Para ayudar a las plantas a defenderse mejor de las plagas de insectos, los investigadores las están armando con piedras.
Ivan Hiltpold de la Universidad de Delaware e investigadores del Instituto Hawkesbury para el Medio Ambiente de la Universidad Western Sydney en Australia están examinando la adición de silicio al suelo en el que crecen las plantas para ayudar a fortalecer las plantas contra posibles depredadores.
La investigación fue publicada recientemente en la revista Biología del suelo y bioquímica y fue financiado por Sugar Research Australia. Adam Frew, actualmente investigador postdoctoral en la Universidad Charles Sturt en Australia, es el autor principal del artículo.
Hiltpold, profesor asistente de entomología y ecología de la vida silvestre en la Facultad de Agricultura y Recursos Naturales de la UD, dijo que la base del proyecto era evaluar el impacto de los hongos micorrícicos arbusculares en la calidad nutricional de una planta y también en las plagas de las raíces, usando caña de azúcar yinsectos que se alimentan de raíces, principalmente gusanos de caña, las larvas voraces del escarabajo de caña.
"Esta investigación demostró un efecto en cascada", dijo Hiltpold. "Tenemos silicio y otros nutrientes vegetales en el suelo, tenemos los hongos que interactúan con la planta y los metabolitos, y toda esa química de la planta tiene un impacto en el desarrollo de los insectos"."
El silicio es el segundo elemento más abundante del mundo después del oxígeno en la corteza terrestre, pero debido a que está en forma de piedra o mineral, no está disponible para su uso por las plantas.
Al enmendar el suelo con sílice, una forma de silicio que las plantas pueden absorber fácilmente, los investigadores ayudaron a las plantas a construir pequeñas partículas llamadas fitolitos, o "piedras de plantas", para defenderse de los insectos herbívoros y posiblemente de los roedores.
"La planta acumula este tipo de piedras en sus tejidos, lo que reducirá la digestibilidad del material vegetal porque la digestión de las piedras no es muy fácil", dijo Hiltpold. "Además, estas piedras desgastan las partes bucales de los insectos y posiblemente de los roedores. Si sus dientes ya no están cortando, entonces no puede comer tanto como podría. Todo eso sumado reducirá el impacto de la herbivoría en la planta ".
En experimentos con dos variedades de caña de azúcar cultivadas en un invernadero, los insectos que se alimentan de raíces, principalmente el gusano de la caña, se alimentan de las plantas. La función inmune de los insectos se evaluó midiendo su respuesta inmune a los nematodos entomopatógenos, pequeños organismos que mataninsectos en el suelo, mientras que el crecimiento de insectos y el consumo de raíces se evaluaron en un ensayo de alimentación.
Los investigadores encontraron que los altos niveles de concentraciones de silicio disminuyeron el crecimiento de insectos y el consumo de raíces, este último en un 71 por ciento.
Debido a que el silicio no afecta el pastoreo de ganado, Hiltpold dijo que tampoco afectará a los humanos cuando, por ejemplo, una persona consume zanahorias hervidas o maíz dulce.
Hiltpold dijo que eligieron el gusano de caña para su estudio porque es una plaga importante en Australia.
"La caña de azúcar es una gran industria en Australia, y estas larvas realmente le están causando mucho daño. Estas larvas pueden ser bastante grandes, su diámetro puede ser tan grande como mi pulgar", dijo Hiltpold ".las plagas, son realmente difíciles de controlar porque son difíciles de alcanzar con insecticidas y son difíciles de monitorear. Realmente no sabemos dónde están antes de ver el daño en la planta, y por lo general es demasiado tarde. Tener opcionescontrolarlos siempre es bueno "
La opción de usar silicio para fortalecer naturalmente las defensas de la planta contra la larva de la caña sería respetuosa con el medio ambiente y económicamente atractiva para los productores, ya que no tendrían que rociar tanto para proteger sus cultivos.
"La idea de enmendar los cultivos con silicio en general es que, OK, tenemos este elemento que está naturalmente presente. Lo único es que no está biodisponible, por lo que no puede ser absorbido por la planta como está, pero si"agregamos un poco de silicio biodisponible al campo, luego aumenta la biomasa de la planta", dijo Hiltpold. "La productividad de la planta aumenta y también aumentan las defensas de la planta porque el silicio se acumula en el tejido por encima y debajo del suelo y ayuda aplantas para hacer frente a la herbivoría de insectos y mamíferos "
Hiltpold dijo que esta investigación podría ser aplicable a otros tipos de plantas además de la caña de azúcar.
También dijo que, además de la interacción de las plantas con el silicio, los hongos tuvieron un impacto sorprendente en los insectos.
"No sabemos exactamente si es a través de la planta o directamente de la exposición a los hongos, pero el sistema inmune de los insectos se activó cuando las plantas fueron tratadas con los hongos", dijo Hiltpold. "Eso podría ser útil en unvista de gestión integrada porque activar un sistema inmunitario si no hay invasor, no hay exposición a patógenos, podría tener un costo en el crecimiento o el rendimiento del insecto, por lo que eventualmente tendrá un impacto beneficioso en la planta porque al insecto le está yendo menos bien yhaciendo menos daño. Creo que fue un hallazgo interesante que nunca se había demostrado antes "
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Materiales proporcionado por Universidad de Delaware . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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