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DISEÑO Y EJECUCIÓN DE UNA ESTRATEGIA PEDAGÓGICA QUE
PERMITA EL APRENDIZAJE DE LOS PRINCIPIOS BÁSICOS DE LOS
HONGOS MICORRIZOS ARBUSCULARES EN SUELOS SALINOS DE
MANAURE-GUAJIRA.
YULEIDYS MARIETH DÍAZ BARBOSA
EMILCE MARCELA NAVARRO ESTRADA
UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR
CIENCIAS BÁSICAS DE LA EDUCACIÓN
LIC. EN CIENCIAS NATURALES Y MEDIO AMBIENTE
VALLEDUPAR – CESAR
2012
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DISEÑO Y EJECUCIÓN DE UNA ESTRATEGIA PEDAGÓGICA QUE
PERMITA EL APRENDIZAJE DE LOS PRINCIPIOS BÁSICOS DE LOS
HONGOS MICORRIZOS ARBUSCULARES EN SUELOS SALINOS DE
MANAURE-GUAJIRA.
YULEIDYS MARIETH DÍAZ BARBOSA
EMILCE MARCELA NAVARRO ESTRADA
Trabajo presentado como requisito para obtener el título de Licenciadas
En Ciencias Naturales Y Educación Ambiental
TUTORA
Laura Esther Rojas Martinez
Bióloga
UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR
CIENCIAS BÁSICAS DE LA EDUCACIÓN
LIC. EN CIENCIAS NATURALES Y MEDIO AMBIENTE
VALLEDUPAR – CESAR
2012
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Nota de Aceptación
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Firma del Presidente del Jurado
Firma del Jurado
Firma del Jurado
Valledupar, Mayo XX de 2012
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A Dios porque siempre estuvo allí ayudándonos.
A mis padres, Gustavo Navarro y Nuris Estrada. Por todo el apoyo emocional,
familiar, económico brindado en todo este proceso de formación profesional
A mis hermanos Daniela Navarro, Andrés Navarro y Juan Navarro.
A nuestros abuelos, Juan Estrada, Blanca Navarro.
Emilce Navarro Estrada
5
A Dios
Le agradezco por darme vida, salud, entendimiento y fortaleza durante toda mi
formación profesional, que sin él esto no hubiera sido posible.
A mis padres Marieth Barbosa y Julio Díaz, a quienes les debo todo lo que
soy, por brindarme todo el apoyo y la confianza que depositaron en mí proceso
educativo
A mis hermanos Dolca, Yaquelin, Elia, Eiber, y Alex, por compartir mis sueños,
mis alegrías y mis emociones.
A mi novio que siempre estuvo apoyándome en todo momento y brindándome
todo su amor incondicional.
A mi profesora Laura Rojas Martínez quien estuvo acompañándonos desde
siempre en esta investigación brindándonos todo su apoyo, su confianza y su
amistad. Que Dios la bendiga siempre a ella y toda su familia.
Yuleidys Díaz Barbosa
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AGRADECIMIENTOS
Los autores expresan sus agradecimientos a:
Principalmente a Dios por el privilegio y la oportunidad de estudiar una carrera
profesional y alcanzar este sueño tan anhelado, por esos momentos en que se
manifestó su gloria cuando vimos truncar este sueño que al final salimos
victoriosas. Gracias por la vida, la salud y por contar con seres tan especiales
como nuestros padres, hermanos (a), compañeros de lucha, amigas (o) y
demás que aportaron en el logro de este sueño.
A nuestra asesora Laura Rojas Martínez, por ver en nosotras la posibilidad de
desarrollar este proyecto, por su apoyo incondicional en todo momento, por
sus asesorías brindadas, por su tiempo dedicado.
A nuestros padres por la disposición de querer el progreso de sus hijas por su
amor desinteresado, por su esfuerzo económico de comienzo a fin, este largo
pero fructuoso proceso de formación superior.
A Luis por su ayuda brindada en los laboratorios de la universidad, y sus
asesorías en el momento necesitado.
A nuestras (o) amigas (o), que en su momento hicieron posible el desarrollo de
este sueño Yulenis González, Jhoan Oviedo.
A Rodolfo Lanzziano, por ese regalo que fue de mucha ayuda y bendición
llegando en el momento preciso y cuando más lo necesitamos, para la
realización de este proyecto.
A todos los profesores que nos impartieron sus conocimientos Laura Rojas
Martínez, Fabián Torres, Gustavo Rohenes, Leonardo Martínez, José Domingo
Soto, María Trinidad Montero, Joel Marchena, Claudia Barón, y demás.
A la Universidad Popular del Cesar, por brindarnos la oportunidad de
superarnos, capacitarnos y crecer intelectualmente, para poder convertirnos en
los próximos profesionales del futuro.
Y a todas aquellas personas que de otra forma contribuyeron en su realización.
Por su motivación y comprensión, sinceramente muchas gracias.
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RESUMEN
El objeto de este estudio fue evaluar el porcentaje de colonización micorrizica
en plantas nativas suelos salinos de Manaure- Guajira y los resultados de este
estudio se utilizaron para desarrollar estrategias pedagógicas que permitieran
el aprendizaje de los principios básicos de los hongos micorrízos arbusculares.
En la fase de campo se seleccionaron tres áreas de estudio llamadas
transeptos (T1, T2, T3) cuya asignación del número corresponde a la distancia
cercana al mar, que a su vez se subdividieron en subtranseptos (ST1, ST2,
ST3, ST4, ST5). Esta fase de campo se llevo a cabo en dos etapas donde la
primera etapa consistió en la determinación del grado de colonización de
hongos MA por el método de Intercepto de McGonigle (1990) y la segunda
etapa consistió en la determinación del porcentaje de infección micorrizal (PIM)
por el método de Phillips y Hayman (1970), citado por Chacón (1998). El
transepto que presento mayor porcentaje de colonización micorrizica fue el T2
con un porcentaje de 9.40% en vesículas. El T2 y T3 presentaron porcentajes
significativamente similares. Los análisis fisicoquímicos demostraron que esos
suelos son altamente salinos y que gracias a la efectividad de los HMA, las
plantas toleran altas tasas de salinidad, sequía, y obtiene mayor captación de
nutrientes y agua.
Para el desarrollo de la fase pedagógica, sesenta y seis estudiantes
conformaron la muestra de estudio. Se aplicaron actividades pedagógicas
estructuradas en dos procesos: En la primera fase se desarrolló conferencias
didácticas de los hongos micorrizas arbusculares y su importancia. La segunda
fase consistió en el mejoramiento del desempeño académico para el cual se
implementaron habilidades cognitivas y se desarrollaron competencias
integrales a través de talleres, salidas de campo, tomas de muestras,
elaboración de terrarios y prácticas de laboratorios para complementar algunos
conceptos teóricos. Los resultados mostraron que los estudiantes adquirieron
nuevos conocimientos sobre los hongos MA y adquirieron las competencias
argumentativas, propositivas e interpretativa a través del saber hacer para
aplicarlo en circunstancias diversas y productivas en las que se desarrollan los
procesos de enseñanza y de aprendizaje.
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ASBTRACT
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INDICE GENERAL
DEDICATORIAS
AGRADECIMIENTOS
RESUMEN
INTRODUCCION
CAPITULO I. CRITERIOS DE LA INVESTIGACION
1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.2. JUSTIFICACION
1.3. OBJETIVOS
1.3.1. Objetivo General
1.3.2. Objetivos específicos
1.4. DELIMITACION
1.4.1. Delimitación espacial
1.5. HIPÓTESIS
CAPITULO II. FUNDAMENTACIÓN
2.1. MARCO DE REFERENCIA
2.1.1. MARCO DE ANTECEDENTES
2.2. MARCO TEÓRICO
2.2.1. Salinidad del suelo
2.2.2. Formación de suelos salinos
2.2.2.1. Factores medioambientales (Naturales)
2.2.2.2. Factores de origen humano que pueden dar lugar a la salinización y
sodificación
2.2.3. Características químicas de los suelos salinos
2.2.4. Efecto de la salinidad sobre la estructura del suelo
2.2.5. Clasificación de los suelos salinos
2.2.5.1. Suelos salinos
2.2.5.2. Suelos sódicos
2.2.5.3. Suelos sódicos no salinos
2.2.6. Estrés salino en las plantas
2.2.7. Efectos de la salinidad en la agricultura
2.2.8. Aspectos fisiológicos de la salinidad en las plantas
2.2.8.1. Efectos osmóticos
2.2.8.2. Efectos nutritivos
2.2.8.3. Efectos de toxicidad
2.2.9. Micorrizas
2.2.9.1. Empleo de micorrizas genera los siguientes beneficios
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2.2.10. Micorriza arbúscular
2.2.10.1. Tipos morfológicos de la micorriza arbúscular
2.2.10.2. Características morfológicas de los hongos micorrízicos
arbusculares
2.2.10.3. Taxonomía de los hongos micorrízicos
2.2.10.4. Beneficios de la micorriza arbúscular para las plantas
2.2.10.4.1. Mejor asimilación de los nutrientes en las plantas
2.2.10.4.2. Mayor tolerancia al estrés hídrico
2.2.10.4.3. Protección contra la herbívora
2.2.10.4.4. Mayor resistencia a organismos patógenos
2.2.10.4.5. Mayor resistencia a elementos tóxicos
2.2.11. Importancia de los hongos micorrízicos arbusculares
2.3. ENFOQUE PEDAGÓGICO
2.3.1. Ventajas de la investigación- acción
2.3.2. Fases de la investigación-acción
2.3.3. Características de la investigación-acción
2.3.4. Estrategias metodológicas activas y participativas
2.3.5. COMPETENCIAS
2.3.5.1. Competencias interpretativas
2.3.5.2. Competencias para establecer condiciones
2.3.5.3. Competencias para plantear y argumentar hipótesis y regularidades
2.3.5.4. Competencias para valorar el trabajo en ciencias naturales
CAPÍTULO II. CRITERIO METODOLÓGICO
3.1. TIPO DE INVESTIGACIÓN
3.2. POBLACIÓN
3.3. OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES
3.4. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN
3.4.1. DISEÑO PEDAGÓGICO
3.4.1.1. Fase 1
3.4.1.2. Fase 2
3.4.1.3. Fase 3
3.4.1.4. Fase 4
3.4.1.5. Fase 5
3.5. SISTEMAA DE EVALUACIÓN
3.5.1. Autoevaluación
3.5.2. Coevaluación
3.5.3. Heteroevaluación
3.6. Instrumentos par la recolección de información
3.7. MATERIALES Y MÉTODOS
3.7.1. Ubicación geográfica
3.8. DETERMINACIÓN DE LOS TRATAMIENTOS A MUESTREAR
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3.8.1. Toma de muestras de suelo
3.8.2. Selección de material vegetal
3.8.3. Secado de muestras
3.8.4. Tamizaje-flotación-filtración
3.8.5. MEDICION DE LAS VARIABLES
3.8.5.1. Determinación del porcentaje de infección micorrizal. (PIM)
3.8.5.1.1. Tinción de raíces
3.8.6. Observación microscópica de las raíces teñidas
CAPÍTULO IV. RESULTADOS Y DISCUCIÓN
4.1. ENFOQUE EXPERIMENTAL
4.1.1. Determinación del porcentaje de infección de vesículas. Prueba T3 de
Dunett
4.1.2. Determinación del porcentaje de infección de hifas. Prueba T3 de Dunett
4.1.3. Determinación del porcentaje de infección de esporas. Prueba de T3 de
Dunett
4.2. ANÁLISIS FISICO-QUÍMICOS
4.2.1. Tratamiento 1
4.2.2. Tratamiento 2
4.2.3. Tratamiento 3
4.3. ENFOQUE PEDAGÓGICO
4.3.1. Análisis de la evaluación diagnóstica
4.3.2. Análisis de los talleres de profundización sobre la asociación micorrízica
4.3.3. Análisis de la elaboración del germinador
4.3.4. Análisis de las prácticas de laboratorio
4.3.5. Análisis de la elaboración de informes de laboratorio
4.3.6. Análisis de la elaboración de Quíces
4.3.7. Análisis de la evaluación sumatoria
CAPÍTULO V. DECRIPCIÓN DEL PLAN DE ACCIÓN
5.1. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
5.2. CONCLUSIONES
5.3. BIBLIOGRAFÍA
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INDICE DE FIGURAS
FIGURAS Págs.
Figura 1. Ubicación geográfica de la industria salinas de Manaure.
Figura 2. Institución La Esperanza.
Figura 3. Mapa de las áreas salino/sódicas y áreas con distinto grado de
susceptibilidad a la salinización.
Figura 4. Estrés salino en las plantas.
Figura 5. Diagrama de hifas extramaticales de los hongos micorrízicos
arbusculares (Brundrett y A bbott 2002).
Figura 6. Esquema del desarrollo de hifas intramaticales y estructura del hongo
micorrízo arbúscular en la raíz (Brundrett y A bbott 2002).
Figura 7. Ubicación geográfica de Manaure.
Figura 8. Salinas de Manaure (SAMA).
Figura 9. Muestreo de tratamientos.
Figura 10. Selección de material vegetal.
Figura 11. Selección de material vegetal.
Figura 12. Secado de muestras de plantas al ambiente.
Figura 13. Secado de muestras de suelo al ambiente.
Figura 14. Método de tamizado.
Figura 15. Filtración en bomba de vacío.
Figura 16. Resultado de la filtración.
Figura 17. Corte del papel filtro en forma de pizza.
Figura 18. Agregación de agua a la porción del papel filtro.
Figura 19. Esporas observadas.
Figura 20. Esporas observadas.
Figura 21. Esporas observadas.
Figura 22. KOH agregado a las raíces.
Figura 23. HCl adicionado a las raíces.
Figura 24. Tinción de las raíces con azul de tripano.
Figura 25. Tinción de las raíces con azul de tripano.
Figura 26. Conservación de las raíces con lactoglicerol.
Figura 27. Conservación de las raíces con lactoglicerol.
Figura 28. Introducción de las raíces en el baño de maría.
Figura 29. Lavado de raíces con agua destilada.
Figura 30. Raíces teñidas.
Figura 31. Ubicación de raíces en el porta-objetos.
Figura 32. Vesículas observadas en el objetivo 10x.
Figura 33. Hifas observadas en el objetivo 40x.
Figura 34. Hongo infectado observado en el objetivo 10x.
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INDICE DE GRAFICAS
GRAFICAS Págs.
Grafica 1. Porcentaje de infección por vesículas de hongo MA.
Grafica 2. Porcentaje de infección por hifas.
Grafica 3. Porcentaje de infección por esporas.
Grafica 4. Evaluación diagnostica.
Grafica 5. Talleres de profundización sobre la asociación micorrízica.
Grafica 6. Elaboración del germinador.
Grafica 7. Practicas de laboratorios.
Grafica 8. Informes de laboratorios.
Grafica 9. Resultados de Quíces.
Grafica 10. Evaluación sumatoria.
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ANEXOS
Págs.
ANEXO 1.salinas de Manaure (SAMA)
ANEXO 2. Tamizaje
ANEXO 3. Resultado filtrado
ANEXO 4. Esporas observadas
ANEXO 5. Matrices de intersección
ANEXO 6. Vesículas observadas.
ANEXO 7. Hifas observadas
ANEXO 8. Otros hongos observados Ni
ANEXO 9. Análisis fisicoquímico T1
ANEXO 10. Análisis fisicoquímico T2
ANEXO 11. Análisis fisicoquímico T3
ANEXO 12. Conferencia de sensibilización
ANEXO 13. Evaluación diagnostica
ANEXO 14. Talleres de profundización sobre HMA
ANEXO 15. Informes de laboratorio
ANEXO 16. Cartilla estudiantes
ANEXO 17. Quices
ANEXO 18. Evaluación sumatoria
ANEXO 19. Toma de muestras
ANEXO 20. Reconocimiento vegetal
ANEXO 21. Tamizaje-flotación-filtración
ANEXO 22. Tinción de raíces
ANEXO 23. Observación microscópica
ANEXO 24. Elaboración del terrario
ANEXO 25. Resultados del terrario
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INTRODUCCIÓN
La producción vegetal en la agricultura se ve afectada por la salinidad de los
suelos los cuales tienen un gran porcentaje de componentes especialmente el
sodio. Cuando se trata de suelos salinos se da en forma natural o periódico
acumulando sales solubles. La consecuencia principal de la salinidad es
perjudicando completamente los cultivos agrícolas. Aunque los agricultores
para disminuir el efecto de la salinidad realizando procedimientos costosos
como lavados para lixiviar las sales o cultivar plantas tolerantes a la sal.
La salinidad de los suelos en algunas manifestaciones, es una de las causas
de la reducción en la capacidad productiva de los suelos en el mundo. Los
suelos salinos tienen altos contenidos de diferentes tipos de sales y pueden
tener una alta proporción de sodio intercambiable, mientras que los suelos
fuertemente salinos pueden presentar eflorescencias en la superficie o costras
de yeso (CaSO4), sal común (NaCl), carbonato de sodio (Na2CO3) y otras, que
los convierten en un medio hostil para el desarrollo de las plantas, hongos y
microorganismos.
Las sales afectan los cultivos a causa de los iones tóxicos, los cuales por un
desbalance de los nutrientes inducen deficiencias y por un aumento de la
presión osmótica de la solución del suelo causan una falta de agua. La
estructura y la permeabilidad del suelo pueden ser dañadas por el alto
contenido de sodio intercambiable que queda en el suelo cuando las sales son
lavadas.
Estudios de las naciones unidas, indican que debido a la salinización (proceso
de acumulación de sales en suelos con predominio del Ca y Mg) existe hoy 1.5
veces más tierras improductivas ya que la forma de riego no es correcta. La
salinidad es un fenómeno asociado a condiciones climáticas de aridez y
semiaridez en donde la evapotranspiraciòn excede a la precipitación. También
se puede desarrollar en regiones húmedas bajo condiciones de altas
demandas evaporativas, nivel freático superficial y actividad humana.
Muchas áreas del mundo dedicadas a la agricultura competitiva de altos
rendimientos, presentan diferentes grados de afectación por salinización de los
suelos. Se estima que de los suelos salinos en el planeta, 397 millones de
hectáreas presentan problemas de salinidad y 434 millones de hectáreas de
sodicidad (Munns, 2005; FAO, 2000). Varias son las causas asociadas a los
procesos de salinización de los suelos, entre las cuales está el excesivo
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empleo de fertilizantes, el uso de aguas de mala calidad, drenaje pobre y tala
de vegetación arbórea (Tanwar, 2003).
Algunos problemas físicos y químicos del suelo son resultados de prácticas de
labranza inadecuada y aplicación de enmiendas y fertilizantes como también
del riego inadecuado; sin embargo en los últimos años se reconoce la
importancia de los procesos biológicos del suelo, como factor fundamental en
la estimación de factores que influyen drásticamente en la biota de los
ecosistemas alterando los procesos de descomposición y disponibilidad de
nutrientes, uno de estos factores es generado por el Na+ y sales que inhiben la
dinámica propia del suelo (Castilla, 2006).
Los suelos afectados por Na+ y sales son comunes en las regiones semiáridas
y áridas donde la precipitación anual es insuficiente para satisfacer las
necesidades de evapotranspiración de las plantas, como resultado, las sales
del suelo no se disuelven, en vez de ello, se acumulan en cantidades que son
perjudiciales para el crecimiento de los vegetales, pero los problemas salinos
no se limitan en zonas semiáridas o áridas, pueden presentarse aún en
regiones subhúmedas y húmedas en condiciones propicias (Bohn et al., 1993).
Según el Instituto geográfico Agustín Codazzi (IGAC) 1988, aproximadamente
en el 85% del territorio nacional los suelos tienen pH menores a 5.5 y el 15%
tienen pH inferiores 5. Además, en la Amazonia, la Orinoquía, el Andén
Pacífico, el Valle del Magdalena y las islas del Caribe predominan los
contenidos bajos de materia orgánica (entre 1 y 1.5% de carbono orgánico), en
la región Caribe el contenido de carbono orgánico está entre 0.5 y 1% y en la
Guajira es menor de 0.5%, es decir que en el 73.11% del país los suelos
presentan deficiencia en el contenido de materia orgánica; la distribución de
esta propiedad en la Región Andina es muy variable debido a la gran cantidad
de condiciones ambientales que se presentan en ella. En los suelos del 98%
del país, se presenta deficiencia de fósforo para las plantas.
En Colombia regiones como Guajira, Caribe y Valle del Cauca poseen amplias
áreas con suelos afectados por sales y/o por sodio, características que
imponen limitaciones fuertes para su uso agropecuario intensivo. Pulido (2000)
estudió la distribución de diferentes formas de salinidad en los suelos de las
regiones Caribe y Guajira y encontró que el 28.3% del área de ellas (3‟506.033
ha) están afectadas por algún tipo de salinidad.
Por lo anterior en las últimas décadas del siglo veinte, se ha incrementado la
conciencia sobre la necesidad de integrar los estudios sobre las características
de los suelos y sus relaciones con las actividades de los microorganismos; así
como de sus poblaciones, tanto dentro del suelo como de él, de la misma forma
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aquellos que son benéficos y dañinos a las plantas, pues de ellos depende en
gran parte en que se pueda tener incrementos en la producción de alimentos
(Abbott y Robson, 1991).
Existen numerosos ejemplos y evidencias acerca de la influencia, así como de
la función que desempeñan los microorganismos dentro de los ciclos de los
diferentes elementos, tales como carbono, nitrógeno, azufre, fósforo, etc.,
muchos de ellos para mejorar las condiciones ya sea físicas o químicas del
suelo, lo que lleva también a mejorar aspectos biológicos del mismo. Esto se
ve reflejado en un incremento de la producción de los suelos agrícolas (Barea
et al., 2000). Uno de los grupos microbianos que mayor interés científico ha
despertado es el de los hongos micorrizas arbusculares; cuya distribución es
de tipo cosmopolita y con las características de colonizar el sistema radical de
una gran diversidad de plantas (Abbott y Robson, 1991).
El incremento del interés de estudio de las micorrizas en suelos tropicales
puede estar atribuido a las siguientes razones:
1. debido a que los suelos con deficiencia de nutriente están distribuidos en
los trópicos, la función de la simbiosis micorrízica como un agente
regulador de la nutrición de las plantas es más importante que en las
condiciones de clima templado.
2. la mayoría de las plantas tropicales, especialmente las leguminosas, se
sabe que son microtróficas y sensitivas a los efectos de colonización
endomicorrizica.
Existen evidencias de la que la simbiosis micorrízica ocurre en la mayoría de
las plantas de importancia económica, pero la de mayor parte de los datos
reportados son los relacionados a las plantas desarrolladas en países con
características de climas húmedos o sub-húmedos (Azcón y El-Atrach, 1997).
Los reportes concernientes a las asociaciones micorrízicos en suelos de
regiones áridas han mostrado que muchas de las plantas colectadas bajo
climas secos pueden ser hospederas de los hongos micorrízicos (Sieverding,
1989, Diederichs y Moawad, 1993).
La infección micorriza arbuscular es reportada como la responsable en el
incremento del crecimiento de varias especies de plantas de suelos con
acumulación de sales, pero este efecto pues ser comúnmente atribuido al
beneficio que proporciona cuando existe una deficiencia de fósforo en los
suelos (Azcón y El-Atrach, 1997). Uno de los atributos del fósforo en cuanto a
la nutrición es que mejora el incremento de la producción de las plantas bajo
condiciones salinas del suelo (Abbott y Robson, 1991).
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Por lo anteriormente citado los aportes que relacionan estas investigaciones
con el proyecto a realizar, consiste en determinar el grado de salinidad del
terreno estudiado y poder clasificarlos entre salino, no salinos y sódicos,
además identificar los diferentes estados de germinación de las esporas y la
presencia de hongos micorrízicos en tales suelos, la comparación de la
sensibilidad de diferentes géneros y especies de hongos al estrés salino,
logrando así generar nuevos conocimientos para implementarlos en las
instituciones educativas mediante una estrategia pedagógica que permita el
desarrollo de las competencias integrales en los estudiantes a medida que sé
que se apropien del conocimiento.
