmicas.
Esta tolerancia al calor se considera una característica estratégica para los futuros bioinsumos agrícolas, ya que muchos microorganismos de uso comercial pierden eficacia cuando se aplican en regiones climáticas diferentes de aquellas de las que fueron aislados originalmente.
En el caso de las enfermedades agrícolas, las pruebas de laboratorio revelaron que los mecanismos de control biológico variaban según el patógeno objetivo.
Frente a Rhizoctonia solani y Macrophomina phaseolina, la confrontación directa resultó más eficaz. En estos casos, los aislados de Trichoderma crecieron rápidamente sobre los patógenos, dominando sus colonias mediante competencia y parasitismo.
Frente a Pythium myriotylum y especies de Fusarium, especialmente Fusarium solani, los compuestos volátiles producidos por los hongos desempeñaron un papel predominante. En algunos casos, los compuestos liberados por los aislados redujeron el crecimiento del patógeno en más del 70%.
Los investigadores destacan que las distintas especies de Trichoderma parecen emplear estrategias diferentes según la plaga presente en el suelo. Esto refuerza la necesidad de seleccionar cepas específicas para cada sistema agrícola y tipo de enfermedad.
Entre todos los aislados evaluados, Trichoderma koningiopsis destacó como el más prometedor. Mostró un desempeño consistente contra todos los patógenos analizados y mediante diferentes mecanismos de antagonismo.
Otros aislados, como Trichoderma virens, también han demostrado una alta actividad antagonista, aunque con resultados menos uniformes.
Además de su eficacia en el control biológico, los investigadores también analizaron la capacidad de producir esporas, células reproductivas también presentes en los hongos, que se utilizan en la fabricación de biofungicidas comerciales.
“Este factor es crucial para posibilitar la producción a gran escala de productos biológicos. En Brasil, la mayoría de los biofungicidas a base de Trichoderma todavía se producen mediante fermentación en estado sólido utilizando granos de cereales”, afirma Mascarin.
En el experimento, los hongos se cultivaron en arroz precocido. Los mejores productores de esporas fueron cepas pertenecientes a las especies Trichoderma asperelloides y Trichoderma asperellum, que alcanzaron más de 1,4 millones de conidios (esporas asexuales producidas por algunos hongos) por gramo de sustrato tras diez días de cultivo.
Por otro lado, algunos de los aislados más agresivos contra los patógenos mostraron una baja producción de esporas, lo que indica que la eficacia del control biológico y la productividad industrial no siempre van de la mano.
Según los autores, esto sugiere que las diferentes especies de Trichoderma invierten energía en distintas estrategias ecológicas: algunas priorizan la competencia y el antagonismo, mientras que otras exhiben una mayor capacidad reproductiva.
La investigación también demostró que las propiedades químicas del suelo influyen notablemente en la distribución de las especies de Trichoderma. Los investigadores observaron que Trichoderma virens y Trichoderma asperellum se asociaban con suelos de mayor fertilidad, contenido de fósforo y materia orgánica.
Por otro lado, Trichoderma spirale apareció asociada a suelos más ácidos, ricos en aluminio y hierro, características comunes en ambientes naturales menos gestionados. Estos resultados indican que la composición microbiana de la Caatinga está determinada tanto por las condiciones naturales como por las prácticas agrícolas, explica Rodrigo Mendes, investigador de Embrapa Medio Ambiente.
Los autores afirman que los resultados refuerzan la importancia de explorar la biodiversidad microbiana brasileña en busca de soluciones agrícolas adaptadas a las condiciones locales.
Los biofungicidas producidos con microorganismos autóctonos del bioma de la Caatinga pueden presentar una mayor supervivencia, persistencia y eficacia en entornos semiáridos que los productos importados o los desarrollados para otras regiones climáticas.
“Además, el uso de agentes biológicos reduce la dependencia de los fungicidas sintéticos y contribuye a unos sistemas agrícolas más sostenibles”, comenta Bettiol.
Los investigadores proponen, como próximos pasos, realizar pruebas de campo, evaluar la capacidad de estos hongos para colonizar plantas de melón y estudiar los posibles efectos sobre el crecimiento de las plantas y la productividad agrícola.
También sugieren investigar el uso de consorcios microbianos, combinando diferentes especies o cepas aisladas de Trichoderma para mejorar la protección contra enfermedades y aumentar la resistencia de las plantas al estrés hídrico y térmico.
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