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Interacciones entre árboles y microbiota del suelo: estudio de caso del Guadiamar

Las interacciones entre los árboles y el suelo son responsables de la provisión de numerosos servicios ecosistémicos del bosque, como el secuestro de carbono, la protección de la erosión, la mejora de la fertilidad o la estabilización de contaminantes.

En el XXV Congreso Mundial de la IUFRO (Unión Internacional de Organizaciones de Investigación Forestal) que ha tenido lugar en Curitiba (Brasil) del 29 septiembre al 5 octubre, se ha dedicado una sesión (E8d,g) a las “Interacciones planta-suelo en bosques”.

En esta sesión se ha presentado una comunicación oral con la síntesis de los principales resultados del proyecto INTARSU sobre las interacciones entre el arbolado y el suelo en el Corredor Verde del Guadiamar (Sevilla, España).

1) Las diferentes especies de árbol afectan a las propiedades del suelo de forma diferente. Por ejemplo, el pH del suelo bajo pinos (Pinus pinea) y encinas (Quercus ilex) fue inferior que bajo otras cinco especies arbóreas de la misma zona de estudio. Estas diferencias de pH tienen importantes consecuencias en la movilidad de los elementos traza y su transferencia a las plantas (Madejón et al., 2018, Catena 166: 34-43).

2) La micobiota del suelo fue diferente en diversidad y composición bajo acebuche (Olea europaea), pino piñonero (Pinus pinea) y álamo blanco (Polulus alba), y respecto al pastizal adyacente. La aforestación representó un incremento del 100% de la diversidad fúngica del suelo, respecto a una zona recuperada (solo con pastizal). Se identificaron un total de 6.535 OTUs (unidades taxonómicas operativas) que representa una estima de la diversidad gamma de los hongos del suelo en la zona de estudio (Gil-Martínez et al., en preparación).

La diversidad funcional (según la base de datos FUNGuild) estuvo representada principalmente por tres grupos funcionales: saprótrofos (68% de los OTUs), patógenos/parásitos (18%) y micorrizas (12%). Dentro del grupo de hongos micorrícicos, los arbusculares estuvieron asociados a las muestras de suelo bajo acebuche y en pastizal, mientras que las ectomicorrizas fueron abundantes en el suelo bajo álamo y bajo pino.

3) El caso de los hongos micorrícicos es relevante por su simbiosis con los árboles. Se estudiaron las comunidades de hongos ectomicorrícicos muestreando los ápices radicales en 40 encinas (Q. ilex) distribuidas en 4 sitios del Corredor Verde. Se identificaron 55 OTUs, con una media de 3,8 especies de hongo por árbol. Los parámetros químicos del suelo que tuvieron mayor influencia sobre la composición de las comunidades fúngicas fueron el contenido total de carbono y las concentraciones de calcio, cobre, níquel y cinc (López-García et al., 2018, Soil Biol Biochem 121: 202-211).

A su vez, la composición de las comunidades de hongos ectomicorrícicos tuvo influencia significativa sobre algunos procesos suelo-árbol, como la acumulación de fósforo en las hojas, y la tasa de transferencia de cinc del suelo a la raíz (Gil-Martínez et al., 2018, Front Plant Sci : 1682).

4) Los hongos del suelo tienen un papel importante en la descomposición de la materia orgánica y el ciclado de nutrientes, mediante la acción de enzimas extracelulares. Se ha comprobado que la actividad de beta-glucosidasa (enzima que contribuye a la degradación de la celulosa) en el suelo bajo álamos y pinos fue casi el doble que bajo acebuche y en pastizal adyacente. Se puede inferir un proceso de retroalimentación de las diferentes especies de árbol influyendo sobre la composición y abundancia de hongos del suelo, y la tasa de actividad enzimática, que a su vez promueve la descomposición de la materia orgánica y la liberación de nutrientes, que son captados por el árbol (Gil-Martínez et al., 2018, Proc. Mine Closure 2018, Leipzig, pp. 636-647).

Como síntesis, existen interacciones complejas entre el subsistema aéreo y el subterráneo de un ecosistema forestal. Se han mostrado diversos ejemplos de procesos de retroalimentación árbol-microbiota-suelo en el Corredor Verde del Guadiamar. La captación de metales por el árbol está influida por el pH del suelo, que a su vez puede ser modificado por las características de la hojarasca y los exudados de las raíces. La composición y diversidad de los hongos del suelo forestal está afectada por la identidad del árbol; por otra parte, las comunidades de hongos micorrícicos influyen sobre propiedades del árbol, como la concentración foliar de fósforo y la transferencia suelo-raíz de cinc. Los árboles influyen sobre las actividades enzimáticas en el suelo, que a su vez afectan al ciclado de nutrientes y a su captación por los árboles.

La copia en pdf de las diapositivas de la presentación oral se puede consultar en Digital CSIC.

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