Esta problemática señala y exige un conocimiento profundo sobre los efectos
físico-químicos de los suelos salinos en plantas silvestres y la adquisición de
nutrimentos a partir de estrategias biológicas como la simbiosis de hongos
micorrizas arbusculares adaptados a condiciones salinas.
En consecuencia a lo anteriormente citado, surge la siguiente hipótesis: Se
espera que al aplicar la estrategia pedagógica, los estudiantes del grado
undécimo de la Institución Educativa Técnica la Esperanza del municipio de
Valledupar, desarrollen competencias integrales al apropiarse de los
conocimientos sobre los hongos micorrizos arbusculares y su influencia en los
suelos de nuestra región. En la parte experimental se espera encontrar
presencia de hongos micorrizos en plantas silvestres de suelo salino en el
municipio de Manaure-Guajira, en las salinas de Manaure (SAMA),
promoviendo el desarrollo vegetal bajo las condiciones salinas, mejorando su
balance hídrico, su estado nutricional, y su actividad fotosintética. Dichas cepas
posteriormente podrían ser utilizadas en la recuperación o reforestación de
suelos erosionados o con síntomas de salinidad.
Es así como la presente investigación está encaminada a evaluar el efecto de
las características físico-químicas de los suelos salinos del municipio de
Manaure-Guajira, en la colonización y densidad de los hongos micorrizos
arbusculares nativos, con el objeto de promover su multiplicación para usos en
suelos erosionados o acidificados y desarrollar una estrategia pedagógica que
promueva la conservación de los hongos micorrízicos como un modelo de
aprendizaje al involucrarse en forma activa en el desarrollo de diferentes
competencias para mejorar la calidad de vida en nuestra región.
19
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.
Las plantas están sometidas frecuentemente a situaciones desfavorables para
su desarrollo y funcionamiento óptimo ocasionadas por alteraciones en el
medio ambiente (Azcón- Bieto y Talón, 1993). La salinización es un proceso de
enriquecimiento del suelo con sales más solubles que el sulfato de calcio, por
lo general se trata de cloruros y sulfatos de sodio y de magnesio. Esto provoca
valores muy altos de la presión osmótica en el agua del suelo, con evidentes
repercusiones sobre la vegetación (interfiere en el crecimiento de la mayoría de
los cultivos y otras plantas no especializadas) (Porta et al., 1999). Las plantas
que se desarrollan en condiciones salinas producen una acumulación de sales
en las capas superficiales del suelo, concretamente, Na+ y Cl- suelen aparecer
en niveles elevados. Consecuentemente, las plantas desarrolladas en tales
condiciones salinas muestran síntomas de toxicidad, deficiencias y
desequilibrios nutricionales, así como dificultades en la captación del agua. El
exceso de Cl- por ejemplo disminuye la capacidad de la planta para la
captación de NO3- y PO4- ; el de Na+ provoca desbalances en la asimilación de
Ca++ y Mg++, lo cual se traduce un descenso acusado de la tasa sintética
fotosintética (Azcón y El-Atrash, 1997).
Colombia presenta procesos degradativos de los suelos como erosión,
compactación, lixiviación de nutrientes, contaminación, salinización y
sodificación, causados por actividades como deforestación, minería, ganadería
intensiva y extensiva, sistemas agrícolas no sostenibles, uso inadecuado de
fuentes de agua, quemas indiscriminadas y cultivos ilícitos.
Es poco lo que se conoce en el país acerca de la severidad y del grado de
afectación de las tierras agrícolas por la presencia de sales, originada en la
acción natural o en la humana. Sin embargo, algunos estudios han permitido
identificar los suelos que en Colombia presentan con mayor frecuencia
problemas de salinidad.
En la región Caribe, hay alrededor de 3.506.033 hectáreas salinizadas (28,3%
de su superficie), repartidas entre amplias zonas del departamento de la
Guajira, planicies marinas de los departamentos de Atlántico, Bolívar,
Magdalena y Sucre, zonas de Ciénaga y Fundación y los valles de los ríos
Cesar, Ariguaní y Magdalena. En el resto del país, hay áreas con problemas
de sales en el altiplano cundiboyacense, en la zona de Tocaima y Girardot, en
las llanuras del Tolima y en el valle del río Cauca (CORPOICA, 2002).
En muchos de estos lugares, la salinización es un proceso inherente a la
génesis del suelo, ya que en amplios sectores de la región privan condiciones
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de sequedad, durante periodos prolongados, y de altas temperaturas a lo largo
del año. Estas condiciones, unidas a relieves cóncavos, planos y plano–
cóncavos, proporcionan el ambiente propicio para la acumulación de sales.
En la zona de la Alta y media Guajira presenta procesos de degradación de
tierras y desertificación por conflictos en el uso del suelo, presión sobre los
escasos recursos naturales para consumo de leña, carbón y para
comercialización de madera y el pastoreo de caprinos que está afectando la
cobertura vegetal generado disminución de la calidad y cantidad de suelos y su
capacidad productiva y de la oferta hídrica para el abastecimiento de aguas de
las comunidades asentadas en el área.( CORPOGUAJIRA, 2007).
El ecosistema natural Guajiro se encuentra afectado por un avance en proceso
de desertificación, en donde el cambio climático es favorecido por los vientos,
la erosión y la escasez de agua dejando tramos de bosque serpenteantes que
resisten o toleran la salinidad a tiempo que la otra tercera parte presenta un
bosque extendido amplio y de fertilidad limitada, lo que lo hace
congruentemente vulnerable. (CORPOGUAJIRA, 2007). Un estudio publicado
en abril de 2004 por el Programa de Servicios Regionales para el Medio
Ambiente (PNUD) indica que el 17 por ciento del territorio colombiano muestra
síntomas de desertificación y un 15 por ciento adicional podría ser vulnerable a
sufrirla en un futuro cercano.
La importancia de los hongos micorrízicos arbusculares puede traducirse a los
beneficios que aportan a las plantas, en relación con el mejor aprovechamiento
del agua y nutrimentos, especialmente el fósforo cuando este es limitado.
Además mantienen por mayor tiempo la funcionalidad de las raíces, mientras
que el micelio externo (extramatrical) genera una extensa red de hifas en el
suelo que permite a la raíz mayor capacidad de exploración de volumen de
suelo. De esta forma el sistema radical micorrizado posee mayor capacidad
de absorción, tanto de nutrimentos como de agua, en comparación con
aquellas raíces que no tienen simbiosis micorrízica provee a las plantas mejor
capacidad de adaptación, establecimiento y crecimiento (Alarcón, 2007).
Por lo anteriormente planteado el presente trabajo está enfocado hacia la
colonización de hongos micorrizos arbusculares (HMA) en plantas silvestres de
suelo salino en el municipio de Manaure departamento de la Guajira. Para lo
cual surge la necesidad de plantear y ejecutar una estrategia pedagógica que
permita sensibilizar a los estudiantes con respecto a la importancia de las
asociaciones micorrízicas en suelos salinos, ya que los educandos de las
instituciones presentan dificultad en cuanto a la comprensión de temas sobre
las asociaciones simbióticas, su importancia, beneficios y ventajas en cuanto a
la aplicación de hongos micorrízicos en los suelos de nuestra región, lo cual se
21
evidencia en la falta de conocimientos que muestran los estudiantes al
expresar sus ideas encontradas respecto a la temática planteada expuesta
anteriormente. La Institución Educativa Técnica La Esperanza cuenta con un
énfasis en los grados noveno, decimo y undécimo, en educación ambiental, lo
cual nos permitiría desarrollar a cabalidad la implementación de trabajos de
campo experimentales que faciliten el planteamiento y ejecución de una
estrategia pedagógica que permita utilizar las micorrizas arbusculares como un
modelo de aprendizaje, que involucre al estudiante en el desarrollo de
competencias, mediante la apropiación del conocimiento en cuanto a las
asociaciones micorrízicas y su importancia en los ecosistemas naturales.
22
1.2 JUSTIFICACIÓN
Los suelos afectados por sales son comunes en regiones semiáridas y áridas
donde la precipitación anual es insuficiente para satisfacer las necesidades de
evapotranspiración de los vegetales. Como resultado las sales del suelo no se
disuelven, en lugar de eso, se acumulan en cantidades que son perjudiciales
para el crecimiento de los vegetales. Pero los problemas de salinidad del suelo,
también pueden presentarse en regiones subhúmedas y húmedas en
condiciones propicias. Un estudio reciente indica que cerca de las 2/3 partes de
todos los terrenos de riego del mundo (aproximadamente 70 millones de
hectáreas) presentan problemas de salinidad.
El estudio de la interacción entre el HMA y la salinidad es esencial para
determinar si el efecto de los hongos sobre el aumento del fósforo es el
principal mecanismo con el cual es capaz de incrementar la tolerancia a la
salinidad o si este efecto es por la adición o debidos a mecanismos
alternativos. El hongo micorrizo arbuscular puede influir en la síntesis de las
hormonas vegetales o mejorar la absorción del agua. Otros mecanismos
pueden inducir al ajuste osmótico, asistencia en el mantenimiento de la
turgencia de las hojas y los efectos o procesos fisiológicos, tales como la
fotosíntesis, transpiración conducción y uso eficiente del agua (Ruiz- Lozano, Y
Azcón, 1997).
La salinidad es, tal vez, el problema más importante que afecta a la agricultura
de regadío en las zonas áridas y semiáridas. Se considera que actualmente
una tercera parte de las áreas de regadío del mundo, que suponen unos
trescientos millones de hectáreas, están afectadas por la salinidad. Y el
problema tiende a crecer, ya que el aumento de la población mundial y el
consiguiente incremento de la demanda de alimentos, ha determinado, por una
parte, la extensión del regadío incluso a suelos marginales hasta ahora no
cultivados y, por otra, la extracción intensiva de aguas subterráneas (de
contenidos cada vez más elevados en sales solubles) para su utilización en el
riego. Estas circunstancias se dan y de manera muy marcada.
Así mismo se ha mencionado la importancia de realizar la identificación de las
diferentes especies de los HMA aislados de los suelos salino pues existen
numerosos ejemplos y evidencias a cerca de la influencia, así como de la
función que desempeñan los microorganismos dentro de los ciclos de los
diferentes elementos, tales como Carbono, Nitrógeno, Azufre, Fósforo, etc.,
lográndose usar muchos de ellos para mejorar las condiciones ya sea físicas o
químicas del suelo, lo que lleva también a mejorar aspectos biológicos del
23
mismo. Esto se ve reflejado en un incremento de la producción de los suelos
agrícolas (Barea et al., 2000).
Existe la necesidad de investigar el efecto de la salinidad sobre los diferentes
estados de germinación de las esporas, la presencia de hongos micorrízicos
en tales suelos, la comparación de la sensibilidad de diferentes géneros,
especies de hongos al estrés salino, la identificación de los hongos presentes
en dicho suelos y el impacto que genera el conocimiento de los hongos
micorrizos arbusculares en los procesos pedagógicos de una institución
educativa.
El presente estudio nos permitirá determinar la presencia y colonización de los
hongos micorrízicos arbusculares en plantas silvestres presentes en suelos
salinos y su importancia en este tipo de ecosistemas, para lo cual se realizara
un trabajo experimental complementado con el diseño y ejecución de una
estrategia pedagógica, que permita sensibilizar a los estudiantes y desarrollar
en ellos una actitud positiva frente a la relación de las asociaciones micorrízicas
y su importancia en los suelos de nuestra región, que son suelos secos y bajo
porcentaje de nutrientes en estos.
Una de las dificultades en cuanto a la enseñanza y aprendizaje de las ciencias
naturales, está relacionada con la profundización de algunos temas como son,
las asociaciones que presentan muchos microorganismos existentes en
nuestro planeta, como es el caso de los hongos micorrizos arbusculares. Con
respecto a esto, los estudiantes de la Institución Educativa Técnica la
Esperanza muestran poco conocimiento en cuanto a las asociaciones
micorrízicas y su importancia en la conservación de los ecosistemas. Por tal
razón se hace necesario, diseñar y ejecutar una propuesta pedagógica que
permita familiarizar y motivar a los estudiantes para sensibilizarlo y mejorar su
nivel de aprendizaje en cuanto a la importancia de estas especies para los
ecosistemas.
El conocimiento acerca de los HMA es fundamental para el proceso de
aprendizaje de los jóvenes en la actualidad, ya que ellos realizan actividades
ecológicas como es la arborización, los beneficios que estos aportan a través
de los ciclos biogeoquìmicos, debido a que los nutrientes se mueven
cíclicamente entre los organismos y el medio ambiente en las interacciones que
se presentan en los ecosistemas naturales. Es así como a través de
actividades pedagógicas, se incentivará a los estudiantes a la consulta de
artículos y desarrollo de trabajos experimentales, relacionados con las
asociaciones simbióticas, para promover la reflexión sobre su conservación y la
importancia que tienen estos microorganismos en los ecosistemas naturales de
la región y de su entorn
24
1.3 OBJETIVOS
1.3.1 Objetivo General.
Desarrollar una estrategia pedagógica que permita el aprendizaje de los
principios básicos de los hongos micorrizos arbusculares en suelos
salinos de Manaure-Guajira.
1.3.2 Objetivos Específicos.
Determinar de manera cualitativa el grado de colonización de hongos
MA nativos en plantas silvestres de suelos salinos del municipio de
Manaure-Guajira, a través de la cuantificación del porcentaje de
colonización.
Determinar la producción de esporas de los hongos MA en suelo salino
de Manaure-Guajira por el método flotación-filtración de forma
cualitativa.
Evaluar los efectos de salinidad en la colonización y densidad de los
hongos MA comparándolos con otros estudios en la región.
Sensibilizar a la comunidad educativa de la Institución Educativa Técnica
la Esperanza, mediante actividades pedagógicas que permitan
determinar la importancia de conservar y proteger los HMA nativos de la
región.
Relacionar al estudiante con los procesos de observación y
experimentación de los hongos MA para la apropiación del conocimiento
a través de prácticas de laboratorios, presentación de informes y salidas
a campos.
25
1.6. HIPOTESIS
Las especies de hongos micorrízicos arbusculares nativas de los suelos salinos
de Manaure-Guajira, se encuentran presentes colonizando y promoviendo el
desarrollo vegetal bajo condiciones salinas. Por lo tanto su nivel de infección y
producción de esporas difieren de acuerdo al grado de salinidad del suelo.
Estas experiencias de campo y de laboratorio son unas estrategias óptimas
para que los estudiantes desarrollen competencias integrales al apropiarse de
los conocimientos básicos sobre los hongos micorrízicos arbusculares y su
influencia en los suelos de nuestra región.
26
1.7. MARCO DE REFERENCIA
2.1.1. MARCO DE ANTECEDENTES.
Los antecedentes de la investigación nos sirven como marco de referencia para
la investigación que se va a realizar, si se tiene en cuenta que los trabajos
citados deben estar relacionados con el estudio propuesto. Dentro de los
trabajos de investigación relacionados con el EJECUCIÓN DE UNA
ESTRATEGIA PEDAGÓGICA QUE PERMITA EL APRENDIZAJE DE LOS
PRINCIPIOS BÁSICOS DE LOS HONGOS MICORRIZOS ARBUSCULARES
EN SUELOS SALINOS DE MANAURE-GUAJIRA, se pueden citar las
investigaciones realizadas por:
Tena Adriana (2002), quien realizó un estudio para determinar la presencia de
hongos micorrízicos arbusculares en plantas silvestres de suelos salinos
en el estado de colima (México), para obtener el título de magister en
ciencias en el área de biotecnología. El objetivo de dicho estudio se centró en
evaluar las características físico-químicas de los suelos salinos sobre la
presencia y diversidad de hongos micorrizos arbusculares en plantas silvestres
crecidas con diferente nivel de salinidad; el estudio se llevo a cabo en dos
etapas, la primera consistió en la toma de muestras en dos sitios determinados
de un área correspondiente a un suelo de características salinas; la segunda
etapa consistió en un trabajo experimental de laboratorio para determinar las
características granulométricas, químicas y microbiológicas de las asociaciones
MA. Los resultados obtenidos indican que todas las plantas estudiadas
mostraron colonización micorrízica arbuscular, lo cual contribuía con la
conservación de dichos ecosistemas.
También Tapias, José (2003), realizó una investigación para identificar
hongos micorrizos arbusculares aislados en suelos salinos y su
eficiencia en plantas de lechugas, para obtener el título de doctor en ciencias
en el área de la biotecnología; el objetivo de dicho estudio estuvo encaminado
a identificar especies de hongos micorrizos arbusculares (HMA) y la evaluación
de su eficiencia en plantas de lechuga (Lactuca Sativa L). para el desarrollo de
la investigación se seleccionaron siete municipios los cuales presentaban
características salinas diferentes, en los cuales se tomaron muestras a las que
se les realizo sus respectivos análisis físico-químicos y su efectividad en las
variables fisiológicas ( volumen radical, área foliar, y peso seco del follaje). Los
resultados que se obtuvieron en este estudio fue una alta conductividad
eléctrica, lo cual permitió clasificar los suelos como altamente salinos con la
presencia de HMA en plantas de lechugas facilitando así la conservación y su
27
capacidad infectiva; sin embargo, otros resultados mostraron que no hubo
efectividad de los HMA en la variables fisiológicas.
En Colombia, el proceso de salinización de los suelos obedece tanto a causas
naturales como a condiciones antrópicas debido a un deficiente manejo de los
mismos con prácticas agrícolas inadecuadas. Las zonas con mayor cantidad de
suelos salinos se presenta en zonas costeras y llanuras de la región Caribe, en
los valles interandinos de la región Andina y en las zonas costeras de la región
del Pacífico (IDEAM, 2002). La subdirección de Geomorfología y Suelos del
IDEAM elaboró una primera aproximación al problema de la salinización de los
suelos del país a partir de la información del mapa de suelos del IGAC (1983) y
de la experiencia y consulta de expertos profesionales en la materia en el país.
De acuerdo a este análisis, se identificó que el país tiene cerca de 87,000 km2
equivalente al 7.7% de sus tierras a diferentes categorías de intensidad de
salinización (IDEAM, 2002). Estas tierras normalmente se encuentran ubicadas
en el ecosistema seco del Caribe, en los valles interandinos del Magdalena y
Cauca, altiplanos y en general región Caribe y Pacifica.
Estos resultados constituyen una primera aproximación al mapa del proceso
actual de salinización y alcalinización considerando la información disponible
en su momento y en las fuentes utilizadas, pero especialmente se apoya en el
mapa de suelos de Colombia. El análisis realizado constituyó una clasificación
de la información de cada una de las unidades de suelos de acuerdo a un
criterio de presencia o ausencia de suelos salinos y/o sódicos. Este criterio se
estableció por medio de algunos pocos datos disponibles referidos a las
características y propiedades químicas de perfiles representativos levantados
en estudios de suelos regionales y locales, en lo que respecta a conductividad
eléctrica (CE) y porcentaje de saturación de sodio (PSI).
Un limitante común en gran parte de los suelos del territorio nacional es su baja
fertilidad, la cual se manifiesta en condiciones de alta acidez con altos
contenidos de Al+ intercambiable, bajo contenido de elementos nutricionales
para las plantas como P, K, Ca y Mg, baja capacidad de suministrar nutrientes
como N y S debido a la presencia de bajos niveles de materia orgánica,
presencia de alta proporción de materiales coloidales inorgánicos de escasa
actividad (arcillas LAC). Cabe aclarar, que no necesariamente todas las
condiciones negativas mencionadas se presentan en su conjunto para calificar
su baja fertilidad. Según IGAC 1988, aproximadamente en el 85% del territorio
nacional los suelos tienen pH menores a 5.5 y el 15% tienen pH inferiores 5.
Además, en la Amazonía, la Orinoquía, el Andén Pacífico, el Valle del
Magdalena y las islas del Caribe predominan los contenidos bajos de materia
orgánica (entre 1 y 1.5% de carbono orgánico), en la región Caribe el contenido
28
de carbono orgánico está entre 0.5 y 1% y en la Guajira es menor de 0.5%, es
decir que en el 73.11% del país los suelos presentan deficiencia en el
contenido de materia orgánica; la distribución de esta propiedad en la Región
Andina es muy variable debido a la gran cantidad de condiciones ambientales
que se presentan en ella. En los suelos del 98% del país, se presenta
deficiencia de fósforo para las plantas.
Las áreas salino/ sódicas están caracterizadas, esencialmente, por presentar
contenidos de sales y sodio elevados, valorados por la conductividad eléctrica
mayor de 4 dS/m y porcentaje de saturación de sodio mayor 15%. Estas
características definen cualidades particulares a estos suelos incidiendo
especialmente en el crecimiento vegetal y en los rendimientos de los cultivos.
La magnitud del proceso alcanza el 5.6 % de la superficie del país, equivalente
a cerca de 63,300 km2, distribuidos en los siguientes departamentos:
Magdalena, Guajira, Cesar, Córdoba, Bolívar, Sucre, Atlántico, Antioquia, Valle
del cauca, Tolima, Huila, Choco, Nariño, Cauca y Caldas (ver tabla 1).
29
Tabla 1. Distribución por departamento de las áreas salino/ sódicas.
DEPARTAMENTO
AREAS
SALINO/SODICAS
ÁREA
(km2)
%AREAS
SALINO/SODICAS
%AREAS
SALINO/SODICAS
TOTAL PAÍS
TOTAL
DEPARTAMENTO
Magdalena
15374,8
22935,7
1,36
67,03
La Guajira
10243,4
20517,5
0,91
49,92
Cesar
8686,2
22597,0
0,77
38,44
Córdoba
7773,9
24818,4
0,69
31,32
Bolívar
6775,0
25686,4
0,60
26,38
Sucre
4772,0
10917,8
0,42
43,71
Atlántico
2356,2
3485,5
0,21
67,60
Antioquia
1685,2
63249,7
0,15
2,66
Valle del Cauca
1341,3
21893,8
0,12
6,13
Tolima
1187,7
23091,9
0,11
5,14
Huila
1023,3
19777,0
0,09
5,17
Choco
873,7
46563,5
0,08
1,88
Nariño
684,0
30669,5
0,06
2,23
Cauca
329,9
28823,9
0,03
1,14
Caldas
103,9
7668,7
0,01
1,35
TOTAL
63261,4
1131106,0
5,59
5,59
30
En las regiones Guajira, Caribe y Valle del Cauca se encuentran amplias áreas
con suelos afectados por sales y/o por sodio, características que imponen
limitaciones fuertes para su uso agropecuario intensivo. Pulido 2000, estudió la
distribución de diferentes formas de salinidad en los suelos de las regiones
Caribe y Guajira y encontró que el 28.3% del área de ellas (3‟506.033 ha) está
afectada por algún tipo de salinidad.
En las regiones Caribe, Valle del Cauca y Alto Magdalena son frecuentes
también las limitaciones de carácter físico para el uso del suelo, relacionadas
con la presencia de propiedades verticas, de horizontes endurecidos, de
deterioro estructural y de alta susceptibilidad a la erosión. A manera de síntesis
se exponen los limitantes de uso que afectan la mayor cantidad de los suelos
en las diferentes regiones naturales del país (Tabla 2).
Colombia por su ubicación geográfica, presenta condiciones climáticas
especiales en la mayor parte de su territorio, el clima es tropical y se
caracteriza por alta humedad y alta temperatura durante el año. Según
Malagón et al. 1995, el 82.88% del territorio colombiano está ubicado por
debajo de los 1000 msnm (clima caliente) y tiene una temperatura media de
27°C. Además, se ha estimado que aproximadamente el 80% del territorio
presenta una condición climática húmeda, muy húmeda o pluvial.
Dichas condiciones climáticas han generado procesos intensos de alteración
de los minerales primarios del material parental y de mineralización de la
materia orgánica, así como de lavado (lixiviación) intenso de todo aquello que
es soluble en agua. Estos procesos producen un complejo coloidal inorgánico
de intercambio de baja actividad (LAC), dominado por arcillas caoliníticas,
escasa acumulación de materia orgánica coloidal de deficiente calidad;
empobrecimiento del suelo en bases, lo que implica una disminución en el pH y
una acidificación intensa, todo lo cual induce a la formación de suelos de baja
fertilidad, en relación a la oferta de nutrimentos para la planta.
31
Tabla 2. Principales limitaciones para el uso intensivo agropecuario de los
suelos en las diferentes regiones naturales de Colombia.
Tomado de Jaramillo, 2002.
La degradación de las tierras áridas, semiáridas y subhúmedas secas,
resultante de diversos factores que actúan en forma individual o colectiva,
como las variaciones climáticas y las condiciones topográficas, se conoce
como desertificación. Ella se acentúa con las presiones humanas
(antrópicas): la colonización, las explotaciones mineras, la construcción de
vías, el urbanismo y las prácticas equivocadas del manejo del suelo.
En Colombia, la desertificación se presenta con mayor intensidad en los
departamentos de La Guajira, Santander, Boyacá, Norte de Santander, Cauca,
Nariño, Huila, Tolima, Atlántico, Magdalena, Sucre y Cesar. El primero de ellos,
La Guajira, se considera, por sus condiciones climáticas, una verdadera región
desértica.
32
En otras áreas, la salinización se deriva del uso inadecuado del riego, bien sea
porque se utilizan aguas salinas, o porque existen deficientes sistemas de
drenaje, situación que favorece el ascenso capilar de las sales y su posterior
acumulación en las capas superficiales del suelo.
Por otra parte, la compactación de los suelos, por degradación de su estructura
y por pérdida de materia orgánica, ocurre en la mayor parte de los suelos
colombianos sometidos al uso intensivo de maquinaria agrícola, en condiciones
no apropiadas de humedad. La compactación afecta severamente las
posibilidades de oxigenar las zonas de raíces y por lo tanto incide
negativamente en la producción agraria.
La salinidad de los suelos es frecuentemente expresados como conductividad
eléctrica (C.E.) del extracto de suelos. Esto permite que sea medida la
conductividad métrica o calculada para conocer la relación lineal
estrechamente entre la conductividad eléctrica (C.E.) y el total de sales
disueltas en la solución a una temperatura determinada. Un suelo es
generalmente salino cuando la conductividad eléctrica excede 4.0 dS/m-1.
Cuando un suelo se describe en términos de concentración de sales, es un
suelo salino, cuando el contenido de sal excede 1.0 %. Las sales disueltas
podrían afectar a los organismos del suelo por lo específico de la toxicidad de
las altas concentraciones de los iones, tales como el sodio y el cloro o por los
efectos no específicos de los solutos sobre el potencial osmótico (Juniper y
Abbott, 1993).
La comparación de los resultados de los experimentos sobre suelos salinos es
complicada por los métodos de medición de los suelos salinos. Usualmente
todas las sales solubles son extraídas y la salinidad es expresada como
concentraciones de iones específicos o como el total de las sales solubles en
suelo seco. Sin embargo la salinidad de la solución del suelo depende no
solamente de la concentración de las sales, sino también del volumen del agua
en los suelos. Los suelos ligeros (arenosos), arriba de cinco veces de la
capacidad de campo de suelos pesados (arcillosos), tienen un contenido de
sales menor que los suelos pesados, los cuales tienen en su solución cinco
veces el contenido de los suelos ligeros ( Bernstein, 1975).
La asociación de los HMA y las diferentes especies vegetales se presenta
principalmente bajo condiciones estresantes del ambiente como salinidad,
sequía, baja fertilidad, altas temperaturas, etc. La salinidad de los suelos
podría influir en el desarrollo y actividad de los hongos micorrízicos
arbusculares (HMA) por varios mecanismos, indirectamente o directamente
33
(Juniper y Abbott, 1993). Los HMA siempre reducen el estrés salino del
ambiente tal como la sequía (Sylvia y Wiliams, 1992) y la salinidad (Ruiz-
Lozano et al., 1996). La germinación de las esporas en los suelos salinos,
pueden describirse en cuatro formas: hidratación, activación, formación del
tubo de germinación y desarrollo de la hifa (Tommerup, 1984).
La salinidad es un factor limitante de la producción agrícola, los estudios sobre
micorrizas y tolerancia de las plantas a este estrés es relativamente reciente.
Resultados reportados por Barea (2003), demuestran el efecto inducido por la
micorrización en la disminución de la deficiencia nutritiva provocada por
antagonismos iónicos, efecto secundario del estrés salino, lo que permite
crecimiento mayor de las plantas micorrizadas. Concretamente, las micorrizas
mejoran diversos procesos fisiológicos (incremento del ritmo de intercambio de
CO2, transpiración, cambios en la conductancia estomática, eficacia en el uso
de agua), aparte del derivado de la captación de nutrientes. Adicionalmente,
Corredor (2003) y Barea (2003), sugieren otros mecanismos para justificar el
papel de las micorrizas en relación con la tolerancia a salinidad, tales como la
inducción de cambios hormonales o la mejora en la capacidad de agua.
Las investigaciones proponen el incremento de la nutrición del fósforo en
plantas micorrizadas es una respuesta al incremento a la tolerancia a la
salinidad y demuestran que en una adición de fertilizantes de fosfato en plantas
no micorrizadas, puede minimizar los efectos de los suelos salinos (Hirrel y
Genderman, 1980). Sin embargo otras investigaciones, indican que el mejor
estado nutricional de la planta es debido a los hongos micorrízicos al
incrementar el desarrollo de las plantas bajo condiciones salinas (Ojala et al.,
1983).
Los suelos colonizados por HMA contienen más agregados estables al agua
que los suelos carentes de HMA. El desarrollo de micelio extrarradical permite
a las raíces tener un mayor acceso al agua del suelo y aumentar así su
hidratación, lo que mejora el metabolismo vegetal aun en condiciones de estrés
ambiental (Augé et al., 2003; Augé, 2004). Las diferencias en la efectividad de
la micorrización para estimular la asimilación de agua por la planta dependen
de la especie de HMA asociadas, y parecen estar relacionadas con la cantidad
de micelio producido por cada hongo y la frecuencia con la que la raíz es
colonizada por estructuras fúngicas vivas y activas (Feire-Cruz et al., 2000;
Marulanda et al., 2003; Augé, 2004).
Se ha reportado gran absorción de aguas por las plantas bajo condiciones
salinas, esto es posible que mejore la nutrición de las plantas por los hongos
micorrízicos y permitan a las células efectivamente regular más el paso de los
34
solutos al interior y separar los iones transportados (Rosendhal y Rosendhal,
1991).
La habilidad de sobrevivir en suelos secos está ligada a la posibilidad de
sobrevivir a mayor deshidratación. A medida que el suelo se seca y su
potencial hídrico decrece, las plantas también deben disminuir su potencial
hídrico para mantener un gradiente favorable en el flujo de agua hacia la raíz
(Ruiz-Lozano, 2003; Augé et al., 2003). En condiciones de estrés las plantas
disminuyen el potencial hídrico de sus tejidos (Feire-Cruz et al., 2000).
En varios estudios se ha descrito cómo la micorrización mejora el estado
hídrico de diversas especies vegetales cuando se presenta un déficit de agua,
al incrementar la asimilación relativa del agua, las tasas de transpiración y de
intercambio de CO2 y la eficiencia en el uso de agua, porque propician el ajuste
osmótico celular (Ruiz-Lozano, 2003).
La tolerancia a la salinidad por parte de las plantas micorrizadas se debe
principalmente a que los HMA mejoran el estado nutricional del hospedero y
facilitan la asimilación de P, la cual se dificulta en suelos salinos. El incremento
en la concentración de N en condiciones de salinidad también puede mejorar el
metabolismo de la planta, al favorecer la síntesis de proteínas. Si bien el Na+
tiene un efecto antagónico con el Mg2+, lo que afecta la síntesis de clorofila, la
presencia de HMA mejora la concentración de Mg2+ en los tejidos vegetales y
así disminuye o elimina el efecto antagónico del Na+ (Bhoo-pander y Mukerji,
2004).
El ajuste osmótico permite que los tejidos vegetales mantengan un gradiente
de potencial hídrico que favorece el flujo del agua en la planta, mejora la
turgencia de los tejidos y puede permitir que haya expansión celular y
crecimiento; también favorece la apertura de estomas y la fotosíntesis. Los
solutos que participan en el ajuste osmótico son iones inorgánicos
(principalmente K+ y Cl-) o compuestos orgánicos sin carga (prolina y glicina
betaína), así como carbohidratos (sacarosa, pinitol y manitol).
Se ha demostrado que la micorrización incrementa la concentración de estos
osmolitos cuando las plantas crecen en condiciones de estrés hídrico (Ruiz-
Lozano, 2003). Según Feng et al. (2002), la inoculación con G. mosseae en
plantas de maíz (cv. „Yedan 13‟) cultivadas en condiciones de estrés salino,
incrementó la cantidad total de electrolitos en la raíz y de azúcares totales en
raíces y tallos, lo que permitió a los autores inferir que hubo una mayor
capacidad osmorreguladora en las plantas micorrizadas.
35
La inoculación de los HMA se considera una alternativa para incrementar el
crecimiento, sobrevivencia y rendimiento de los cultivos u otras especies
vegetales silvestre, en condiciones de limitación de agua y por ello los HMA
son de importancia agrícola y ecológica. De los estudios que evalúan el efecto
de los HMA cuando las plantas están sometidas a estrés, 80 % de ellos
demuestra que las plantas micorrizadas crecen y mejoran su estado hídrico en
comparación con plantas no micorrizadas (Augé, 2001). Sin embargo, se
desconocen los mecanismos precisos mediante los cuales la asociación
micorrízicos arbuscular modifica el metabolismo de la planta.
La inoculación está influenciada por la fisiología de la planta huésped, porque
la mayoría de la energía de la extensión de la hifa, la obtiene la translocación
del carbono de la planta el hongo. Por lo anterior, considerando los efectos de
la salinidad en la formación de los hongos micorrizos se deberá incluir los
efectos de la salinidad sobre el desarrollos de las plantas hospederas. Las
plantas reducen los niveles de la colonización de los HMA, con el incremento
de la salinidad en los suelos, esto puede ser debido, a los cambios fisiológicos
de las mayorías de las plantas, los cuales afecta a la simbiosis o tiene un
efecto indirecto sobre el hongo micorrizos arbuscular (Juniper y Abbott, 1993).
Algunos estudios han demostrado la importancia de la inoculación con los
hongos MA sobre el crecimiento de las plantas en los suelos salinos, pero se
tiene el problema de la información por ser muy escasa para documentar los
efectos de la salinidad sobre el crecimiento del hongo. No está claro si las
altas concentraciones de sales en el suelo limitan las poblaciones y la
diversidad de los hongos micorrízicos arbusculares o bien si los procesos de
precolonización son afectados (Juniper y Abbott, 1993)
Una planta sometida a estrés hídrico reduce su crecimiento (Augé, 2001). Una
estrategia para resistir tales condiciones de estrés es la asociación con un
determinado HMA, ya que la interacción permite a la planta aclimatarse y
continuar con la asimilación de nutrimentos en las etapas sucesivas del
desarrollo (Ruiz-Lozano et al., 1995; Bhoopander y Mukerji, 2004).
Los hongos micorrízicos arbusculares (HMA) son microorganismos del suelo
que establecen relaciones simbióticas e incrementan la asimilación de
nutrimentos y la tolerancia a diversos tipos de estrés biótico y abiótico en las
plantas. Por su parte, los hongos adquieren fotoasimilados de las plantas para
su mantenimiento (Smith y Read, 2008). Los HMA tienen un efecto en las
relaciones hídricas de la planta y del suelo en condiciones de estrés, que
modifican la conductividad estomática, la tasa fotosintética y la transpiración en
las plantas, mientras que los exudados fúngicos promueven la cohesión de las
36
partículas del suelo e incrementan la retención de agua en el sustrato (Rillig y
Mummey, 2006).
El incremento en la asimilación de nutrimentos en la planta debido a la
interacción con una determinada especie de HMA, depende de la distribución
de fotoasimilados entre los organismos asociados. Si la simbiosis estimula la
asimilación de nutrimentos y así mejora el metabolismo general del hospedero
y elimina el costo que implica la simbiosis en la economía del carbono, se
considera que la planta obtiene un beneficio real (Wright et al., 1998). Lo
anterior tiene implicaciones relevantes en condiciones de limitación de agua, ya
que los HMA mejoran el estado hídrico del hospedero y las plantas
micorrizadas incrementan su tasa de intercambio gaseoso, presumiblemente
para reponer el carbono utilizado en la manutención del hongo (Augé et al.,
2008; Sheng et al., 2008). El principal beneficio que aportan los HMA es
incrementar la adquisición de nutrimentos que no están disponibles para las
plantas, principalmente P y N. Asimismo, los HMA tienen influencia sustancial
en la fisiología y las relaciones hídricas de la planta en condiciones de estrés.
Se ha postulado que existen diferencias entre HMA en la efectividad para
incrementar la tolerancia a la sequía de la planta, en términos de mantener el
crecimiento en condiciones de estrés y permitir el uso eficiente del agua (Ruiz-
Lozano et al., 1995). Marulanda et al. (2006) demostró que el desarrollo y
sobrevivencia de una planta adaptada a la sequía (Retama sphaerocarpa
Boiss.) es altamente dependiente de la actividad de poblaciones micorrízica
autóctonas. Las plantas así micorrizadas presentan mayor desarrollo de la raíz
y del crecimiento vegetal, así como disminución en sus requerimientos de
agua. Las diferencias en la efectividad de la micorrización para estimular la
asimilación de agua por la planta dependen de la especie de HMA asociadas, y
parecen estar relacionadas con la cantidad de micelio producido por cada
hongo y la frecuencia con la que la raíz es colonizada por estructuras fúngicas
vivas y activas (Feire-Cruz et al., 2000; Marulanda et al., 2003; Augé, 2004).
La colonización es modificada por el contenido de sales que se encuentran en
el suelo y regulada por el genotipo hospedante. En condiciones de altos
contenidos de sales, se ha encontrado que la colonización de los HMA
disminuye, produciéndose mayor esporulación de los endófitos, lo que asegura
la supervivencia. (Sylvia y Schenk, 1982; Duke et al., 1986).
La discusión de la ecología de los hongos micorrízicos en ambientes salinos ha
sido confusa por la necesidad de distinguir los efectos bióticos y abióticos sobre
la distribución y la abundancia relativa del hongo. Los hongos micorrizos han
sido registrados en varios trabajos como sucesos ambientales en suelos
37
salinos. En una investigación de suelos salinos desérticos alcalinos con
porcentajes de salinidad entre 1.26 y 1.30 ds/m-1 se encontró colonización de
hongos micorrizos arbusculares en pastos tolerantes a la salinidad, tales como
Festucaidohenis y Distchlisstricta. El número de las esporas de los HMA
fueron correlacionados con las altas concentraciones de sodios de los suelos,
pero no fueron relacionados con el pH, conductividad eléctrica y los porcentajes
de concentración de otros cationes (Ho, 1987). Los hongos micorrizos
arbusculares más comúnmente observados en suelos salinos son Glomus sp.
(Pond et al., 1984; Ho, 1987).
En algunos hongos micorrizos, el desarrollo del tubo germinativo de una espora
en germinación, podría ser estimulado por la proximidad de la raíz de las
plantas y por los exudados de la raíz. Si los exudados estimulan el desarrollo
podría ser alterado en condiciones de salinidad, puesto que la exudación es
grandemente influenciada por la química del suelo y la textura del mismo
(Rosendhal y Rosendhal, 1991).
Hay claras evidencias, que demuestran la que la germinación de esporas y los
subsiguientes desarrollos de las hifas de algunos hongos micorrizos
arbusculares, son reducidos por el incremento de salinidad del suelo (Abbott,
et al., 1992). Sin embargo, los diseños experimentales y las metodologías, no
consiguen generalmente separa los efectos directos de la salinidad sobre el
desarrollo del hongo. Se necesita realizar estudios sobre las respuestas de los
hongos micorrizos arbusculares a los suelos salinos (Juniper y Abbott, 1993).
Varios estudios ecológicos demuestran que hay una respuesta diferencial en la
planta en función del ecotipo de HMA asociado, ya que hay comunidades de
HMA y plantas que están adaptadas a ciertas condiciones ambientales
(Kliromonos, 2003). Al-Agely y Sylvia (2008) estudiaron la variación ecotípica
en función de la procedencia tanto del inóculo de HMA como de una especie
vegetal silvestre (UniolapaniculataL. Roth), y encontraron mayor efecto en el
crecimiento y concentración de P en la planta cuando el huésped y hospedero
proceden del mismo sitio (Costa del Golfo de México o Costa Atlántica de
Florida).
Por otra parte, no hay reportes publicados de investigaciones de los efectos de
salinidad del suelo sobre las esporas producidas por los HMA. Si los suelos
salinos reducen la germinación de las esporas, desarrollo hifal, y la formación
de la micorrizas entonces la producción total de las esporas es probable sea
reducida y no en suelos no salinos a menos que estimule la esporulación, como
ocurre en algunos mucorales y especies de Aspergillus. Hay algunos
experimentos sobre los efectos de la disponibilidad del agua sobre la
esporulación de los hongos micorrízicos, pero más allá de nombrar las
38
diferencias de diferentes hongos, los resultados son inconclusos (Abbott et al.,
1992).
En los últimos años se han evaluado cepas nativas aisladas de zonas áridas y
semiáridas, y se ha visto que la micorrización con especies nativas es más
efectiva para incrementar la asimilación relativa de agua y la adquisición de N+
y K+ que con las micorrizas exóticas (Augé et al., 2003). En sorgo (Sorghum
bicolor (L.) Moench cv. „DK40Y‟) y lechuga (Lactuca sativa L. cv. „Romana‟), la
inoculación con hongos procedentes de regiones semiáridas incrementan en
mayor medida los niveles de P, la asimilación de agua y el crecimiento, en
comparación con la inoculación de especies exóticas procedentes de una
colección del INVAM (International Culture Collection of Arbuscular and
Arbuscular-Vesicular Mycorrhizal Fungi) (Ruiz-Lozano y Azcón, 2000;
Marulanda et al., 2003; Cho et al., 2006).
Se considera que los HMA son críticos en la sucesión y la composición de
algunas comunidades vegetales (Kyllo et al., 2003). En un ecosistema
semiárido en España se encontró que la mayoría de especies en la vegetación
estuvo colonizada por micorrizas pertenecientes a los géneros Glomus,
Scutelospora y Acaulospora, y que el crecimiento de arbustos estuvo
positivamente relacionado con el porcentaje de colonización micorrízica en las
raíces, por lo que se ha propuesto que la micorrización hace más competitivas
a las plantas en zonas donde hay escasez de nutrimentos y agua (Requena et
al., 1996).
Estrada-Luna y Davies (2008) resaltaron la importancia de la adaptación de los
organismos simbiontes a ambiente áridos y semiáridos, al observar que la
asociación de Opuntia albicarpa Scheinvar cv. „Reyna‟ con un consorcio
fúngico procedente del Desierto Sonorense, incrementó más las
concentraciones de nutrimentos (N, P, K+ y Ca2+) que un biofertilizante
experimental (ZAC-19) y que una especie exótica (Glomus intraradices N.C.
Schenck & G.S. Sm.) procedente del INVAM.
Por otro lado actualmente, los microorganismos benéficos del suelo juegan un
papel fundamental en el desarrollo de las plantas; entre ellos, se destacan los
hongos formadores de micorriza arbuscular, los cuales han sido reportados por
contribuir en el crecimiento de la planta hospedante y en la síntesis de algunos
metabolitos secundarios ( Guerra, 2008; Toussaint, 2007).
Por lo anterior, el estudio científico de la acumulación de metabolitos
secundarios en las plantas es fundamental, y en la cual la micorriza arbuscular
juega un papel determinante, siendo su presencia se suma importancia en la
39
síntesis, acumulación y calidad de los metabolitos secundarios (Khaosaad et
al., 2006; Kapoor et al., 2007).
A pesar de las extensas investigaciones de los efectos interactivos en los
suelos salinos y las micorrizas sobres las plantas, hay claras deficiencias en el
conocimientos de los efectos de la salinidad sobre la formación de micorrizas,
por lo que es necesario más trabajos con énfasis en el desarrollo y fisiología de
los hongos simbióticos en condiciones de salinidad (Juniper y Abbott, 1993)
40
(Fig. 1) Mapa de áreas salino/sódicas y áreas con distinto grado de
susceptibilidad a la salinización.
Tomado del IDEAM 2002.
41
2.2. MARCO TEORICO
2. 2.1 Salinidad del suelo.
La salinización es la acumulación en el suelo de sales solubles en agua. Estas
sales son el potasio (K+), el magnesio (Mg2+), el calcio (Ca2+), los cloruros
(Cl-), los sulfatos (SO42-), el carbonato (CO32-), el bicarbonato (HCO3-) y el
sodio (Na+). La concentración de sodio también se denomina sodificación. Las
sales se disuelven y son transportadas por el agua. Cuando el agua se
evapora, las sales se depositan en el suelo.
La salinización de los suelos es el proceso de acumulación en el suelo de sales
solubles en agua. Esto puede darse en forma natural, cuando se trata de
suelos bajos y planos, que son periódicamente inundados por ríos o arroyos; o
si el nivel de las aguas subterráneas es poco profundo y el agua que asciende
por capilaridad contiene sales disueltas. Cuando este proceso tiene un origen
antropogénico, generalmente está asociado a sistemas de riego.
Los suelos sódicos merecen ser mencionados ya que no son suelos salinos
como tales pero contienen niveles relativamente altos de sodio. Esto hace que
sean físicamente inestables, que se desmenucen y se agrieten cuando se
secan y se hundan cuando están húmedos. Cuando se endurecen son
relativamente impermeables al agua, favoreciendo la escorrentía que
transporta arcilla en suspensión, materia orgánica y nutrientes. El agua con un
contenido alto de sodio no debería ser usada para riego si los suelos son muy
impermeables ya que la situación podría empeorar rápidamente.
En suelos salinos, el sodio sustituye el calcio y el magnesio que son
adsorbidos en la superficie de partículas de arcilla en el suelo. Así pues, la
agregación de las partículas del suelo se reduce, y el suelo tiende a
dispersarse. Cuando está mojado, un suelo sódico tiende a sellarse, su
permeabilidad se reduce drásticamente y, por tanto, la capacidad de infiltración
de agua se reduce también. Cuando está seco, un suelo sódico se dura y se
aterrona. Esto puede resultar en daños a las raíces.
La causa de la salinización del suelo es un aporte de sales mayor que la
descarga; normalmente el agua con sales disueltas es lo que aporta estas
sales. Ejemplos de suelos salinos naturales se encuentran en las costas
marítimas donde los terrenos se inundan desde el mar, donde el viento sopla
gotas de agua salina tierra adentro y/o el flujo subterráneo del mar penetra en
el acuífero interno. También en los desiertos hay suelos salinos a causa de la
alta evaporación del agua aportada históricamente.
42
El problema no natural de la salinización se da en los terrenos regados, porque
el agua de riego siempre contiene algo de salinidad y la concentración en el
suelo aumenta continuamente por la evapotranspiración. Por ejemplo,
asumiendo que el agua de riego tiene una baja concentración de 0.3 g/l, y una
aplicación anual modesta de 10,000 m3 agua por ha (casi 3 mm/día), la
irrigación introduce 3,000 kg sal/ha cada año. En regiones donde la
precipitación es escasa durante todo el año (clima árido) o está prácticamente
limitada a una sola estación (lluvias de monzón) es necesario el riego.
En terrenos regados donde parte del agua aplicada o parte de la lluvia percola
por el suelo y se descarga por un drenaje natural subterráneo, generalmente la
exportación de sales es suficiente para evitar la salinización.
Una consecuencia de la salinización del suelo es la pérdida de fertilidad, lo que
perjudica o imposibilita el cultivo agrícola. Es común frenar o revertir el proceso
mediante costosos «lavados» de los suelos para lixiviar las sales, o pasar a
cultivar plantas que toleren mejor la salinidad.
La salinidad no siempre tiene que ir asociada a un pH alcalino, sino que cuando
se alcanzan valores muy ácidos se produce la solubilización de sales
alumínicas que pueden generar una elevada conductividad con un riesgo
añadido, la presencia de aluminio soluble en cantidades suficientes para ser
tóxico para la mayoría de las plantas. Por ello cuando el pH baja de 3.5 se
consideran salinos los suelos con conductividad superior a 8 dS/m, como en el
caso de la alcalinidad.
Varios factores afectan la cantidad y composición de las sales en los suelos:
El Agua de Riego. La cantidad total de sales disueltas en el agua de
riego, y su composición, influyen en la salinidad del suelo. Por lo tanto,
varios parámetros, como el CE de la fuente de agua y su contenido de
minerales deben ser probados.
Abonos. El tipo y la cantidad de fertilizantes aplicados al suelo afectan
a su salinidad. Algunos fertilizantes contienen altos niveles de sales que
son potencialmente perjudiciales, tales como cloruro de potasio o
sulfato de amonio. El mal uso de fertilizantes conduce a la acumulación
de sales en el suelo, y debe ser evitado.
Régimen y métodos de riego. Para prevenir la acumulación excesiva
de las sales en la zona radical, es necesario aplicar una cantidad extra
de agua, la fracción de lavado, de manera que supere a la necesaria
para la evapotranspiración. Esta fracción de agua debe pasar a través
de la zona radical para desplazar, de este modo, el exceso de sales. La
43
frecuencia y la cantidad de lavado dependen de la calidad del agua, del
clima, del suelo y de la sensibilidad del cultivo a la salinidad.
Cuando el suelo se seca, la concentración de las sales en la solución del suelo
aumenta. Desde que las sales se mueven en el suelo con la frente mojada, las
sales se acumulan en perfiles específicos según el régimen de riego y el tipo
de equipo de riego utilizado.
2.2.2 Formación de suelos salinos.
Los factores que originan la acumulación excesiva de sales en el suelo pueden
ser naturales o antropogénicos.
2.2.2.1 Factores medioambientales (naturales) que originan salinización o
sodificación:
Acontecimientos geológicos, que pueden aumentar la concentración de
sales en las aguas subterráneas y, como consecuencia de ello, en los
suelos;
Factores naturales, que pueden provocar el afloramiento de aguas
subterráneas ricas en sales a la superficie, o cerca de la superficie, o en
horizontes situados por encima de la capa freática;
Infiltración de aguas subterráneas en zonas situadas por debajo del nivel
del mar, es decir, microdepresiones con poco o ningún drenaje;
Inundaciones de agua procedente de zonas con sustratos geológicos
que liberan grandes cantidades de sales;
La acción del viento, que, en las zonas costeras, puede acarrear
cantidades moderadas de sal tierra adentro.
Los factores naturales que inciden en la salinidad de los suelos son el clima, el
material de roca madre, el tipo de ocupación del suelo, el tipo de vegetación y
la topografía.
2.2.2.2 Factores de origen humano que pueden dar lugar a salinización o
sodificación:
Riego con aguas salobres;
subida de la capa freática como consecuencia de las actividades
humanas (filtración de canales y depósitos sin revestir, distribución
desigual del agua de riego, malos métodos de regadío, drenaje
inadecuado);
Uso de fertilizantes y otros insumos, especialmente en zonas de
agricultura intensiva en las que la tierra es poco permeable y las
posibilidades de lixiviación son limitadas;
Utilización de aguas residuales salobres para el riego;
Vertido de aguas residuales salobres;
44
Contaminación de suelos por aguas y subproductos industriales
salobres.
Los factores de origen humano que más inciden son el uso de la tierra, los
sistemas de explotación, la ordenación territorial y la degradación de las tierras.
Los métodos inapropiados de riego (como el empleo de agua salina para el
riego) y el drenaje insuficiente provocan salinización.
Frecuentemente, la salinización y sodificación son características de las zonas
de regadío con escasa pluviometría, elevados índices de evapotranspiración o
una textura del suelo que impide el lavado de las sales del suelo, que, debido a
ello, se acumulan en las capas superficiales. El riego con agua que tiene un
contenido elevado de sal agrava considerablemente el problema.
2.2.3 Características químicas de los suelos salinos.
Los suelos alcalinos se caracterizan por tener valores elevados de pH (mayor
de 8) (Robbins, 1983), sodio intercambiable superior al 15% (Ngewoh et al.,
1989) y bajo contenido de materia orgánica; así como baja cantidad de
nitrógeno y una excesiva cantidad de sodios, cloruros y sulfatos (Hajrasuliha et
al., 1991). La aplicación de ciertos mejoradores de los suelos salinos tiene una
influencia adversa sobre la actividad microbiológica, incluyendo por ejemplo la
degradación de la materia orgánica, la relación con los nutrientes, la actividad
enzimática del suelo (François y Mass, 1993; Rao y Pathak, 1996; Sharma,
1996).
El cloruro de sodio es la sal más común en el suelo, otras sales comunes
incluyen al calcio, magnesio y cloruro de potasio. El total de la concentración
de sales y el contenido de cada uno de los iones es expresado en términos de
concentración en miligramos por litros (mg/L).
El total de la concentración es expresado a través de la conductividad eléctrica
(CE). Esta determina por un método muy rápido y en forma cuantitativa,
usando un extracto acuoso. La relación suelo-agua más común es la de
saturación 1:0.4-0 6 en Estados Unidos de Norteamérica, y 1:5 en Rusia,
expresada en ds/m, (Pessarakli, 1991 a).
2.2.4 Efecto de la salinidad sobre la estructura del suelo.
Las propiedades físicas de los suelos dependen de la composición
meteorológica, de la forma y del tamaño de las partículas que lo forman y del
ambiente que los rodea. El tamaño, la forma y la composición química de las
partículas determinan la permeabilidad, la capilaridad, la tenacidad, la cohesión
y otras propiedades resultantes de la combinación de todos los integrantes del
suelo. Otra propiedad física de los suelos que hay que considerar es la
temperatura, que tiene como fuente principal la irradiación solar.
45
Las propiedades físicas permiten conocer mejor las actividades agrícolas
fundamentales como el laboreo, la fertilización, el drenaje, la irrigación, la
conservación de suelos y agua, así como, el manejo adecuado de los residuos
cosechas. Tanto las propiedades físicas como las químicas, biológicas y
mineralógicas determinan, entre otras, a la productividad de los suelos.
El efecto principal de la salinidad sobre los suelos consiste en su acción sobre
la estructura. Esta propiedad depende de la floculación de los coloides y de la
cementación de los mismos formando agregados. Por esta razón, los efectos
son tanto más pronunciados cuanto mayor es el contenido de coloides, es
decir, cuanto más arcilloso es el suelo. Una de las sales más perjudiciales para
los suelos son las formadas por el Na+ (principalmente carbonatos de sodio),
ya que es una sal altamente defloculante.
2.2.5 Clasificación de los suelos salinos. Teniendo en cuenta la cantidad y
tipos de sales Richards, clasifica los suelos que presentan dicho problema de
la siguiente manera:
2.2.5.1 Suelos salinos. También conocido como “álcali blanco”. Son aquellos
cuya conductividad eléctrica en el extracto saturado es mayor de 4 mmhos/cm
a 25º C., con un porcentaje de sodio de cambio inferior al 15% y un
pH generalmente menor de 8,5.
La concentración de sales puede llegar en estos suelos incluso al 1% de su
peso. Su formación se debe generalmente a falta de drenaje y elevado
porcentaje de evaporación, lo cual origina la mencionada acumulación de
sales. Principalmente contienen cloruros, sulfatos, carbonatos y bicarbonatos
de sodio y calcio, magnesio y potasio, y también pueden proceder de las sales
contenidas en aguas que han atravesado capas geológicas ricas en ellas.
24.2.5.2 Suelos sódicos. Tienen una conductividad del extracto saturado
superior a 4 mmhos/cm. A 25º C., con un porcentaje de sodio de cambio
superior al 15%. Estos suelos suelen originarse por un proceso de salinización
y acumulación de sodio y en ellos, si el contenido en sales es elevado, el pH
raramente es superior a 8,5.
Los suelos salinos sódicos son similares a los salinos y presentan problemas
similares hasta que se elimina el exceso de sales, y de sodio de cambio en la
zona donde se desarrollan las raíces del cultivo.
2.4.2.5.3 Suelo sódico no salino: En estos suelos la conductividad del
extracto saturado es menor de 4mmhos/cm. a 25º C., el sodio de cambio
supera el 15% y el pH es superior a 8,5, debido a una presencia predominante
en ellos de carbonato sódico (que puede originar pH de hasta 10).
Entre sus sales se provoca una dispersión de la materia orgánica, dando lugar
a una apariencia oscura, por lo que se denomina también a este tipo de suelos
46
“álcali negro”. Cuando se une a estos rasgos una ausencia de caliza y debido a
la presencia de Hidrogeniones de cambio en la zona superficial (donde también
el pH es alto), se denominan “suelos álcali degradados”.
Este tipo de suelos padece una destrucción de su estructura, y por tanto al
disminuir su porosidad, utilizar el lavado para su corrección no es muy
aconsejable, debido a la mencionada deficiencia de su drenaje. La
recuperación, por tanto, tiene que ser abordada mediante la eliminación de
sodio de cambio (rebajar el pH) aplicando yeso, entre otros productos, que
reaccionarían con el carbonato sódico, formando carbonato cálcico y sulfato
sódico (álcali blanco).
2.2.6 Estrés salino en las plantas.
La salinidad afecta cada aspecto de la fisiología de la planta y su metabolismo.
La alta concentración de sales le ocasiona un desequilibrio iónico y estrés
osmótico. Un fuerte estrés salino rompe la homeostasis del potencial hídrico y
la distribución de iones.
La respuesta adaptativa para lograr tolerar la salinidad afecta a tres aspectos
en la actividad de la planta.
Prevenir o reparar el daño o detoxificación.
Control de la homeostasis iónica y osmótica.
Control del crecimiento, que debe reanudarse pero con una tasa
reducida.
En lo que respecta a la detoxificación, las formas reactivas de oxígeno son la
causa del daño generado por estrés salino. Estas disparan la señal de
detoxificación, complejas respuestas moleculares como la expresión de
proteínas y producción de osmolitos, eliminando las formas reactivas de
oxígeno o previniendo el daño de las estructuras celulares. Osmolitos como
manitol, glicinbetaína, fructanos y prolina trabajan a través de la detoxificación
oxidativa.
El estrés salino rompe la homeostasis iónica de las plantas al provocar un
exceso tóxico de sodio (Na+) en el citoplasma y una deficiencia de iones como
el potasio (K+). El sodio inhibe muchas enzimas y por eso es importante
prevenir la entrada del mismo al citoplasma. Las plantas emplean varias
estrategias para combatir el estrés iónico que les impone la salinidad. La
compartimentación del sodio es una respuesta económica para la prevención
de la toxicidad por este ion en el citosol, porque el ion sodio puede ser usado
como osmolito en la vacuola para ayudar a conseguir la homeostasis iónica.
Muchas plantas tolerantes a la salinidad (halófitas) cuentan con esta estrategia.
La entrada de Na+ debe ser prevenida o reducida. Canales no selectivos de
cationes son mediadores de la entrada de Na+ a las células de la planta, ya
que su identidad molecular no es reconocida.
47
El estrés salino, como otros tipos de estrés, inhibe el crecimiento de la planta,
de hecho el bajo crecimiento de vegetales en zonas salinas es una
característica adaptativa de las plantas para sobrevivir a este tipo de estrés. En
la naturaleza la capacidad de tolerar la salinidad o la sequía parece estar
inversamente relacionada a la tasa de crecimiento. Una causa de la reducción
del crecimiento es la inadecuada fotosíntesis debida al cierre estomático y en
consecuencia la limitación de la entrada de CO2. Más importante es, sin
embargo, que el estrés inhibe la división celular y la expansión directamente.
(Fig.2) Estrés salino en las plantas.
2.2.7 Efectos de la salinidad en la agricultura.
La salinidad es, tal vez, el problema más importante que afecta a la agricultura
de regadío en las zonas áridas y semiáridas. Se considera que actualmente
una tercera parte de las áreas de regadío del mundo, que suponen unos
trescientos millones de hectáreas, están afectadas por la salinidad. Y el
problema tiende a crecer, ya que el aumento de la población mundial y el
consiguiente incremento de la demanda de alimentos, ha determinado, por una
parte, la extensión del regadío incluso a suelos marginales hasta ahora no
cultivados y, por otra, la extracción intensiva de aguas subterráneas (de
contenidos cada vez más elevados en sales solubles) para su utilización en el
riego.
Efectos de la salinidad en los cultivos:
Problemas en la absorción de agua: Al haber altas concentraciones
salinas, se impide una adecuada absorción del agua por medio de las
raíces.
Problemas de toxicidad: Debido a ciertos iones en grandes
concentraciones que pueden afectar a rutas metabólicas.
48
Problemas en la estructura del suelo: El exceso de sales favorece la
aparición de costras que ocasionan la asfixia radicular. La existencia de
ion sodio ocasiona la dispersión de la materia orgánica y de las arcillas,
consiguiendo así la pérdida de estructura.
2.2.8 Aspectos fisiológicos de la salinidad en las plantas.
La mayoría de los factores importantes que limitan la producción agrícola son el
estrés fisiológicos, de los cuales la salinidad y la sequía son los más serios
(Boyer, 1982). La salinidad ha afectado en promedio una tercera parte de las
tierras irrigadas, especialmente la de mayor productividad esto es debido a la
explotación de los mantos acuíferos subterráneos con aguas de salinas, las
cuales contaminan los suelos especialmente las zonas áridas y semiáridas
(Flowers y Yeo, 1988).
En general la presencia de sales solubles en el medio de cultivo afecta
negativamente al desarrollo de las plantas de tres formas:
1. Disminuyendo el potencial hídrico del medio y restringiendo así la
absorción de agua por las raíces (efecto osmótico).
2. Por la absorción de iones salinos específicos, que puede determinar su
acumulación en los tejidos en concentraciones que lleguen a ser tóxicas
e induzcan desórdenes fisiológicos (toxicidad iónica específica).
3. Las concentraciones elevadas de iones salinos también pueden
modificar la absorción de los nutrientes esenciales determinando
desequilibrios nutricionales (efecto nutricional).
Hay controversia entre los diferentes autores sobre la importancia relativa de
estos efectos potencialmente perjudiciales, pues unos consideran que la mayor
parte de los efectos negativos de la salinidad se deben a la disminución del
potencial osmótico del medio radicar, mientras que otros, por el contrario
consideran que son debidos básicamente a la acción tóxica de iones
específicos.
Desde 1958, los efectos de la salinidad sobre la fisiología de los vegetales han
sido clasificados como osmóticos, nutritivos y de toxicidad. Los dos primeros
son efectos secundarios inducidos por el estrés salino, mientras que el de
toxicidad constituye un efecto primario debido a las sales.
2.2.8.1 Efectos osmóticos. Si la salinidad disminuye el potencial hídrico
externo por debajo del de la célula expone a la misma a un estrés hídrico
secundario. Para distinguirlo del estrés por falta de agua en el suelo y ya que
ambos conducen a una tensión de deshidratación osmótica se le conoce como
sequía fisiológica. La principal evidencia de este estrés hídrico es la
49
depresión del crecimiento y de la producción de muchas glicofitas producidas
por las altas concentraciones de electrolitos, con independencia del tipo de sal.
2.2.8.2 Efectos nutritivos. Aún cuando se elimina el efecto osmótico, una
elevada concentración de sales repercute sobre los niveles de absorción de
algunos elementos nutritivos, principalmente porque disminuye la absorción de
agua por las raíces, y por tanto de solutos, y por los fenómenos de
antagonismo en la absorción y transporte de los iones. Altas concentraciones
de Na+ y Cl- y otros iones encontrados en medios salinos, como Mg2+ o SO2-,
pueden inducir deficiencias con iones esenciales; especialmente K+, fosfatos o
nitratos. Han sido señaladas deficiencias en K+ en numerosas glicofitas
sometidas a salinización con NaCl, debido a la dificultad en el transporte de
este ion por su competencia con el Na+. Igualmente, cloruros y sulfatos en
exceso pueden provocar una disminución en el contenido de P total en muchas
especies.
2.2.8.3 Efectos de toxicidad. El daño inducido por el estrés primario o de
toxicidad puede ser directo, de rápida aparición (minutos u horas) e identificado
con daño a membranas; o indirecto. Que requiere exposiciones más
prolongadas al estrés (días o semanas) para que se desarrolle y que se
traduce en la alteración de diversos procesos metabólicos
El efecto general de una gran variedad de sales es una disminución en la tasa
de fotosíntesis neta por unidad de área foliar, excepto en el caso de las
halófitas. En algunas ocasiones el principal responsable de esta disminución
parece ser el cierre de estomas causado por la alteración del balance hídrico.
En otras, sin embargo, la reducción parece debida a daños en las reacciones
luminosas y bioquímicas de fijación del CO2, aunque se conoce poco acerca de
los mecanismos celulares implicados.
La salinidad incrementa el nivel de respiración oscura en función de la
concentración de la sal. Este fenómeno probablemente constituye una reacción
adaptativa y no una respuesta patológica, destinándose la energía así
producida al bombeo de iones contra el gradiente termodinámico de potencial y
a la reconstrucción de orgánulos y unidades proteicas cuyo nivel de
desorganización aumenta bajo condiciones de salinidad.
También ha sido señalado un mecanismo defectuoso del nitrógeno como
posible fuente del daño indirecto por estrés salino, ya que la disminución en el
crecimiento podría conducir a una acumulación inusual de sustancias en la
célula vegetal. En muchas especies, la sal deprime la síntesis de proteínas,
mientras que aumenta la hidrólisis de las existentes. Como resultado se
produce una acumulación de aminoácidos libres y también de sus derivados,
alguno de los cuales puede ser tóxico. Así, bajo condiciones de salinidad se
encuentra acumulación de oxiprolina, leucina, alanina, tirosina, metionina,
50
fenilalanina, radicales sulfóxido y sulfonas. También se registra un aumento de
la cantidad de amoníaco, que llega a ser diez veces su valor normal en la
célula, así como una acumulación de putrescina y cadaverina, diaminas
altamente tóxicas para los vegetales. Igualmente ha sido señalado un aumento
de la actividad en la enzima peroxidasa en hojas dañadas por NaCl, lo que
conduce a la formación de melanina y melaoidinas por oxidación de tirosina en
las áreas necróticas. La actividad de la enzima catalasa también parece
aumentar, indicando una posible formación de H2O2.
Asimismo, ha sido encontrada una ruptura de clorofilas y otros pigmentos, tales
como carotenos y antocianinas, en presencia de elevadas concentraciones de
sal. Ello puede conducir a la formación de carotenos oxidados y radicales
tóxicos para la célula, además de otras sustancias que colorean las necrosis.
Otro cambio típicamente inducido por la salinidad es la aparición de
suculencia, mecanismo de dilución interna de sales por absorción de agua, lo
que produce células con elevada relación volumen: superficie. La salinidad
también induce el adelgazamiento y la menor ramificación en las raíces de las
plantas sensibles, provocando un aumento en el espesor de las paredes
celulares.
A nivel subcelular parece que los orgánulos más afectados son los
cloroplastos, observándose una cierta distorsión de su estructura, consistente
en la desorganización del sistema lamelar, fenómeno que impide reconocer
claramente las granas. Además, puede observarse una inusual acumulación de
gotitas lipídicas. Las mitocondrias se hacen menos densas a los electrones y
sus crestas se hinchan. El núcleo celular sufre un hinchamiento de su doble
membrana, mientras que en el aparato de Golgi y en el retículo endoplasmático
se detecta una acumulación de vesículas con un material denso a los
electrones, posiblemente lípidos con destino a la reparación de estructuras
dañadas por la salinidad.
2.2.9 Micorrizas.
Las micorrizas son un tipo de asociación natural o simbiosis entre plantas y
hongos. En esta asociación el hongo le entrega nutrientes provenientes del
suelo a la planta, y ésta le proporciona al hongo los carbohidratos necesarios
para su sobrevivencia. Una alianza estratégica perfecta. El término micorriza,
cuyo significado literal es “hongo de la raíz”, fue utilizado por primera vez en
asociaciones de hongos con árboles descritas en 1885 por el fitopatólogo
alemán A.B. Frank. Desde entonces se ha descubierto que la mayoría de las
plantas superiores forman asociaciones simbióticas con hongos: actualmente
se estima que más del 95% de las especies vegetales forma micorrizas en
forma natural. La presencia de micorrizas en una planta es la norma, no la
excepción. Las micorrizas tienen como principal función extender la exploración
de las raíces en el suelo, lo cual hace más eficiente el proceso de absorción,
51
especialmente importante en ambientes desfavorables. Se ha descubierto y
probado que la superficie de absorción de las raíces colonizadas con
micorrizas se incrementa hasta en 1.000 veces. Las plantas micorrizadas
presentan así una mayor tolerancia ante la sequía, las altas temperaturas, los
metales pesados, la salinidad, las toxinas y la acidez del suelo.
2.2.9.1 El empleo de micorrizas genera los siguientes beneficios:
Formación de una microflora del suelo y un rápido restablecimiento del
equilibrio ecológico natural.
Un mayor y más rápido crecimiento de las plantas.
Rápida generación de una cubierta vegetal.
Formación de una mayor masa de raíces.
Mejor enraizamiento en el substrato o material de cubierta (se requieren
menores capas de substrato en coberturas nuevas).
Reducción considerable de la erosión del suelo (minimiza la pérdida de
suelo por efecto del viento).
Movilización de substancias nutritivas que de otra forma no estarían
disponibles para las plantas (ahorro de fertilizantes).
Mejora de la tolerancia de estrés ante la falta de agua mediante una
mejor utilización de la humedad del suelo.
Mejora de la capacidad de resistencia frente a organismos patógenos y
condiciones de estrés ambiental.
2.2.10 Micorriza arbuscular.
La micorriza debe entenderse como una estructura especializada con diversas
funciones, la cual se origina al asociarse de forma mutualista, diversos grupos
de hongos específicos con el sistema radical en las plantas (Alarcón, 2007).
2.2.10.1 Tipos morfológicos de la micorriza arbuscular.
Los HMA forman simbiosis con el 85% de las plantas terrestres. Dos clases
morfológicas importantes de esta simbiosis fueron identificadas por Gallaud en
1904, las cuales fueron nombradas micorrizas tipo –Araum y tipo- Paris, cuyos
nombres están relacionados con las plantas donde fueron encontradas.
La mayoría de las plantas cultivadas posen micorriza tipo Araum, que consiste
en asociaciones que crecen de manera intercelular atreves de la corteza
extrema, aunque una hifa atraviesa una la célula directamente. Una vez dentro
de la corteza interna, el hongo forma las hifas dicotómicamente ramificadas
(arbùsculos) dentro de las células corticales (Dikson, 2004; Harrison, 2005).
Muchas especies herbáceas y árboles silvestres forman micorriza tipo Paris, la
cual se caracteriza por la ausencia o el escaso desarrollo de hifas
intercelulares, y en lugar de arbúsculos dentro de las células corticales, se
presenta el desarrollo de enrollamiento (Smith-Smith, 1997 y Dikson, 2004).
52
2.2.10.2 Características morfológicas de los hongos micorrizos
arbusculares (HMA).
La MA se caracteriza principalmente por formar estructuras tanto
extramatricales como intrarradicales (Alarcón, 2007). Cuyas estructuras se
describen a continuación.
Son nombrados HMA porque dentro de las células corticales de las raíces
forman estructuras ramificadas llamadas arbùsculos. Los arbùsculos son
estructuras hifales, ramificadas en la parte final, que puede llenar la mayor
parte del lumen de las células de la cortezas, y proporciona una superficie de
transferencia nutrimental entre la planta y el hongo, principalmente carbono y
fosfato (Harrinson, 2005; Sekhara et al., 2007).
El establecimiento del arbùsculos dentro de las células, es acompañado de
cambios en lo organización celular de la célula hospedera dentro de estos
cambios se encuentra la fragmentación vacuolar, migración del núcleo de la
periferia al centro y reorganización del citoesqueleto (Strasburger et al., 2004;
Rinhardt, 2007; Uehlein et al., 2007). Sin embargo, después de 4 a 10 días los
arbùsculos se colapsan, producto posible del ambiente continuamente agotador
de la célula hospedante. Cuando el hongo deja de vivir de la célula está vuelve
a su estado inicial (Strack et al., 2003; Paszkowiski, 2006).
Junto con los arbùsculos, la micorriza arbuscular se caracteriza por presentar
otras características denominadas vesículas. Las vesículas contienen lípidos y
son probablemente las estructuras donde se almacenan compuestos de
carbono y su formación, depende del simbionte fúngico así como de las
condiciones ambientales (Hodge, 2000).
En la simbiosis micorriza de desarrolla una red de hifas extramatricales
constituidas por hifas exploradoras primarias, encargadas de comenzar un
desarrollo abundante en el medio, las cuales dan origen mediante
ramificaciones, a hifas exploradores de órdenes superiores (secundarias,
terciarias, etc.). Cuando la planta se asocia con el hongo para formar la
micorriza arbuscular, se incrementa los nutrientes absorbidos de la solución del
suelo por las plantas hospedantes, debido a que el micelio extrarradical
proporciona un camino directo para el desplazamiento del carbono derivado de
la fotosíntesis, estableciéndose una ruta de transferencia de fotoasimilatos
(Bago et el., 2000; Toljander et el., 2007).
53
(Fig.3) Diagrama de hifas extramatricales del hongo micorrizo arbuscular (Brundrett, Y Abbott,
2002).
Por otro lado, las hifas intrarradicales o interna (Fig. 4), permiten la dispersión
de la asociación del sistema radical, la cual está regulada de tal forma que su
colonización solo comprende las células del cortes de la raíz (Alarcón, 2007).
Finalmente las esporas, que son estructuras de propagación, son generalmente
producidas por el suelo, que aunque algunas especies de Glomus tienen la
capacidad de formarlas dentro de la raíz. En su interior contienen sustancias
lípidos. El ciclo de vida del hongo formador de micorriza arbuscular se inicia
con la germinación de las esporas, las cuales pueden ser solitarias o
agrupadas en esporacarpos (Maia y Yano, 2001; Strack et al., 2003).
(Fig.4) Esquema Del Desarrollo De Hifas Intramatricales Y Estructuras Del Hongo Micorrizo
Arbuscular En La Raíz (Brundrett Y Abbott, 2002).
Las esporas poseen un valor taxonómico, ya que las especies de HMA a
menudo se identifican basándose en la interpretación de las características
morfológicas de las esporas como las características de la pared, cuyo número
54
y posición de capas son de suma importancia (Alarcón, 2007; Rosendahl,
2008).
Las esporas son lo propágulos más importantes para el hongo micorrizo
arbuscular ya que el impacto de estos organismos producen en su hospedaje
dependerá de la capacidad de germinación y colonización del sistema radical.
La germinación de las esporas se puede ver afectada por muchos factores,
tales como:
La afectividad de un periodo de inactividad.
Exudados de la raíz y/o de compuestos volátiles.
Humedad del suelo.
Temperatura.
PH
Luz.
CO2
Flavonoides.
La presencia de bacterias. (Maia y Yano, 2001).
2.2.10.3 Taxonomía de los hongos micorrizos arbusculares.
Los hongos micorrizos arbusculares se agruparon inicialmente en la división
Zigomycota y originalmente habían sido clasificados en la familia Endogone y la
de las especies Glomus esporcarpico. Esta semejanza no tuvo validez, como
criterio de grupo, debido a que Endogone spp., forma zigosporas sexuales,
mientras que los hongos micorrizos arbusculares producen únicamente
esporas sexuales. Más tarde, los HMA se agruparon en los órdenes de los
Glomales. Sin embargo, la evidencia molécula (basada en la secuencia de la
subunidad pequeña de ARN), complementó la evidencia morfológica que
afirma que este grupo tiene un linaje un distinto y es un grupo supuestamente
hermano de Basidiomycota y Ascomycota (Guerra, 2008).
Actualmente, las secuencias ribosomales del ADN indican que la diversidad
dentro de los HMA es mucho más alta que aquella basada solamente en la
taxonomía tradicional, donde la interpretación de las características
morfológicas de las esporas es muy importante ( Redecker, 2002; Rosendahl,
2007). Actualmente, los HMA se agrupan en el phylum Glomeromycota y en la
clase Glomeromycetes que incluyen 13 géneros (tabla.3).
55
Tabla 3. Clasificación actual de los hongos micorrizos arbusculares.
Phylum Clase Orden Familia Géneros
Glomeromycota Glomeromicetes Glomerales Glomeraceae Glomus
Diversisporales Gigasporaceae Gigaspora
Scutellospora
Acaulosporaceae Acauloapora
Kuklospora
Entrophosporaceae Entrophospora
Pacisporaceae Pacispora
Diversisporaceae Diversispora
Paraglomerales Paraglomeraceae
Paraglomus
Archaeosporales Geosiphonaceae* Geosiphon*
Ambisporaceae Ambispora
Archaeosporaceae Archaeospora
e Intraespora
*familia que no agrupa a hongos micorrizos arbusculares.
2.2.10. 4 Beneficios de la micorriza arbuscular para las plantas.
Los efectos benéficos de las micorrizas en el suelo están muy relacionados con
sus efectos sobre las plantas por estar estos (suelo-planta), estrechamente
relacionados. Las micorrizas realizan varias funciones en el suelo que
incrementan mucho su potencial agroproductivo y sus posibilidades de sostén y
mantenimiento de las diferentes especies vegetales. Los beneficios de las
micorrizas son los siguientes:
2.2.10.4.1 Mejor asimilación de los nutrientes en las plantas. La principal
función de la micorriza es el incremento en el volumen del suelo explorado,
para favorecer la eficiencia en la absorción de nutrimentos por la planta a partir
de la solución del suelo.
56
2.2.10.4.2 Mayor tolerancia al estrés hídrico. La micorriza arbuscular
promueve la resistencia a deficiencias hídricas en la plantas por medios de
diferentes mecanismos que van desde una respuesta física hasta una
bioquímica. Uno de los mecanismos que explica este hecho es que el micelio
de los HMA influye en el ambiente edáfico previniendo la formación de claros
entre raíces y el suelo, lo que mantiene la continuidad del líquido en la interfase
del suelo y la raíz. Además las raíces extrarradicales incrementa la zona de
adaptación de agua e incluso puede tomarla del suelo cuando el agua se
encuentra en un potencial hídrico que no permite que sea extruida por las
raíces de las plantas (Guadarrama et al., 2004; Panwar et al., 2008).
2.2.10.4.3 Protección contra la herviborìa. Las micorrizas aumentan la
capacidad compensatoria de crecimiento en plantas que son consumidas por
herbívoros. Este fenómeno a nivel mundial fue observado principalmente por
plantas C4, donde las plantas micorrizadas expresaron mayor biomasa final
aun cuando estas fueron sometidas a pastoreo. Uno de los mecanismo que
explica ese hecho es que las micorrizas arbuscular proporciona los nutrimentos
que son esenciales que son limitantes después que es retirado el tejido
fotosintético por los herbívoros (Kula et al., 2005).
2.2.10.4.4 Mayor resistencia a organismos patógenos: La protección
ejercida por la micorriza se traduce en la reducción en el daño causado por los
patógenos en las plantas que afectan el sistema radical. Sin embargo este
beneficio no se puede generalizar para todas las plantas, ni frente a todos los
patógenos. Entre los mecanismos descritos se incluyen directo e indirectos.
Dentro de los mecanismos Indirectos se pueden mencionar aquellos derivados
de la mejora en la nutrición de la planta, la compensación de los daños
producidos por los patógenos o la competencia entre HMA y organismos
patógenos por fuente de carbono y/o por sitios de colonización. Como
mecanismos directos están la inducción de cambios citológicos o histológicos
en la raíz (que van desde un incremento en la lignificación de las células
endodermis, estableciendo una barrera entre el patógeno y el cilindro vascular,
hasta cambios en la células epidérmicas), cambio en la arquitectura radical de
las plantas (mayor ramificación) que pueden favorecer el desarrollo de los
microorganismos antagonistas hasta el patógeno, y finalmente la activación de
mecanismos de defensa de la planta como consecuencia de la colonización
micorrízica (Azcón-Aguilar et al., 2004; Pozo y Azcón, 2007).
2.2.10.4.5 Mayor resistencia a elementos tóxicos. Otra función de gran
importancia de las micorrizas es la ayuda al establecimiento y protección de
aquellas plantas que se encuentra en suelos poco productivos, como los
afectados por la desertificación, la contaminación por metales pesados o la
salinización. Así, proporciona numerosos beneficios a los cultivos y permite
57
obtener alimentos sanos. De este modo, las micorrizas arbusculares permiten
frenar la erosión del terreno y la desertificación.
Por su parte, en suelos afectados por los efectos negativos de los metales
pesados, se ha comprobado que las plantas micorrizadas poseen mayor
resistencia, gracias a la capacidad que obtiene para inmovilizar los metales en
la raíz, impidiendo que éstos pasen a la parte aérea de la planta.
2.2.11 Importancia de los hongos MA.
Los hongos formadores de MA juegan un papel clave en el establecimiento y
desarrollo de la mayoría de las plantas, mejoran las condiciones de
productividad, supervivencia y resistencia ante factores patológicos su
simbiosis mutualistas contribuye a la retención física de partículas del suelo
limitando los efectos dañinos de la erosión, ayuda a la retención de humedad,
aireación y descomposición de la materia orgánica, mejoran la capacidad
productiva de los suelos como los afectados por la desertificación, la
salinización, la erosión hídrica y eólica; (Alarcón A, Ferrera-Cerrato R. 2000),
Interaccionan con diversos microorganismos del suelo, estableciendo
cooperaciones con unos y compitiendo con otros generalmente de tipo
patógeno, e incluso interactuando con la microfauna de la rizosfera (Ewald
Sieverding,1991) además prolongan la vida de los suelos agrícolas productivos,
contribuyendo a su uso más diverso, económico y ecológico. (Cavagnaro. T.R.
et al. 2001).
La importancia de los hongos micorrízicos arbusculares puede traducirse en los
beneficios que aportan a las plantas, en relación con el mejor aprovechamiento
de agua y nutrimentos, especialmente el fósforo cuando este es limitado.
Además mantiene mayor tiempo la funcionalidad de las raíces, mientras que el
micelio externo (extramatrical) genera una extensa red de hifas en el suelo que
permite a la raíz mayor capacidad de exploración en el volumen de suelo. De
esta forma el sistema radical micorrizado posee mayor capacidad de
adaptación, establecimiento y crecimiento.
Los hongos micorrizos se encuentran en todos los ecosistemas terrestres y
muy bien podría representar el segundo componente más grande en biomasa,
en muchos de ellos, otro papel muy importante de los hongos en los
ecosistemas, es su participación en sus cadenas tróficas (Allen, 1991b), así
mismo su diversidad y funcionamiento están probablemente relacionadas con
el papel ecológico de los HMA, sin embargo, tanto los aspectos ecológicos
como los taxonómicos han sido pocos estudiados ( Varela y Estrada, 1997).
El desarrollo vegetal puede incrementarse con la utilización de elementos
biológicos que actúan en forma coordinada en la interface suelo – raíz, entre
estos y como factores imprescindibles se encuentran los hongos formadores de
micorrizas arbusculares. (Barea et. al. 1991 y Fernández, 1999).
58
En la rizosfera se llevan a cabo importantes procesos, que definen el desarrollo
y la producción de las plantas. Existe un flujo de compuestos producto de la
fotosíntesis, que son exudados por la raíz, en forma de carbohidratos,
aminoácidos, vitaminas, enzimas y nucleótidos, lo que hace que la rizosfera,
una zona ideal para el establecimiento de una gran variedad de
microorganismos (Bultner y Saber, 2000).
La importancia de los HMA, está basada en su función de unir a la planta con el
suelo, al servir como agente de transporte nutrimental entre otros
componentes, teniendo un impacto en la conservación de este recurso
(Bethlenfalvay y Lid1992).
Con el uso de microorganismos, como son hongos micorrizógenos
arbusculares (HMA), se mejoran las propiedades físicas del suelo, el
crecimiento de las plantas y el reciclado de los nutrientes del suelo. Gracias a
estos microorganismos existe una mejor asimilación de nutrientes a través de
la libración del fósforo, potasio y la fijación biológica del nitrógeno (NO3- y
NH4+), la producción de hormonas vegetales, la simbiosis con hongos
formadores de la micorriza y el control biológico natural.
Por otra parte, el suelo también es favorecido por la actividad de los hongos
micorrízicos arbusculares. En cuanto a la estabilidad del suelo, lo que evita
que la perdida de éste por agentes de erosión sea menor. A su vez, la
actividad de los hongos micorrizos permite que las poblaciones microbianas
sean modificadas, participando así como agentes reguladores de microbiota
benéfica y patogénica y de este modo, influir en la dinámica del carbono
orgánico del suelo y de la fertilidad del mismo (Alarcón, 2007).
Existen diversos aspectos que confieren especial importancia al estudio de la
micorriza arbuscular en lo que respecta al conocimiento fundamental, la
simbiosis micorrízica arbuscular es interesante desde el punto de vista
morfológico, ecológico, taxonómico y fisiológico. Por otra parte también es
importante por los efectos que tiene en la biología de las plantas en los
procesos involucrados en la nutrición, promoción del crecimiento, fisiología y
otros beneficios directos e indirectos.
2.2.12. Endomicorrizas.
Son poco específicas, lo que quiere decir que una especie puede infectar a un
gran número de especies vegetales. Son mucho menos sensibles a las
agresiones externas que las ectomicorrizas, sus esporas germinan con
facilidad alejadas de raíces vivas y pueden crecer considerablemente sin
contacto con ninguna raíz, lo que les permite localizar a éstas y pueden
sobrevivir durante dilatados períodos de tiempo (meses) sobre trozos de raíz si
otras condiciones no son adversas. Como su nombre indica viven en el interior
de la raíz, en los espacios intercelulares y si emiten hifas al interior de las
59
células que se subdividen formando estructuras en árbol (arbúsculo) dan origen
al grupo de hongos micorrízicos más abundante que se conoce.
(Fig. 5). Hongo Endomicorrizos.
60
2.3 . ENFOQUE PEDAGÓGICO.
Debido a que el estudio de las micorrizas es de vital importancia por los
beneficios que les aportan estas a las plantas y suelos de nuestra región, surge
la posibilidad de implementar estrategias pedagógicas en las instituciones
educativas con el propósito de crear un vínculo con los estudiantes que permita
fortalecer y generar nuevos conocimientos con respecto a la importancia de
preservar los hongos micorrízicos, así como sus beneficios y ventajas en los
ecosistemas naturales de nuestra región. La esencia pedagógica de estos
estudios es aprender haciendo y aprender reflexionando, mediante una
propuesta pedagógica que se apoye en la investigación formativa, donde los
estudiantes tengan la posibilidad de construir el conocimiento y apropiarse de
este mediante la relación teórico practica que permita lograr un mejor
afianzamiento de los temas.
El presente estudio se fundamentó en el enfoque pedagógico de la
investigación-acción y en las estrategias activas-participativas, sustentado en
los principios propuestos por Kurt, Lewis (1946), quien describía la
investigación-acción como un método de investigación en el que el investigador
tiene un doble rol, el de investigador y el de participante. Es un método de
investigación que combina dos tipos de conocimientos: el conocimiento teórico
y el conocimiento de un contexto determinado.
La investigación-acción tiene como objetivo resolver un problema en un
determinado contexto aplicando el método científico, centrado en la posibilidad
de aplicar categorías científicas para la comprensión y mejoramiento de la
organización, partiendo del trabajo colaborativo de los propios participantes;
esto nos lleva a pensar que la investigación – acción tiene un conjunto de
rasgos propios. Entre ellos podemos distinguir:
a. Analizar acciones humanas y situaciones sociales, las que pueden ser
inaceptables en algunos aspectos (problemáticas); susceptibles de
cambio (contingentes), y que requieren respuestas (prescriptivas).
b. Su propósito es descriptivo – exploratorio, busca profundizar en la
comprensión del problema sin posturas ni definiciones previas (efectuar
un buen diagnóstico).
c. Suspende los propósitos teóricos de cambio mientras el diagnóstico no
esté concluido.
d. La explicación de "lo que sucede" implica elaborar un "guión" sobre la
situación y sus actores, relacionándolo con su contexto. Ese guión es
una narración y no una teoría, por ellos es que los elementos del
contexto "iluminan" a los actores y a la situación antes que determinarlos
por leyes causales. En consecuencia, esta explicación es más bien una
comprensión de la realidad.
61
e. El resultado es más una interpretación que una explicación dura. "La
interpretación de lo que ocurre" es una transacción de las
interpretaciones particulares de cada actor. Se busca alcanzar una
mirada consensuada de las subjetividades de los integrantes de la
organización.
f. La investigación – acción valora la subjetividad y como esta se expresa
en el lenguaje auténtico de los participantes en el diagnóstico. La
subjetividad no es el rechazo a la objetividad, es la intención de captar
las interpretaciones de la gente, sus creencias y significaciones.
Además, el informe se redacta en un lenguaje de sentido común y no en
un estilo de comunicación académica.
g. La investigación – acción tiene una raíz epistemológica globalmente
llamada cualitativa. Por lo tanto, se ajusta al os rasgos típicos de
estudios generados en este paradigma (Normalmente se asocia
exclusivamente Investigación – acción con el paradigma interpretativo (o
cualitativo), no obstante, también existe una investigación acción de
corte cuantitativo – explicativo.)
h. La investigación – acción para los participantes es un proceso de
autorreflexión sobre sí mismos, los demás y la situación, de aquí se
infiere que habría que facilitar un diálogo sin condiciones restrictivas ni
punitivas.
El proceso de investigación – acción constituye un proceso continuo, una
espiral, donde se van dando los momentos de problematización, diagnóstico,
diseño de una propuesta de cambio, aplicación de la propuesta y evaluación,
para luego reiniciar un nuevo circuito partiendo de una nueva problematización.
2.3.1 Ventajas de la investigación – acción.
En la investigación – acción, el quehacer científico consiste no solo en la
comprensión de los aspectos de la realidad existente, sino también en la
identificación de las fuerzas sociales y las relaciones que están detrás de la
experiencia humana.
El criterio de verdad no se desprende de un procedimiento técnico, sino de
discusiones cuidadosas sobre informaciones y experiencias específicas. En la
investigación - acción no hay mucho énfasis den el empleo del instrumental
técnico de estadísticas y de muestreo, lo que permite su aplicación por parte de
un personal de formación media.
Además, la investigación – acción ofrece otras ventajas derivadas de la
práctica misma: permite la generación de nuevos conocimientos al investigador
y a los grupos involucrados; permite la movilización y el reforzamiento de las
organizaciones de base y finalmente, el mejor empleo de los recursos
disponibles en base al análisis crítico de las necesidades y las opciones de
62
cambio. Los resultados se prueban en la realidad. Las experiencias que
resultan en el campo social proporcionan las informaciones acerca de los
procesos históricos. En otras palabras, empieza un ciclo nuevo de la
investigación – acción cuando los resultados de la acción común se analizan,
por medio de una nueva fase de recolección de información. Luego el discurso
acerca de las informaciones, se comienza con la etapa de elaborar
orientaciones para los procesos de acción o las modificaciones de los procesos
precedentes.
2.3.2 Fases de la investigación-acción.
1. Problematización: Considerando que la labor educativa se desarrolla en
situaciones donde se presentan problemas prácticos, lo lógico es que un
proyecto de este tipo comience a partir de un problema práctico: en general, se
trata de incoherencias o inconsistencias entre lo que se persigue y los que en
la realidad ocurre. Es posible diferenciar entre:
Contradicciones cuando existe oposición entre la formulación de
nuestras pretensiones, por una parte, y nuestras actuaciones, por otro.
Dilemas, un tipo especial de contradicción, pudiendo presentarse como
dos tendencias irreconciliables que se descubren al analizar la práctica,
pero que revelan valores necesarios, o bien diferencias de intereses o
motivaciones entre dos o más partes.
Dificultades o limitaciones, aquellas situaciones en que nos encontramos
ante la oposición para desarrollar las actuaciones deseables de
instancias que no podemos modificar o influir desde nuestra actuación
directa e inmediata, lo cual requeriría un actuación a largo plazo, como
es el caso de ciertas inercias institucionales o formas de organización
El hecho de vivir una situación problemática no implica conocerla, un problema
requiere de una profundización en su significado. Hay que reflexionar porqué
es un problema, cuáles son sus términos, sus características, como se describe
el contexto en que éste se produce y los diversos aspectos de la situación, así
como también las diferentes perspectivas que del problema pueden existir.
Estando estos aspectos clarificados, hay grande posibilidades de formular
claramente el problema y declarar nuestras intenciones de cambio y mejora.
2. Diagnóstico: una vez que se ha identificado el significado del problema que
será el centro del proceso de investigación, y habiendo formulado un enunciado
del mismo, es necesario realizar la recopilación de información que nos
permitirá un diagnóstico claro de la situación. La búsqueda de información
consiste en recoger diversas evidencias que nos permitan una reflexión a partir
de una mayor cantidad de datos. Esta recopilación de información debe
expresar el punto de vista de las personas implicadas, informar sobre las
acciones tal y como se han desarrollado y, por último, informar
63
introspectivamente sobre las personas implicadas, es decir, como viven y
entienden la situación que se investiga. En síntesis, al análisis reflexivo que nos
lleva a una correcta formulación del problema y a la recopilación de información
necesaria para un buen diagnóstico, representa al camino hacia el
planteamiento de líneas de acción coherentes. En este diagnóstico, es
importante destacar como una ayuda inestimable, para la riqueza de la
información y para su contrastación, el poder contar con una visión
proporcionada desde fuera de la organización (buscando triangulación de
fuentes y el uso de otros diagnósticos preexistentes).
3. Diseño de una propuesta de cambio: una vez que se ha realizado el
análisis e interpretación de la información recopilada y siempre a la luz de los
objetivos que se persiguen, se está en condiciones de visualizar el sentido de
los mejoramientos que se desean. Parte de este momento será, por
consiguiente, pensar en diversas alternativas de actuación y sus posibles
consecuencias a la luz de lo que se comprende de la situación, tal y como
hasta el momento se presenta. La reflexión, que en este caso se vuelve
prospectiva, es la que permite llegar a diseñar una propuesta de cambio y
mejoramiento, acordada como la mejor. Del mismo modo, es necesario en este
momento definir un diseño de evaluación de la misma. Es decir, anticipar los
indicadores y metas que darán cuanta del logro de la propuesta.
4. Aplicación de propuesta: una vez diseñada la propuesta de acción, esta es
llevada a cabo por las personas interesadas. Es importante, sin embargo,
comprender que cualquier propuesta ala que se llegue tras este análisis y
reflexión, debe ser entendida en un sentido hipotético, es decir, se emprende
una nueva forma de actuar, un esfuerzo de innovación y mejoramiento de
nuestra práctica que debe ser sometida permanentemente a condiciones de
análisis, evaluación y reflexión.
5. Evaluación: todo este proceso, que comenzaría otro ciclo en la espiral de la
investigación–acción, va proporcionando evidencias del alcance y las
consecuencias de las acciones emprendidas, y de su valor como mejora de la
práctica. Es posible incluso encontrarse ante cambios que implique una
redefinición del problema, ya sea porque éste se ha modificado, porque han
surgido otros de más urgente resolución o porque se descubren nuevos focos
de atención que se requiere atender para abordar nuestro problema original.
La evaluación, además de ser aplicada en cada momento, debe estar presente
al final de cada ciclo, dando de esta manera una retroalimentación a todo el
proceso. De esta forma nos encontramos en un proceso cíclico que no tiene fin.
Uno de los criterios fundamentales, a la hora de evaluar la nueva situación y
sus consecuencias, es en qué medida el propio proceso de investigación y
transformación ha supuesto un proceso de cambio, implicación y compromiso
de los propios involucrados.
64
2.3.3 Características de la investigación- acción.
Contexto situacional: diagnóstico de un problema en un contexto
específico, intentando resolverlo. No se pretende que la muestra de
sujetos sea representativa.
Generalmente colaborativo: equipos de colaboradores y prácticos
suelen trabajar conjuntamente.
Participativa: miembros del equipo toman parte en la mejora de la
investigación.
Auto – evaluativa: las modificaciones son evaluadas continuamente,
siendo el último objetivo mejorar la práctica.
Acción – reflexión: reflexionar sobre el proceso de investigación y
acumular evidencia empírica (acción) desde diversas fuentes de
datos. También acumular diversidad de interpretaciones que
enriquezcan la visión del problema de cara a su mejor solución.
Proceso paso a paso: si bien se sugieren unas fases, no sigue un
plan predeterminado. Se van dando sucesivos pasos, donde cada
uno de ellos es consecuencia de los pasos anteriores.
Proceso interactivo: de forma que vaya provocando un aumento de
conocimiento (teorías) y una mejora inmediata de la realidad
concreta.
Feedback continuo: a partir del cual se introducen modificaciones
redefiniciones, etc.
Molar: no se aísla una variable, sino que se analiza todo el contexto.
Aplicación inmediata: los hallazgos se aplican de forma inmediata.
2.3.4 Estrategias metodológicas activas y participativas.
Consideramos que una estrategia de metodología activa es la forma o manera
como los docentes y alumnos organizan aprendizajes significativos desde la
programación de contenidos, la ejecución y la evaluación hasta la organización
de los ambientes de aprendizaje, estructuración y utilización de materiales
educativos y uso óptimo de los espacios y tiempos del aprendizaje manejando
capacidades. Asumimos que las estrategias metodológicas son activas
cuando se evidencian el manejo de procesos las capacidades lo son por
excelencia en situaciones de aprendizaje. Estos procesos son secuencias
sistematizadas de eventos dialécticos implicados en el acto de aprender y
enseñar de parte de los estudiantes y maestros como: La observación,
identificación, establecimiento de relaciones, organización, análisis, inferencia,
evaluación, abstracción, conceptualización, las que integradas a la atención,
memoria retentiva, comprensión, adquisición, memoria evocativa,
reproducción y transferencia mediante comunicación integral que permiten el
logro del aprendizaje de las Ciencias Naturales.
2.3.5 COMPETENCIAS.
65
Las competencias son las capacidades de poner en operación los diferentes
Conocimientos, Habilidades y Valores de manera integral en las diferentes
interacciones que tienen los seres humanos para la vida y el ámbito laboral.
Todos aquellos comportamientos formados por habilidades cognitivas,
actividades de valores, destrezas motoras y diversas informaciones que hacen
posible llevar a cabo, de manera eficaz, cualquier actividad. Las competencias
deben entenderse desde un enfoque sistémico como actuaciones integrales
para resolver problemas del contexto con base en el proyecto ético de vida.
Las competencias son un conjunto articulado y dinámico de conocimientos
habilidades, actitudes y valores que toman parte activa en el desempeño
responsable y eficaz de las actividades cotidianas dentro de un contexto
determinado.
2.3.5.1 Competencia interpretativa situaciones.
Engloba todas las acciones que tienen que ver con las maneras de comprender
gráficas, cuadros o esquemas en relación con el estado, las interacciones y/o la
dinámica de un evento o situación - problema. En esta competencia se destaca
la interpretación gráfica, en consideración a que es una de las acciones que se
realizan en ciencias naturales y que permiten poner en términos más sencillos
asuntos complejos. Esta competencia involucra acciones como:
Deducir e inducir condiciones sobre variables a partir de una gráfica,
esquema, tabla, relación de equivalencia o texto.
Identificar el esquema ilustrativo correspondiente a una situación.
Identificar la gráfica que relaciona adecuadamente dos variables que
describen el estado, las interacciones o la dinámica de un evento.
2.3.5.2 Competencia para establecer condiciones.
Engloba todas las acciones de tipo interpretativo y argumentativo para describir
el estado, las interacciones o la dinámica de un evento o situación, y por tanto
tiene que ver con el condicionamiento cualitativo y cuantitativo de las variables
pertenecientes para el análisis de una situación. Esta competencia incluye
acciones como:
Identificar las variables.
Plantear afirmaciones válidas y pertinentes.
Establecer relaciones cualitativas y cuantitativas entre los observables
del evento o situación.
2.3.5.3 Competencia para plantear y argumentar hipótesis y regularidades.
Engloba las acciones orientadas a proponer y argumentar posibles relaciones
para que un evento pueda ocurrir, así como las regularidades válidas para un
conjunto de situaciones o eventos aparentemente desligados. Implica acciones
como:
66
Plantear relaciones condicionales para que un evento pueda ocurrir, o
predecir lo que probablemente suceda dadas las condiciones sobre
ciertas variables.
Identificar los diseños experimentales pertinentes para contrastar una
hipótesis o determinar el valor de una magnitud.
Elaborar conclusiones adecuadas para un conjunto de situaciones o
eventos (por ejemplo, completar una tabla de datos una vez descrita la
situación).
Formular comportamientos permanentes para un conjunto de
situaciones o eventos.
2.3.5.4 Competencia para valorar el trabajo en ciencias naturales.
Esta competencia involucra todas las acciones de tipo interpretativo,
argumentativo y propositivo orientadas a la toma de posición respecto a las
actividades asociadas al trabajo en ciencias. La evaluación de esta última
competencia tiene, en principio, fines investigativos, por lo cual no tendrá
resultados individuales sino grupales.
67
METODOLOGIA
Localización del sitio del muestreo
(Fig.6) Ubicación geográfica de Manaure.
El Municipio de Manaure está ubicado en la República de Colombia,
Departamento de La Guajira, en el sector denominado Media Guajira, entre los
11° 30‟ y 11° 45‟ Latitud Norte y los 72° 25‟ y 73° 00‟ Longitud Oeste. Limita por
el norte con el mar Caribe, por el noroccidente con el municipio de Uribía; por el
sur con el municipio de Maicao y por el occidente con el municipio de
Riohacha. Tiene una extensión aproximada de 1,643 kilómetros cuadrados.
En general es una llanura plana pedregosa y suavemente ondulada, en la que
predominan las dunas del litoral, las lagunas marinas, playones arcillosos y
salinas entre el Pájaro y Mayapo, sometidas a inundaciones prolongadas; entre
Manaure y Ahuyama la costa se recorta en acantilados bajos las capas
arcillosas que conforman la planicie de la Media y Alta Guajira.
68
(Fig. 7) Salinas de Manaure.
Tabla 4. Características geográficas y climáticas del municipio de
Manaure.
INDICADORES
Latitud 11º 80' Norte
Longitud 72º 40' Oeste
Temperatura 38° C
Altitud 3msnm
Distancia 63 km al NE de Riohacha km
Superficie 1.971km²
Densidad 34,7 hab./km²
69
DISEÑO EXPERIMENTAL Y VARIABLES DE ESTUDIO.
3.8. DETERMINACIÓN DE LOS TRANSEPTOS A MUESTREAR.
Transepto 1: Área cercana más cercana al mar, se tomaron 50 metros, los
cuales se subdividieron en 10 metros cada uno, de los cuales se tomaron de 3
a 5 muestras de vegetal y de suelo por cada transepto.
Transepto 2: Área intermedia al mar entre el primer transepto donde se
tomaron las primeras muestras, se tomaron 50 metros, los cuales se
subdividieron en 10 metros cada uno, de los cuales se tomaron de 3 a 5
muestras de vegetal y de suelo por cada transepto.
Transepto 3: Área distante al mar, se tomaron 50 metros, los cuales se
subdividieron en 10 metros cada uno, de los cuales se tomaron de 3 a 5
muestras de vegetal y de suelo por cada transepto.
(Figura 8.) Muestreo de los Transeptos en las Salinas de Manaure –Guajira (SAMA). En la figura
se muestra la forma de como se dividieron las diferentes áreas de los transeptos (T1, T2, T3) de 50 m
cada uno, y estos a su vez se subdividieron en subtranseptos (ST1, ST2, ST3, ST4; ST5) de 10 m cada
uno. En los cuales se tomaron las muestras de plantas y suelos de forma aleatoria por cada transepto y
subtransepto. Este procedimiento se repitió con los de más transeptos.
ANÁLISIS FISICOQUÍMICO DE LOS SUELOS MUESTREADOS.
Se tomaron tres muestras del suelo por cada subtransepto, dando un total de
450 muestras recolectadas, obteniéndose un kilo por cada transepto. Las
cuales fueron enviadas para su posterior análisis a la empresa corporación
70
colombiana de investigación agropecuaria CORPOICA. A estas tres muestras
se les determinaron los siguientes estudios:
Fósforo Disponible: por el método de BRAY II
Cationes de Cambio (Ca2, Mg2, K+, Na+): Por el método de Acetato de
Amonio.
Elementos Menores (Cu, Fe, Mn, Zn): por el método de Olsen Modificado
Conductividad Eléctrica: Por el método de congductimetria
Materia orgánica: por el método de Walkley & Black Modificado.
pH: Por el método de potenciómetro.
Azufre Disponible: Por el método de fosfato monocálcico
Acidez intercambiable: Por el método de KCl 1N
Textura: por textura.
Capacidad de Intercambio Catiónico: Por la suma de cationes
Boro: por el método de fosfato cálcico.
Tabla. 5. Resultados de los análisis físico-químicos de los suelos salinos
de Manaure - Guajira por transeptos.
TRANSEPTO ANÁLISIS
TRANSEPTO 1
TRANSEPTO 2
TRANSEPTO 3
TEXTURA FRANCO ARENOSO
ARENOSO ARENOSO
pH 8,1 8,2 8,1
CONDUCTIVIDAD ELECTRICA
8,45dS/m
7,27 dS/m
45,0 dS/m
FOSFORO 9,8(mg Kg -1) 75,3(mg Kg -1) 6,0(mg Kg -1)
SODIO 6,8cmol(+)/Kg 7,8 cmol(+)/Kg 6,8 cmol(+)/Kg
CALCIO 31,45 cmol(+)/Kg 10,45 cmol(+)/Kg 27,65 cmol(+)/Kg
POTASIO 0,85 cmol(+)/Kg 0,41 cmol(+)/Kg 0,68 cmol(+)/Kg
MAGNESIO 1,73 cmol(+)/Kg 2,59 cmol(+)/Kg 1,51 cmol(+)/Kg
ZINC 4,44 mg/Kg 4,9 mg/Kg 5,4 mg/Kg
BORO 1,39 mg/Kg 1,37 mg/Kg 1,03 mg/Kg
HIERRO 3 mg/Kg 7 mg/Kg 2 mg/Kg
COBRE 2,6 mg/Kg 2,2 mg/Kg 3,7 mg/Kg
AZUFRE 275,8 mg/Kg 34,4 mg/Kg 213,7 mg/Kg
MANGANESO 4,1 mg/Kg 3,7 mg/Kg 3,1 mg/Kg
MATERIA ORGANICA
1,9%
1,5%
1,5%
CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIONICO
40,83
21,25
36,64
71
De acuerdo con los análisis físico-químicos realizados a las muestras de suelo
se interpreta que la textura es franco arenosa para el transepto 1, diferente de
los transeptos 2 y 3 que son.
El pH para los todos los transeptos (8,1 T1; 8,2 T2; 8,1 T3).los clasifican como
suelos muy alcalinos
La conductividad eléctrica clasifica al transepto 1 como un suelo muy salino con
un valor de 8,45 dS/m, lo cual difiere de los otros transeptos que son
considerados moderadamente salinos el T2 con un valor de 7,27 dS/m y el T3
con un valor de 4,50 dS/m.
Los niveles de fosforo disponible es bajo para los transepto 1 con 8,9 mg/Kg, el
T3 con 8,1 mg/Kg. Por el contrario el T2 presenta un porcentaje alto de fosforo
con un valor de 75,3 mg/Kg.
En los cationes de cambio el Ca2 se encuentra disponible en un alto
porcentaje en el suelo con un valor de 31,45 cmol(+)/Kg en el T1, en el T2 con
10,45 cmol(+)/Kg, en el T3 con 27,65 cmol(+)/Kg, el Mg se encuentra en alto
porcentaje para el T2 con un valor de 2,59 cmol(+)/Kg diferente de los otros
que es medio en el T1 es de 1,73 cmol(+)/Kg y el T2 con 1,51 cmol(+)/Kg. El K
se encuentra en un porcentaje alto para los tres transeptos en el T1 0,85
cmol(+)/Kg, en el T2 0,41 cmol(+)/Kg y en el T3 0,68 cmol(+)/Kg. El Na se
encuentra en un porcentaje alto para el T1 con 6,8 cmol(+)/Kg, el T2 con 7,78
cmol(+)/Kg y el T3 con 6,60 cmol(+)/Kg.
En cuanto a los elementos menores (Cu, Fe, Mn, Zn), el porcentaje del hierro
es bajo para los tres transeptos el T1 con 3mg/Kg el T2 con 7mg/Kg y el T3
con 2 mg/Kg, el porcentaje del cobre es medio para los transeptos 1 con 2,6
mg/Kg y el T2 con 1,2 mg/Kg por el contrario el T3 presentó un porcentaje alto
con un valor de 3,7 mg/Kg. El porcentaje del manganeso fue bajo para los tres
transeptos en el T1 fue de 4,1mg/Kg, el T2 con 3,7 mg/Kg y el T3 con 3,1
mg/Kg. El porcentaje del zinc fue de 4,4 mg/Kg en el T1, el T2 fue de 4,9mg/Kg
y el T3 fue de 5,4 mg/Kg; En cuanto al porcentaje de Boro en el suelo es alto
para los tres transeptos el T1 con 1,39 mg/Kg, el T2 con 1,37 mg/Kg y el T3
con 1,03 mg/Kg.
La materia orgánica los clasifica como medianamente rico en nutrientes
considerándolo un suelo medianamente fértil el T1 presentó 1,9%; el T2 1,5%;
T3 1,5%),
El azufre disponible en el suelo es alto para los tres transeptos el T1 con
257,8 mg/Kg, el T2 con 34,4 mg/Kg y el T3 con 213,7.
72
La capacidad de intercambio catiónico efectiva, indica que los elementos están
en un porcentaje alto para el intercambio con otros cationes solubles en el
suelo, el T1 con un valor de 40,83 y T3 con un valor de 36,64 Por el contrario el
transepto 2 presentó un porcentaje bajo con un valor de 21,25 produciendo los
efectos contrarios de los otros transeptos en el suelo.
3.8.2. SELECCIÓN DEL MATERIAL VEGETAL.
Se tomaron muestras representativas (aproximadamente de 3 a 5 muestras
vegetativas) de las especies silvestres por cada transepto. Teniendo cuidado
de extraer con una pala pequeña todo el sistema radical colocándola en bolsas
plásticas ziploc. El suelo alrededor de la raíz también se tomó muestras y se
ubicaron en bolsas similares previamente etiquetadas por cada transepto,
colocándose posteriormente en cajas de icopor refrigerada para conservación
y posterior traslado.
Posteriormente se clasificaran taxonómicamente cada especie vegetal
sustraída.
(Figura 9- 10). Recolección de las muestras de plantas en las Salinas de Manaure-Guajira.
3.8.3. SECADO DE MUESTRAS
Después de recolectadas las muestras se procedió a desecarlas a temperatura
ambiente y posteriormente trasladadas al laboratorio.
(Fig. 11- 12). Secado de las muestras de plantas y suelos al ambiente.
73
DETERMINACIÓN DE NÚMEROS DE ESPORAS
3.8.4. TAMIZAJE - FLOTACIÓN – FILTRACIÓN
Se pesaron 100g de suelo y se le agregó 1 litro de agua, se agitó
vigorosamente, luego se dejó sedimentar por 5 minutos las partículas pesadas
y se procedió a decantar a una serie de tamices de 150 µm, 250 µm, 65 µ.m y
45 µ.m uno colocado sobre el otro. Después se lavó la muestra con un chorro
fuerte de agua para que las partículas pequeñas pasaran a los tamices de
menor calibre. Estas fracciones fueron lavadas en un Beaker de 500 ml y se
llenó hasta ¾ partes con agua, luego se agitó la suspensión fuertemente por
10-15 segundos, posteriormente se dejó sedimentar el suelo durante 2 min.
(Figura 15). (Ver anexo 2)
(Fig. 13) Tamizado de las diferentes muestras de suelos por transeptos.
Se decantó lentamente en un embudo de Buhner al cual se le colocó un papel
filtro y se complementó con una bomba de vacío, de manera que todo el
material que se encontró flotando en la superficie del agua quedó atrapado en
el papel filtro, se repitió el procedimiento con el suelo precipitado en el Beaker
dos veces más. (Ver anexo 3)
(Fig. 14-15) Filtraciòn en bomba de vacio de las diferentes muestras y papel filtro con los
sedimentos despues del filtrado.
74
Al obtener el resultado final del papel filtro, se cortó en forma de porciones de
pizza (figura 18) enumeradas para una mejor organización. Por cada papel filtro
salieron 12 y 13 porciones, agregándole agua a cada corte del papel filtro,
produciendo una mayor visualización de las esporas. (Figura 19)
(Figs. 16-17) Corte en forma de pizza del papel filtro. Agregación de agua a la porción de papel
filtro.
Para la respectiva observación y cuantificación de las esporas al microscopio,
se observó con los objetivo de 4X, 10X Y 40X. (Figura 20-22) Para su
respectiva multiplicación. (Ver anexo 4)
(Figs. 18-19) Imágenes de esporas observadas al objetivo 10X
3.8.5.1. Determinación del porcentaje de infección micorrizal. (PIM).
3.8.5.1.1 TINCIÓN DE RAÍCES.
Para determinación de colonización de las raíces por hongos micorrizicos, se
utilizó el método de Phillips y Hayman (1970), citado por Chacón (1998). Los
segmentos de raicillas lavados fueron pasados por un tamiz de 200 micras
para eliminar el exceso de residuos orgánicos y otros materiales presente en la
muestra, posteriormente se colocarán en cápsulas de Petri esterilizadas a las
cuales se le añadirá KOH al 10% hasta cubrirlas (figura 23), se calentaran por
un período de 24 horas, y luego se lavará con agua destilada y estéril,
realizando de esta manera el “aclareo” de las raíces. Una vez “aclareadas” las
raíces fueron cubiertas con HCl al 10% y se llevaron a calentamiento en baño
de María por 1 hora (acidificación), decantándose el exceso de ácido. Por
último se colorearon con azul de tripano en concentración del 0,05% en baño
75
maría por un tiempo de 5 minutos. Finalmente, las raíces teñidas se colocaron
en lactoglicerol, para mantenerlas preservadas hasta ser observadas (Chacón,
1991).
(Fig. 20). KOH agregado a las raíces
(Fig. 21) HCl adicionado a las raíces
KOH
HCL
76
(Fig. 22-23). Tinción de las raíces con azul de tripano
(Fig. 24-25). Conservación de raíces con lactoglicerol
(Fig.26). Raíces al baño maría
Azul de
tripano
LACTOGLICEROL
77
(Fig. 27). Lavado de raíces con agua destilada.
3.8.6. OBSERVACIÓN MICROSCÓPICA DE LAS RAÍCES TEÑIDA
Las raíces teñidas se colocaron en una caja de Petri con lactoglicerol. Se
seleccionaran 9 segmentos, de aproximadamente 1 cm de largo, y se
colocaron en una lámina portaobjeto. Posteriormente se colocó un
cubreobjetos, sellándose con esmalte de uñas transparente. Finalmente, se
observaron a la luz del microscopio para determinar la presencia de vesículas
(Ver anexo 6) hifas (Ver anexo 7) y /o arbúsculos (Ver anexo 8).
Se utilizó el método de McGonigle (1999), que consiste en ubicar raicillas de 1
cm aproximado y se ubica de forma horizontal en la lámina de porta objeto y
se inserta una gratícula lineal en el ocular del microscopio, la cual actúa como
la línea de intersección con cada raíz. En cada intersección se registra alguna
de las 4 posibilidades siguientes:
La línea puede interceptar:
NI= sección no infectada por hongos MA
A=arbúsculos
V=vesículas de MA
H= hifas micorrízicas (exclusivamente).
Se tuvo en cuenta que:
1. Arbúsculos (A) y vesículas (V) pueden ser interceptados a la vez, en este
caso se sumó un registro para cada categoría, pero se sumó un solo campo
para el total de intersecciones observadas.
2. Las hifas micorrizicas fueron también interceptadas en A y V pero no se
sumaron a H ya que en esta categoría se registraron solo los casos de
presencia exclusiva de hifas en la intersección.
AGUA
DESTILADA
78
3. Las hifas que se registraron en H fueron solo las que se consideraron
micorrízicas basándose en características morfológicas.
4. Las intersecciones con hifas de las que no se tuvo la certeza de que eran
micorrízicas o bien con hifas claramente pertenecientes a otros hongos no
micorrízicos se registraron como NI.
Se examinó 100 intersecciones para cada muestra de raíz asignando cada
intersección en una categoría de las mencionadas: NI, A, V, y H. (matriz 1).
(Ver anexo 5)
El porcentaje de colonización micorrízicas (%MA) se calculó como:
%MA = ( # intersecciones obs – Ni) X 100
# Intersecciones
LAMINAS 3-4 del T1, del ST1
A = 0
H = 20
V = 7
Ni = 5
# MA = (# de intersecciones
observadas - Ni) X 100 =
# de intersecciones
# V = (7 - 5) X 100 = 2 %
100
# H = (20 - 5) X 100 = 15 %
100
Matriz 1. Intersección de las raíces observadas
0 0 0 0 V 0 0 H H H
O O O V 0 0 0 0 0 0
0 Ni 0 0 V H H 0 Ni H
0 H 0 0 0 0 0 0 V V
0 0 H 0 0 0 H V 0 0
0 H 0 0 0 0 0 H H 0
0 H 0 0 0 0 V 0 H H
0 Ni 0 0 H 0 0 0 H Ni
NI H 0 0 H 0 0 0 0 0
0 0 H 0 0 0 0 0 0 0
79
.
(Fig. 28). Raíces teñidas
(Fig. 29). Ubicación de las raíces en el portaobjetos.
(Fig. 30) Vesículas observadas en el objetivo de 10X
V
Línea de intersección
80
(Fig. 31) Hifas observadas en el objetivo de 40X
(Fig. 32) Hongo desconocido observado en el objetivo 10X
H
Ni
81
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Porcentaje de infección por hifas
En el porcentaje de infección de hifas, la prueba de comparación de medias
de Dunnet, encontró diferencias significativas entre las medias de los
transeptos: El transepto 1, presento un 18,13%, el T2 27,87% y el T3 26,93%.
T1 y T3 sus medias fueron significativamente similares mientras que el T2
obtuvo el mayor porcentaje de infección el cual fue llamado también zona de
transición. Es decir que el factor salinidad es inversamente proporcional a la
infectividad de las hifas, ya que los resultado de los análisis fisicoquímicos de
estos transeptos demuestran que el T1 presentaba mayor porcentaje de
salinidad, seguido por el T2 y T3 con valores similar de salinidad.
La presencia de plantas en estos tipos de suelo indica que no hay absoluta
incompatibilidad entre las plantas y las sales como lo demuestra la existencia
de las plantas halófitas, las cuales pueden tolerar hasta 15.0dSm-1 de cloruro
de sodio presente en las aguas saladas pero este potencial no esta presente
en todas las plantas (Dowton, 1984; Flowers y Yeo, 1991).
Sin embargo las plantas son más sensibles a la salinidad en la zona radicular
ya que es ahí donde efectúa la mayor absorción de agua por lo que idealmente
la salinidad debería relacionarse a esta zona. (Rhoades et al., 1992).
Los efectos de la salinidad también se ven reflejados en el proceso
fotosintético, la cual se ve reducida, debido probablemente al cambio en la
concentración osmótica de la savia de las hojas al potencial de agua y la
conductancia estomatal. (Juniper y Abbot, 1993).
Por lo tanto los exudados radicales (producto de las actividades fotosintéticas)
de las plantas quienes definen la atracción de los hongos hacia la planta son
alterados o modificados disminuyendo el nivel de infectividad del hongo MA,
quienes también se ven afectados por el efecto de la salinidad en su fisiología.
Sin embargo de acuerdo a los resultados obtenidos en este estudio la
presencia de infección en el T1, (transepto con valores alto de salinidad) indica
que los hongos MA allí encontrados son tolerantes a la salinidad y poseen la
habilidad de sobrevivir y darle mayor capacidad de exploración del volumen del
suelo a las plantas aumentando la capacidad de nutrimentos y de agua para las
plantas.
En el transepto T2 cuyo análisis fisicoquímico arrojó menor porcentaje de
salinidad y mayor porcentaje de infección de hifas y vesículas, se puede afirmar
que la fisiología de la simbiosis micorrízica provee a las plantas de mejor
capacidad de adaptación, establecimiento y crecimiento.
82
Los hongos MA incrementan la absorción de fosforo y algunos otros
microelementos pocos disponibles para la planta como Ca, Zn y S. (Barea Et al
2000). Sin embargo diversos estudios precedentes permiten concluir que la
colonización radical se reduce a muy altos o muy bajos niveles de fósforos
disponibles. Revisar bibliografía del libro .El porcentaje de fosforo
determinado en los transeptos T1 y T2 corresponden a valores medios 8,9 y
8.1 mg kg-1 respectivamente, mientras que el T2 presentó un valor alto
correspondiente a 75,3 mg kg-1. Al relacionarse los valores de infección o
colonización de hongos MA de los transeptos con los niveles de fosforo de los
análisis físico químicos determinados en los mismos, se evidencia que en los
niveles medios de fósforos representados por los T1 y T3 hay una disminución
de colonización de MA, sin embargo el T2 a pesar de poseer un nivel de fosforo
alto presento un porcentaje de colonización alto comparado con los otros
transeptos lo que puede contradecir la teoría acerca de que a mayor nivel de P
menor colonización, pero según los mismos análisis fisicoquímicos los niveles
de pH de los transeptos oscilaban en 8,2 circunstancia que reduce la
disponibilidad del fosforo para la planta haciéndolo precipitar en forma de
fosfato en el suelo (Rodríguez, J. 1993).
Al tener un bajo porcentaje de fosforo la planta se ve afectada y lo más
acentuado es la reducción en el crecimiento de la hoja así como en el número
de hojas. El crecimiento de la parte superior es más afectado que el
crecimiento de la raíz. Sin embargo, el crecimiento de la raíz también se reduce
marcadamente en condiciones de deficiencia de P, produciendo menor masa
radicular para explorar el suelo por agua y nutrientes. En la asociación
simbiótica planta-hongo se ve afectada por una baja o elevada concentración
de P en el sustrato (Douds et al., 1998), presentándose una correlación
inversamente proporcional entre el porcentaje de colonización y la absorción de
fósforo, es decir, a medida que se disminuye la concentración de P disponible
en el sustrato, el porcentaje de colonización se incrementa la planta Bjorkman
(1942), citado por Gerdemann (1968), concluye que muy baja cantidad, o una
deficiencia moderada de fósforo disponible, aumentó la cantidad de hidratos de
carbono en las raíces, haciéndolas más susceptibles a la infección de
micorrizas. Es por esto que el papel de la asociación planta- hongo MA en
dichos suelos no solo reduce el impacto de la salinidad en las plantas, sino los
efectos de otros factores relacionados como el pH que pueden reducir la
disponibilidad de macronutrientes hacia la planta y afectar su desarrollo.
83
Gráfico 1. Porcentaje de infección por hifas de hongos MA en plantas nativas de Manaure-
Guajira. En esta grafica se observa diferencias estadísticas significativas en las medias de los
porcentajes de infección por hifas por el método de intercepto de los transeptos. El transepto T2 presento
el más alto porcentaje de infección seguido por el T3, mientras que el T1 presento un valor inferior
respecto a los demás transeptos.
Porcentaje de infección de vesículas
En el porcentaje de infección de vesículas la prueba de comparación de medias
de Dunnet, se encontró diferencias significativas entre las medias de los
transeptos: el T1, presento un 8,0%, el T2 9,40%, el T3 8,40%. El T1 y T3,
sus medias fueron significativamente similares mientras que el T2 obtuvo el
mayor porcentaje de infección el cual fue llamado también zona de transición
según el factor salinidad.
Las vesículas son estructuras muy común en las especies de los géneros MA
Glomus, Acaulospora, Archaespora, Entrophospora excepto Gigaspora y
Scutellospora (Schubler et al) en cuyo interior se encuentran densas gotas de
lípidos indicando que son estructuras de reservas del hongo (Hodge A. 2000).
La formación de vesículas es posterior a la de los arbúsculos y tiene lugar a
partir del hinchamiento de una hifa generalmente terminal (Barea y col., 1991).
Los porcentajes de infección por vesículas determinados en los transeptos de
este estudio son directamente proporcionales a los porcentajes de infección de
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
TRANSEPTO 1TRANSEPTO 2
TRANSEPTO 3
PO
RC
ENTA
JE %
ST1
ST2
ST3
ST4
ST5
18,13
27,87 26,93
84
hifas discutidos anteriormente. Esto confirma que el establecimiento del hongo
a partir del desarrollo de las hifas avanza hasta formar las estructuras
vesiculares por lo cual sus valores tienden a ser correspondientes. Por lo tanto
los factores ambientales que afectan los porcentajes de hifas también afectaran
el desarrollo de las vesículas.
Grafica 2. Porcentaje de infección por vesículas de hongos MA en plantas nativas de Manaure –
Guajira. En el gráfico, el análisis de medias Dunnet evidencia que el mayor porcentaje de infección por
vesículas lo presentó el transepto T2, con respecto a los transeptos T2 y T3 cuyos valores son
estadísticamente similares.
4.4.3. Determinación de números de esporas por transeptos
En la prueba de comparación de medias de Dunnet, se encontró diferencias
significativas entre las medias de los transeptos. El mayor número de esporas
lo presentó el T1 con un valor de 275,60 números de esporas seguido por el
T2 con 236,13 números de esporas, contrario al T3 que presentó el menor
número de esporas con un valor de 198,53. Demostrando que a mayor
salinidad mayor producción de esporas,
Las esporas se consideran como los principales propágulos de reproducción y
supervivencia de los hongos cuando están expuestos a condiciones adversas,
Si las esporas se encuentran inactivas no cumplen su función de propagación
debido a las condiciones del suelo o estando en su periodo de dormancia
(Autoría de alguno de estos párrafos) permitiéndoles sobrevivir a estados de
estrés y perturbación en el suelo. Debido al estrés al que están sometidas
todas las plantas bajo estas condiciones de salinidad la relación simbiótica
entre los hongos y ellas se ve afectada por la disminución de absorción de
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
TRANSEPTO 1 TRANSEPTO 2 TRANSEPTO 3
PO
RC
EN
TA
JE
%
ST1
ST2
ST3
ST4
ST5
8,0
9,40
8,40
85
nutrientes y falta de agua. Razón por la cual una forma de defensa del hongo
bajo ciertas condiciones ambientales es promover la producción de esporas
para mantener una población relicto a futuro en la zona.
Gráfico 3. Número de esporas por transepto. En este gráfico se encontró diferencias significativas
entre las medias de los tres transeptos. El mayor número de esporas lo presentó el T1 con un valor de
275,60 esporas seguido por el T2 con 236,13 números de esporas, contrario al T3 que presentó el menor
número de esporas con un valor de 198,53.
Comparación de la colonización y densidad de los hongos micorrizos
arbusculares con otros estudios.
Se realizó la comparación de porcentaje de colonización micorrizica de este
estudios con otras investigaciones cuya variable principal es el factor de
salinidad. Sagrero, 2002 en su estudio en plantas silvestre de suelos salinos de
Colima analizó dos tipos de suelos con diferente grado de salinidad,
encontrando que los valores de porcentaje de infección por micorrizas
obtenidos fueron de 1,94% en el Suelo de Cuyutlan y 3,47% en suelo de
Chococo cuyos niveles promedio maximo de CE fue 50,45 dS/m y el más
bajo fue de 19, 2 dS/m- estos porcentajes de infección obtenidos en este
estudio están muy por debajo de los valores obtenidos en los suelo de manaure
muestreados en este estudio, donde se evidencian que la salinidad de los
suelos de Colima son superiores a los de este estudio segun los análisis
fisicoquímicos realizados cuya conductividad eléctrica fue de 8.0 dS/m-1,
clasificándolos como suelos moderadamente salinos en relación a los suelos
de Colima. Tapias, 2003 en su estudio con plantas de lechuga en suelos
salinos cuya conductividad oscilaban entre 4,47 dS/m y 8,70 dS/m, determino
0
10
20
30
40
50
60
TRANSEPTO 1 TRANSEPTO 2 TRANSEPTO 3
NÙ
MER
OS
DE
ESP
OR
AS
ST1
ST2
ST3
ST4
ST5
275,60 236,13
198,53
86
que el suelo salino con CE 8,70 dS/m presentó el mayor porcentaje de
colonización por MA (27,1%), valores muy similares a los obtenidos en los
suelos de Manaure cuyo porcentaje máximo de infección fue de 27,87% en el
suelo con 8,70 dS/m de conductividad eléctrica valor también muy similar al del
estudio de lechuga. Estos resultados es consistente por lo afirmado por Silvia y
Schenck, 1983; Duke et al, 1986. Que la colonización micorrizica de los HMA,
es modificada por el contenido de sales que se encuentran en el suelo y
regulada por el genotipo del hospedante y que en condiciones de altos
contenidos de sales, se ha encontrado que la colonización de los HMA
disminuye y la germinación de esporas de los endófitos es mayor, lo que
asegura su supervivencia.
Estos estudios permiten concluir que las características químicas del suelo
determinan la vegetación existente y su relación con iones solubles. Que las
plantas halofitas que se encuentran en estos suelos tienen la capacidad de
presentar mayor resistencia a la presencia de altos niveles de iones y que esto
no ha sido un impedimento para ser colonizadas por hongos MA, puesto que ya
han sido reportadas y reconocidas como especies micotroficas. (Ananda y
Sridhar, 2002.
o
Grafico 4. Comparación del porcentaje de colonización micorrizica con otros estudio. En este
grafico se muestran los porcentajes de colonización micorrizica presentes en suelos salinos.
87
ENFOQUE PEDAGÓGICO
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El desempeño estudiantil ocupa un lugar importante en el estudio del
rendimiento académico, porque conjuga los conocimientos y habilidades que
los estudiantes deben alcanzar durante su formación. En el marco de la gestión
académica, el conocimiento acerca de los factores institucionales y personales
que los alumnos priorizan vinculados a su desempeño, resulta de amplio
interés en la toma de decisiones dirigidas al mejoramiento continuo del modelo
educativo, a la permanencia del alumno y a su adecuado rendimiento
académico.
El rendimiento académico representa una medida de las capacidades
respondientes o indicativas que manifiestan en forma estimada, lo que una
persona ha aprendido como consecuencia de un proceso de instrucción o
formación; además, refleja el progreso alcanzado por el alumno en función de
los objetivos programáticos previstos. Por otra parte, constituye una valoración
cuantitativa de los logros alcanzados por el alumno en función de los objetivos
formulados en la investigación desarrollada y se expresa en una escala de
calificaciones basadas en el decreto 1290 para el nuevo sistema de
evaluación.
El decreto 1290 ofrece un sistema evaluativo alternativo como es la
autoevaluación realizada por los mismos educando donde ellos mismo evalúan
su trabajo (su rendimiento), la heteroevaluación realizadas por las aspirantes al
título de licenciatura en ciencias naturales a los educando, en este proceso se
evalúan las actividades realizadas, el desempeño de cada uno de los
estudiantes y la coevaluación la cual tanto los estudiantes como las aspirantes
al título de licenciatura en ciencias naturales fueron evaluados mutuamente.
Para evaluar el desempeño de los estudiantes obtenidos durante la ejecución
de la presente investigación, se manejó el nuevo sistema de evaluación
establecido en el decreto 1290, el cual utiliza los siguientes valoraciones:
desempeño superior (4.5-5.0), desempeño alto (3.8-4.5), desempeño básico
(3.0-3.8), y desempeño bajo (1.0-2.9), las valoraciones descritas anteriormente
se utilizaron para evaluar las estrategias pedagógicas (evaluación diagnostica,
talleres de profundización, prácticas de laboratorios, informes de laboratorios,
evaluación procesual, cartilla didáctica y evaluación final) realizadas por los
educandos.
A continuación se describen cada una de las actividades pedagógicas
utilizadas durante el desarrollo de la investigación.
88
CONFERENCIA DE SENSIBILIZACIÓN: implementada con el propósito
de que los estudiantes, interpretaran, argumentaran, propusieran y se
relacionaran con los principios básicos de estructura, función, aplicación
e importancia de los hongos micorrizas arbusculares (HMA) en
ecosistemas naturales. Durante la conferencia los estudiantes mostraron
interés por la temática tratada acerca de la influencia de los HMA en las
plantas lo cual se evidenció con la formulación de preguntas
relacionadas con el tema. La utilización de recursos tecnológicos
virtuales fueron de gran ayuda para mostrar imágenes importantes
referentes al tema, las imágenes mostraron por qué es importante
utilizar los HMA como una alternativa de mejoramientos en los suelos
salinos y los suelos de nuestra región.
Por otra parte, en este espacio se generaron preguntas y respuestas por
partes de los educandos con respecto al manejo de las asociaciones
micorrizicas y su importancia para los suelos salinos. Por tanto es
necesario mencionar que los conceptos trabajados adquirieron
relevancia para los estudiantes, ya que las preguntas que se generaron
permitieron evidenciar la comprensión de la temática tratada. (Ver anexo
12)
EVALUACIÓN DIAGNOSTICA: se utilizó para determinar el grado de
conocimiento de los estudiantes con relación a las asociaciones
micorrízicas. El instrumento para aplicar la evaluación diagnostica
contenía un total de 11 preguntas abiertas y cerradas. Cada pregunta
tenía como objetivo identificar y reconocer la situación real del
conocimiento de los estudiantes en relación a los principios básicos de
estructura, función, aplicación e importancia de los hongos micorrizas
arbusculares (HMA) en ecosistemas salinos y naturales de nuestra
región. (Ver anexo 13)
TALLERES DE PROFUNDIZACIÓN: se diseñaron tres talleres
orientados a la ampliación y profundización del conocimiento sobre las
asociaciones micorrizica en suelos salinos y no salinos. Los talleres
contenían preguntas abiertas, cerradas y de selección múltiple que le
permitiera a los estudiantes construir conceptos, interpretar gráficas,
imágenes y comprender de textos relacionados con los principios
básicos de los HMA. Cada taller estuvo compuesto aproximadamente
de 10 a 15 preguntas. (Ver anexo 14)
PRÁCTICAS DE LABORATORIOS: se desarrollaron con el propósito de
complementar los conceptos teóricos que permitieran identificar,
reconocer, ilustrar, comparar y argumentar la relación de las micorrizas
con suelos salinos y no salinos. Cada práctica de laboratorio estuvo
conformado un título, objetivo general y específicos, materiales,
89
reactivos, procedimiento y tablas a partir de los cuales los estudiantes
entregaron informes de laboratorio pertinentes a cada tema.
INFORMES DE LABORATORIOS: desarrollada la práctica de
laboratorio se presentó un informe con el objetivo de reconocer,
identificar, y argumentar los resultados obtenidos. Los informes
contenían en su estructura un titulo, objetivos generales y específicos,
materiales, reactivos, procedimientos, preguntas, resultados, análisis de
resultados y bibliografía. (Ver anexo 15)
CARTILLA DIDÁCTICA: Elaborada con el propósito de que los
estudiantes se familiarizaran con la temática de los hongos micorrizos
arbusculares en suelos salinos. Cada cartilla estaba conformada por una
introducción, los contenidos de la temática a trabajar, unos objetivos
generales, el desarrollo del tema, los talleres de profundización,
preguntas y practicas de laboratorio. (Ver anexo 16)
ELABORACIÓN DE TERRARIOS: se realizaron con el objetivo de
desarrollar habilidades, destrezas, proponer, argumentar y clasificar los
tipos de suelos como son: salinos, sódico no salino, no salinos y el
efecto que se produce en las plantas que se desarrollan en cada uno de
estos suelos.
QUICES: Elaborados con el objetivo de argumentar y conceptualizar el
manejo de conocimiento con relación a las asociaciones micorrizicas
arbusculares en los suelos salinos. (Ver anexo 17)
EVALUACIÓN FINAL: aplicada con el objetivo de reconocer,
conceptualizar, argumentar, proponer, identificar las habilidades,
destrezas, manejo y apropiación del conocimiento adquirido de la
temática completamente desarrollada. (Ver anexo 18).
A partir de los datos cualitativos obtenidos durante el desarrollo de la presente
investigación, se presenta una interpretación de los resultados sobre el
aprendizaje de los hongos micorrizos arbusculares en suelos salinos de
Manaure- Guajira, basados en el modelo de la investigación-acción propuestos
por el pedagogo Kurt, Lewis (1946) y en las estrategias activas-participativas.
A través de gráficos se presentan el análisis interpretativo de la información
donde se muestra la valoración y el porcentaje de las respuestas a cada
pregunta formulada a los estudiantes con respecto a las diferentes estrategias
pedagógicas implementadas en el respectivo proceso de investigación.
4.3.1. Evaluación diagnostica.
90
La grafica No. 5 mostrada a continuación corresponde a los resultados iniciales
obtenidos de la evaluación diagnostica sobre el conocimiento de los principios
básicos de los HMA en suelos salinos y no salinos. La respuesta obtenida a
partir de esta estrategia pedagógica, muestra que la mayoría de los estudiantes
58% para el grado undécimo uno y 54% para undécimo dos presentaron poco
conocimiento sobre la temática a trabajar, lo cual se evidenció en los
educandos porque presentaron disposición hacia el aprendizaje de los HMA. Lo
que indica un óptimo resultado en cuanto a la disposición de estos frente a los
diferentes actividades pedagógicas implementadas durante el desarrollo de la
presente investigación.
Sin embargo, se pudo notar que algunos estudiantes 27% para undécimo uno y
30% para undécimo dos presentaron un conocimiento básico y solo un 15% de
los estudiantes manifestaron tener conocimiento sobre los HMA en los suelos
salinos y no salinos, presentando un nivel básico. Por otra parte, un porcentaje
nulo 0% de los estudiantes manifestaron no saber sobre la temática por su falta
de conocimiento, o simplemente no lo recuerdan, mostrando un desempeño
bajo en la escala de valoración.
Gráfico 5. Evaluación Diagnóstica: En la gráfica se aprecian los resultados correspondientes a la evaluación diagnostica realizada a un total de 63 estudiantes divididos en dos salones del grado undécimo
sobre la asociación micorrizica; Cuyos datos muestran conocimiento poco por parte de los estudiantes
acerca de la temática en la mayoría de los estudiantes evaluados. Sin embargo, existe un 15% de los
estudiantes que muestra una mayor apreciación respecto al conocimiento de los HMA.
4.3.2 Talleres de profundización.
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
BAJO BASICO ALTO SUPERIOR
58%
27%
15%
0%
54%
30%
15%
0%
PO
RC
ENTA
JE D
E ES
TUD
IAN
TES
EVA
LUA
DO
S %
ESCALA DE VALORACION DEL DESEMPEÑO
11*1
11*2
GRADO DE ESCOLARIDAD
91
La gráfica No. 6 muestra un mayor conocimiento por parte de los estudiantes
con respecto a las asociaciones micorrizicas en suelos salinos, donde un alto
porcentaje 75,75% de los estudiantes de undécimo uno y 69,60% de los
estudiantes de undécimo dos obtuvo un desempeño alto. Al desarrollar el tema
se pudo observar una buena respuesta por parte de los estudiantes con
respecto a esta actividad, ya que estos de acuerdo a la información
suministrada resolvieron preguntas para la profundización de los principios
básicos de los HMA en suelos salinos y no salinos.
En la actividad desarrollada, los estudiantes manejaron la competencia
intelectual por medio de la conceptualización y clasificación que permitió
categorizar y dividir conceptos; la competencia interpretativa la desarrollan al
dialogar, justificar, analizar y explicar las respuestas a las incógnitas realizadas,
para luego poner en práctica la competencia argumentativa al desarrollar con
coherencia la sustentación de sus respuestas y crear, construir o plantear
soluciones a la problemática propuesta para lograr un aprendizaje colaborativo,
con la competencia propositiva, los estudiantes desarrollan la investigativa
planteándose y dando solución a interrogantes como: ¿Qué?, ¿para que?,
¿Cómo?, ¿Quién?, entre otros, que permita afianzar los conocimientos con
respecto los HMA. Es importante destacar que un 5% de los estudiantes de
undécimo uno y 9% de undécimo dos mostraron un nivel superior, lo cual indica
que presentaron un manejo excelente de la temática. De igual manera hay que
destacar que no hubo estudiantes con desempeño bajo, es decir 0% mostro no
tener conocimiento del tema.
GRAFICO 6: Talleres de profundización sobre la asociación micorrizica: Los porcentajes mostrados son los resultados del uso de los talleres de profundización sobre la asociación micorrizica realizada a los
estudiantes del grado undécimo cuyos datos arrojan resultados de un alto nivel de desempeño en la
resolución de las preguntas en determinada actividad.
4.3.3. Elaboración del Terrario.
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
BAJO BASICO ALTO SUPERIOR
0%
16,60%
75,75%
5% 0%
15%
69,60%
9%
PO
RC
ENTA
JE D
E ES
TUD
IAN
TES
EVA
LUA
DO
S %
ESCALA DE VALORACION DEL DESEMPEÑO
11*1
11*2
GRADO DE ESCOLARIDAD
92
La grafica No. 7 muestra los resultados obtenidos en el desarrollo de la
técnica para la elaboración de terrario en donde los estudiantes trabajaron por
grupos de 5 personas, cada quien con una actividad asignada por su equipo de
trabajo colaborando así en esta de tal forma que todos participaran; los
estudiantes se dividieron en grupo para realizar las actividades mencionadas a
continuación: medidas del terreno a utilizar, diseño del croquis del terrario,
adición del suelo salino y no salino, con su respectivo abono como fisco de
arroz en este caso, realización de las mezclas necesarias, siembra de semillas
(frijol, maíz y alverja), riegos y mantenimiento para evitar la propagación de la
maleza en el terrario. En esta actividad los estudiantes manejaron la
competencia emocional al realizar un trabajo en equipo cuando a la hora de
defender sus hipótesis lo hacían con argumentos validos. Además surgieron
muchas preguntas como ¿cual era la mejor forma de elaborar un terrario?, al
final, todos llegaron a la conclusión de elegir la mejor técnica en el diseño de
los terrarios adecuados para obtener mejores resultados, esto les permitió
utilizar las competencias comunicativas al leer, compartir ideas al escuchar a
los demás compañeros. La información obtenida fue utilizada para desarrollar
la actividad correspondiente. Se pudo determinar en la muestra que un 66,6%
de los estudiantes obtuvieron un nivel superior en cuanto a la asimilación de
conocimientos, lo que indica un óptimo resultado ya que estuvieron dispuestos
a participar ordenadamente y con entusiasmo en el trabajo de grupo para la
elaboración de la técnica y trabajo en equipo, por otra parte un 33% de los
estudiantes demostraron un alto nivel de desempeño, y un 0% de los
estudiantes mostraron un nivel de desempeño básico y bajo. Estos datos
indican un mejoramiento en cuanto a la asimilación de los principios básicos de
los HMA en suelos salinos y no salinos, lo que se evidenció en su adecuada
participación durante el desarrollo de la actividad.
93
GRAFICO 7: Elaboración Del Germinador: En el gráfico se muestran los resultados de la elaboración del germinador en la que se puede notar un mayor desempeño superior por parte de los estudiantes a la
hora de trabajar en equipo en el diseño de la técnica para la realización del germinador.
4.3.4. Prácticas de Laboratorio.
Esta gráfica No. 8 muestra los resultados de las prácticas de laboratorio
realizadas por los estudiantes para lo cual se dividieron en grupos de 3
estudiantes, cada grupo con su labor asignada para fortalecer el trabajo en
equipo. Se manejaron competencias intelectuales al clasificar de forma natural
y organizada todas las muestras obtenidas, además construyendo variedad de
categorías con base en los conceptos de la información suministrada,
competencias emocionales al reconocer e identificar liderazgo entre los que
demuestran esas habilidades, competencias comunicativas al justificar el
porqué de una propuesta. Para estas prácticas de laboratorios se dividió en
diferentes procesos experimentales:
1. Toma de muestras: En esta actividad los estudiantes tomaron muestras
de suelo y de plantas. Primero se determinaron dos lugares con
características salinas y no salinas, en donde se realizó el respectivo
muestreo del terreno y la debida toma de las muestras para el estudio y
comparaciones de suelo y de vegetación en diferentes concentraciones
de sal de la siguiente forma: se midió el terreno con nylon en cada uno
aproximadamente de 100m, estos a su vez se dividieron en tres
grandes zonas a las que se llamó transeptos, T1, T2 y T3
respectivamente, cada uno de los transeptos tenían diferentes distancias
con respecto al mar: el transepto T1 se encontraba cerca a la orilla del
mar (50m), el transepto T2 medianamente cerca a la orilla del mar
(100m) y el transepto T3 un poco mas alejado de la orilla del mar
(150m), estos al igual se subdividieron en 5 subzonas llamadas
subtransepto (ST1, ST2, ST3, ST4, ST5) , los que tenían una longitud
de 10 mts cada uno (0-10; 10-20; 20-30; 30-40; 40-50 mts). A cada
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
BAJO BÀSICO ALTO SUPERIOR
0% 0%
33,00%
66,60%
0% 0%
21,20%
78,70%
PO
RC
ENTA
JE D
E ES
TUD
IAN
TES
EVA
LUA
DO
S %
ESCALA DE VALORACION DEL DESEMPEÑO
11*1
11*2
GRADO DE
94
grupo de tres estudiantes se le asignó un subtransepto, allí realizaron su
toma de muestras en bolsas de ziploc teniendo en cuenta que debían
tomar la mayor cantidad de raíz de la planta introducirla en la bolsa de
ziploc y aproximadamente 1kgr de tierra, cerca de donde se tomó la
planta para luego rotularla con la debida coordenada para conservación
de las mismas. La actividad fue gratificante, ya que los estudiantes no
habían realizado una actividad de este tipo, y su desempeño fue con
dedicación por aprender y realizar un excelente trabajo. (Ver anexo 19).
2. Reconocimiento y clasificación vegetal: Consecutivo a la actividad
anterior, los estudiantes siguieron con el mismo equipo de trabajo,
llevando al laboratorio las muestras tomadas en campo para el
respectivo estudio. A los estudiantes se les facilitó información del
conteo y clasificación, para el reconocimiento de las especies vegetales
encontradas en las zonas de trabajo de campo. Se les hizo entrega de
unas tablas que contenían las cartillas, para llenar con la información
determinada dependiendo del número de especies de plantas
encontradas, en las tablas los educandos tenían que llenar las casillas
con el nombre de las plantas, longitud de las raíces y su masa en seco,
también, determinaron a qué tipo de suelo pertenecía cada una de las
muestras obtenidas (gravilla, arena, arcilla y barro), si eran gruesa, fina,
muy fina marcando con una x en las tablas. A esto se le agregó un
pequeño test en donde los estudiantes evaluaron sus logros alcanzados
en esta experiencia de laboratorio. (Ver anexo 20)
3. Tamizaje-flotación y filtración: En esta actividad los estudiantes
tuvieron la oportunidad de conocer y aplicar la técnica del tamizaje y
filtración utilizando los respectivos materiales utilizados en dicha técnica.
Luego de clasificar las muestras de suelo y plantas los estudiantes
procedieron al desarrollo del laboratorio que consistió en pesar 50gr de
suelo al cual se adicionó 1L de agua, luego se agitó vigorosamente, se
dejó sedimentar por 5 min y se decantó con tres tamices caseros, estos
tamices fueron fabricados con materiales comunes como tambores de
bordar y telas satín para los más finos, galleta para menos finas y para
las partículas más gruesas se utilizo angeo, luego se tomo el residuo
que quedo en el ultimo tamiz y se agregó en un frasco, después se
decantó en un embudo de Buhner al cual se le colocó un papel filtro, que
previamente fue recortado de acuerdo al tamaño de este, posteriormente
se agregó la muestras de suelos diluidas para extraer el agua con la
bomba al vacío quedando el material flotando en la superficie del agua,
este procedimiento se repitió para cada una de las muestras. Los
estudiantes manifestaron desconocer materiales como el embudo
Buhner y su uso, propusieron promover espacios para conocer y utilizar
materiales de uso común en el laboratorio para facilitar el desarrollo de
95
técnicas donde se requiera el uso de dichos materiales. alegando que
era muy interesante conocer estos materiales. (Ver anexo 21)
4. Tinción de raíces: Luego de tamizar, flotar y filtrar, los estudiantes
procedieron a lavar los segmentos de raicillas, posteriormente colocaron
las raíces en las cápsulas de Petri esterilizadas a las cuales les adicionó
KOH al 10% hasta cubrirlas totalmente, se calentaron por un período de
24 horas, y luego se lavaron con agua destilada, realizando de esta
manera el “aclareo” de las raíces. Una vez fueron aclaradas las raíces,
los educandos les agregaron HCl al 10%, se calentaron nuevamente en
baño maría por 1 hora. Por último se utilizó azul de tripano en
concentración del 0,05% para colorear las raíces, las cuales fueron
llevadas nuevamente al baño María por un tiempo de 5 minutos.
Finalmente, las raíces teñidas se colocaron en lactoglicerol, para
mantenerlas preservadas hasta ser observadas. Cabe resaltar que los
estudiantes en todo el proceso de los laboratorios usaron las debidas
precauciones para su protección física tales como tapa boca y guantes.
Los estudiantes se mostraron sorprendidos al ver como las raíces
tomaban el color azul del reactivo. (Ver anexo 22)
5. Observación microscópica de las raíces teñidas. Durante el
desarrollo de la investigación en el proceso de las prácticas de
laboratorio, la experiencia que mayor interés despertó en los estudiantes
fue la de observaciones al microscopio, ya que nunca habían tenido la
oportunidad de manipular este instrumento. Las raíces teñidas fueron
colocadas en una caja de Petri con lactoglicerol. Los estudiantes
seleccionaron 9 segmentos de raíces de aproximadamente 1 cm de
largo. Luego procedieron a ubicar las raicillas de forma horizontal en la
lámina portaobjeto. Posteriormente se les adicionó unas gotas de
lactoglicerol y fueron cubiertas con su respectivo cubreobjetos. Luego se
insertó un hilo en el ocular del microscopio que sirviera como línea de
intersección con cada raíz, para realizar la cuantificación y así poder
llenar las respectivas matrices. Los estudiantes realizaron las
observaciones a la luz del microscopio con los objetivo 10X, y 40X
donde pudieron visualizar la presencia de hifas, vesículas, y /o
arbúsculo. . (Ver anexo 23)
6. Elaboración del terrario: Esta actividad se realizó en las instalaciones
de la institución en una zona vegetal, los estudiantes procedieron a
realizar el germinador (cabe resaltar que por el énfasis que manejan
saben de la realización de germinadores y semilleros) ya mencionado en
el gráfico No. 7 (Ver anexo 24).
96
En esta estrategia pedagógica utilizada los estudiantes presentaron unos
porcentajes de 77% undécimo uno y 75,70% undécimo dos pasando de un
nivel de desempeño superior demostrando el aprendizaje de los conocimientos
de los HMA en los suelos salinos y no salinos que pueden identificar su
estructura y morfología de cada una de las partes de la asociación como las
vesículas, espora e hifas. Además un 24,20% de undécimo uno y 25,75% de
undécimo dos obtuvieron un nivel de desempeño alto, lo que indica que en la
mayoría de los estudiantes se promovió el aprendizaje del tema y se
desarrollaron las diferentes competencias. En el nivel de desempeño bajo y
básico los estudiantes presentaron un porcentaje de 0%, lo que significa que el
trabajo en grupo y las practicas de laboratorios son unas buenas estrategias
pedagógicas porque cada estudiante brindaba su aporte, basados en
argumentos aprendidos mediante la investigación- acción ya que representa un
doble rol el de investigador y el de participante, logrando esta manera el
manejo de las competencia argumentativas, propositivas e investigativas frente
a cada actividad propuesta.
GRÁFICA 8: Prácticas de Laboratorio: La gráfica evidencia los resultados obtenidos durante los
diferentes procesos experimentales en las prácticas de laboratorio realizadas por los estudiantes
correspondientes a la temática de los principios básicos de las HMA. Donde se demuestra que los
educandos presentaron altos porcentajes en el nivel de desempeño superior.
4.3.5. INFORMES DE LABORATORIO
La gráfica No. 9 muestra los resultados de los informes de laboratorio
realizados en grupos de tres estudiantes. Cada uno con una labor asignada
para el trabajo en equipo. El informe de laboratorio era entregado cada ocho
días cuando se realizaba el laboratorio siguiente. Se manejaron competencias
emocionales, ya que se realizaron actividades diferentes a los que estaban
acostumbrados, se manejaron las competencias argumentativas,
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
BAJO BÀSICO ALTO SUPERIOR
0% 0%
25,75%
77,00%
0% 0%
24,20%
75,70%
PO
RC
ENTA
JE D
E ES
TUD
IAN
TES
EVA
LUA
DO
S %
ESCALA DE VALORACION DEL DESEMPEÑO
11*1
11*2
GRADO DE ESCOLARIDAD
97
comunicativas e investigativas al construir conceptos a partir de nuevas
informaciones, identificando diferencias entre una y otra, construir hipótesis y
defender su punto de vista con argumentos y llegar a la misma conclusión.
En La cartilla entregada a los estudiantes se estipulo las normas con que
debía contener cada informe de laboratorio (introducción, objetivos, marco
teórico, materiales, métodos, resultados, análisis de resultados, conclusiones y
bibliografía, basándonos en las normas del colegio. Aunque ellos manejan los
informes de laboratorio presenta una que otra falencia, pero se esforzaron por
realizar un buen trabajo dando su mejor esfuerzo y dedicación.
Debido a que los estudiantes presentaron los informes en grupos, se realizo
una sumatoria de los datos obtenidos en la presentación de los informe de los
laboratorios por parte de los estudiantes de los dos undécimos (11*1-11*2),
estos datos fueron sumados y representados en una sola grafica, donde los
alumnos presentaron un porcentaje de 19,80% en nivel de desempeño básico,
debido al que ellos no manejaban estas normas establecidas, un 13% de los
estudiantes presento un alto nivel de desempeño, un 11,22% de los
estudiantes obtuvo un nivel de desempeño superior y un 0% de los alumnos
muestran un nivel bajo, lo cual indica que cada grupo de alumnos dieron su
mejor esfuerzo al momento de presentar el informe de laboratorio y cumplir con
cada una de las normas propuestas al presentar dicho informe.
GRÁFICO 9: Informes De Laboratorio: Este gráfico muestra los resultados de los informes de
laboratorio realizados por los estudiantes del grado 11, de cada uno de los laboratorios realizados en
sumatoria.
4.3.6. ELABORACIÒN DE QUIZ.
La grafica No. 10 muestra los resultados de los porcentajes que presentaron
los estudiantes de los grados undécimos en los quice, esta estrategia
0%
200%
400%
600%
800%
1000%
1200%
1400%
1600%
1800%
2000%
BAJO BÀSICO ALTO SUPERIOR
0%
19,80%
13% 11,22%
PO
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ENTA
JE D
E ES
TUD
IAN
TES
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LUA
DO
S %
ESCALA DE VALORACION DEL DESEMPEÑO
11*1- 11*2
GRADO DE ESCOLARIDAD
98
pedagógica estuvo compuesta por preguntas abiertas, la cual tenía una
duración de 15 minutos ya que se realizó de una a dos preguntas de forma
individual. Esta estrategia fue utilizada con el propósito de saber que tanto
aprendieron los estudiantes sobre la temática desarrollada, si había
comprensión y manejo de los diferentes procesos teórico- prácticos. También
asegurar que los estudiantes desarrollaran las diferentes competencias
integrales en este caso la competencia argumentativa.
Los resultados obtenidos a partir de esta estrategia pedagógica son muy
satisfactorios ya que muestra que la mayoría de los estudiantes presentaron un
nivel de desempeño superior con un porcentaje de 13,27% undécimo uno y
33,30% undécimo dos, indicando un óptimo resultado al lograr que los alumnos
aprendieran sobre los hongos micorrizos arbusculares y su importancia en los
suelos de nuestra región. Además un 36,30% de undécimo uno y 17,16% de
undécimo dos demostraron un nivel de desempeño alto, un 9,90% de undécimo
uno y 21% de undécimo dos mostraron un desempeño básico y tan solo un
3% de undécimo uno y 6% de undécimo dos de los estudiantes manifestaron
un nivel de desempeño bajo, esta disposición se relaciona en gran medida con
la comprensión que tiene el estudiante al momento sobre el tema y la
implicaciones de alcanzar una mayor comprensión de la temática trabajada.
GRÁFICO 10: Elaboración de Quiz. La grafica muestra los resultados obtenidos en los quices
realizados a los estudiantes de los grados undécimos donde se demuestra que los estudiantes obtuvieron un alto porcentaje en los niveles de desempeños altos y superiores.
4.3.7. EVALUACIÓN SUMATORIA.
La grafica No. 11 muestra los resultados obtenidos de todo el trabajo realizado
con los estudiantes de los grados undécimos, se obtuvo un porcentaje total
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
BAJO BÀSICO ALTO SUPERIOR
3%
9,90%
17,16%
13,20%
6%
21%
36,30% 33,30%
PO
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ENTA
JE D
E ES
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IAN
TES
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LUA
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S %
ESCALA DE VALORACION DEL DESEMPEÑO
11*1
11*2
GRADO DE ESCOLARIDAD
99
debido a que se sumaron los resultados de los dos salones para la
comprobación del aprendizaje total de las asociaciones planta – hongo, en este
caso los hongos micorrizos arbusculares. Los estudiantes presentaron un
3,30% de nivel de desempeño bajo, un 11,22% de los estudiantes obtuvo un
nivel de desempeño básico, un 17,22% de los estudiantes mostraron un nivel
alto y un 11,22% de los estudiantes presentaron un nivel de desempeño
superior con respecto al aprendizaje de los principios básicos de los HMA.
La evaluación estaba compuesta por 20 preguntas, las cuales estaban
divididas en selección múltiple con única respuesta, complete y preguntas
abiertas. Las competencias que se manejaron en esta estrategia pedagógica
fueron: argumentativas cuando el estudiante promovió el aprendizaje del tema,
a partir de verdades establecidas usando la lógica al construir conceptos y
expresarlos de forma coherente en la evaluación, competencias investigativas
al profundizar los temas que van de lo más simple a lo más complejo para
conocer el sentido de los nuevos conocimientos adquiridos.
GRAFICO 11. Evaluación Sumatoria. En esta grafica se enmarcan los resultados de la evaluación sumatoria, con respecto al aprendizaje de los principios básicos de los HMA en suelos salinos y no
salinos.
Con la realización de esta investigación y los datos arrojados con las diferentes
estrategias pedagógicas utilizadas e implementadas, se encontró que las
actitudes de los estudiantes hacia el aprendizaje de los principio básicos de
los hongos micorrizos arbusculares en suelos salinos y no salinos, si pueden
ser fomentadas en gran medida por las actividades que incluyan salidas
extraescolares, asociadas con la implementación de talleres, practicas de
laboratorios, quices y procesos experimentales que con llevan a un mejor
aprendizaje, un buen desarrollo de competencias y a un excelente investigador
a futuro con unos argumentos, bien fundamentados con lógica y coherencia.
0,00%
2,00%
4,00%
6,00%
8,00%
10,00%
12,00%
14,00%
16,00%
18,00%
BAJO BÀSICO ALTO SUPERIOR
3,30%
11,22%
17,82%
11,22%
PO
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TES
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S %
ESCALA DE VALORACION DEL DESEMPEÑO
11*1-11*2
GRADO DE ESCOLARIDAD
100
Cabe resaltar que la observación realizada a los estudiantes, sobresalió su
buen comportamiento ante las diversas estrategias implementadas, lo que se
reflejo en el interés por la temática trabajada, reflejándose en los conocimientos
expresados mediante unos buenos resultados indicando que hubo aprendizaje
sobre los HMA en suelos salinos y no salinos, demostrando progreso y manejo
de las competencias integrales.
101
3.1. TIPO DE INVESTIGACIÓN
Para este estudio se aplicó una investigación básica de campo y aplicada ya
que se caracteriza por su interés en la aplicación, utilización y puesta en
práctica de los conocimientos, manejando grupos de muestras al azar y
diferentes variables de estudio.
Del mismo modo en el componente pedagógico se utilizó un diseño, basado
en la investigación-acción propuesto por el pedagogo Kurt Lewis (1946), el cual
consiste en la utilización de estrategias pedagógicas que permitirán el
desarrollo de competencias a los estudiantes por los conocimientos adquiridos
relacionados, en este caso con los principios básicos de los hongos
micorrízicos arbusculares.
102
3.2. POBLACIÒN.
En el enfoque pedagógico estuvo dirigido a estudiantes del grado undécimo,
entre los 15-19 años con énfasis en educación ambiental de la Institución
Educativa Técnica La Esperanza.
En el enfoque experimental la población muestreada en campo corresponde a
hongos micorrízicos arbusculares de plantas nativas del suelo salino de
Manaure-Guajira.
103
3.3. TEMA
VARIABLES
DIMENSIONES
SUB-DIMENSIONES
INDICADORES
SUB-INDICADORES
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DE
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TA
LE
S
Bases Experimentales
Técnica en la toma de
muestra de campo.
Laboratorios
Técnica para la elaboración
de germinadores.
Selección de materiales para la
recolección de datos.
Uso de instrumentos adecuados
para los procedimientos
experimentales.
Medición de las diferentes
concentraciones salinas.
Bases de Campo
Técnica en la definición de
transeptos.
Descripción e
identificación típica de las
zonas montes espinoso
subtropical clasificada
según Holdridge ajustada
para Colombia por Espinel
y Montenegro. (Manaure-
Guajira)
Medición de terrenos para la
recolección de muestras.
Reconocimiento de las
especies vegetales.
Descripción de las
características de las
especies vegetales
ES
TR
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EG
IAS
PE
DA
GÓ
GIC
AS
PE
DA
GÓ
GIC
A
Metodología Utilizada
Estrategias activas-
participativas.
Manejo de procesos de
aprendizaje (observación,
conceptualización y comprensión
del tema).
Exámenes de fortalecimiento del
aprendizaje.
Aprendizaje
significativo
Competencias Integrales
(interpretativas,
argumentativas,
propositivas, ).
Desarrollo de habilidades
cognitivas y significativas en el
entendimiento y comprensión del
saber hacer.
Tipología de Material
Didáctico
Recursos.
Material de laboratorio.
Reactivos.
Implementación de gráficos,
esquemas, y tablas.
Tipo de Comunicación
Doble rol: el de
investigador y el de
participante.
Generación de nuevos
conocimientos.
Mejor empleo de los recursos
disponibles.
Relación Teórico -
Práctica
Actividades propuestas.
Desarrollo de prácticas de
laboratorios.
Elaboración de germinadores.
Revista
Tipo de Evaluación del
Aprendizaje
Sistema de evaluación.
Evaluación diagnostica
Informes de laboratorios
Quices
Talleres
Técnica para la elaboración de
germinadores.
Laboratorios
Técnica en la toma de muestra
de campo.
Evaluación sumatoria.
104
CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
MESES 2011 2012
ACTIVIDADES ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE ENERO FEBRERO MARZO ABRIL
RECOLECCION DE INFORMACION
DOCUMENTACION
RECOLECCION DE MUESTAS VEGETALES
Y DE SUELO
SECADO DE MUESTRAS
TINCION DE RAICES
OBSERVACION DE LAS RAICES TEÑIDAS
DETERMINACION DEL PORCENTAJE
MICORRIZAL (PIM)
DETERMINACION DEL NUMERO DE ESPORAS E
IDENTIFICACION
ANALSISI FISICO-QUIMICOS
ANALISIS ESTADISTICOS
SOLICITUD DE INGRESO A LA INSTITUCION
SOCIAVILIZACION DEL PROYECTO A DOCENTES Y
DIRECTIVOS DE LA INSTITUCION
PRESENTACION DEL PROYECTO A LOS
ESTUDIANTES
EJECUCION DE LA ESTRATEGIA
PEDAGOGICA
ANALISIS DE RESULTADOS
ENTREGA DE PRYECTO Y SUSTENTACION
105
3. CONCLUSIONES
Se encontró una alta colonización micorrizica en plantas nativas de
Manaure-Guajira, siendo el transepto T2, (moderadamente salino) el
que presento una mayor infección micorrizica tanto por hifas como por
vesículas.
El transepto que obtuvo un mayor número de esporas fue el T1,
encontrando diferencias significativas entre las medias de los transeptos;
Los transeptos T2 Y T3 presentaron valores similares en el numero de
esporas, evidenciando que a mayor salinidad mayor producción de
esporas
Los análisis fisicoquímicos demostraron que los suelos de Manaure-
Guajira son altamente salinos y muy alcalinos, pero presentan algunos
nutrientes básicos para la sobrevivencia de plantas especificas y que
gracias a la efectividad de los HMA en la en exploración del suelo, las
plantas toleran estas altas tasas de salinidad y sequía, a través de una
mayor captación de nutrientes y agua.
.
Comparación de estudios.
Debido al desarrollo de las estrategias pedagógicas utilizadas los
estudiantes del grado undécimo de la Institución Educativa Técnica la
Esperanza, obtuvieron un nuevo conocimiento sobre los HMA, sus
beneficios, sus ventajas, y su aplicación en los suelos erosionados y con
alta salinidad. Desarrollando competencias integrales (argumentativa,
propositivas, y experimentales) y mejorando su rendimiento académico
Al desarrollar estrategias pedagógicas a través de los procesos
experimentales en las instituciones educativas se despierta en el
estudiante el interés por la investigación a través de las diferentes
competencias (argumentativas, propositivas e interpretativas) mejorando
en ellos su rendimiento académico.
106
4. RECOMENDACIONES
Realizar aislamientos de los hongos micorrizos arbusculares nativos de
estos suelos y desarrollar inóculos para reforestar suelos acidificados y
erosionados de nuestra región.
Realizar investigaciones de este tipo en los suelos de nuestra región
para evaluar la efectividad de los hongos MA en plantas silvestres de
nuestra región y potencial uso en ecosistemas alterados.
Realizar identificaciones de las clases de esporas presentes en los
suelos salinos de Manaure –Guajira para reconocer el género
predominante en estos suelos.
Fomentar en las instituciones educativas las investigaciones de tipo
experimental que puedan ser desarrolladas e implementadas por
estudiantes en nuestra ciudad o región.
Es importante que los docentes promuevan las investigaciones
formando estudiantes integrales propiciando las condiciones necesarias
para su desarrollo e implementación, en este sentido la utilización de los
laboratorios.
Dotar las instituciones educativas con las herramientas necesarias para
el desarrollo de las prácticas de laboratorios, como los microscopios y
reactivos e intensificar en ellos la importancia de estos instrumentos y
materiales a la hora de realizar procedimientos experimentales,
obteniendo de esta forma óptimos resultados en el proceso académico
estudiantil.
107
5. RECURSOS HUMANOS
Para la realización de este proyecto de investigación estuvo a nuestra
disposición la docente y bióloga Laura Rojas Martínez.
La presente investigación estuvo a cargo de las estudiantes de Licenciatura en
Ciencias Naturales y Educación Ambiental Yuleidys Marieth Díaz Barbosa y
Emilce Marcela Navarro Estrada.
También estuvo a nuestra disposición los estudiantes de los grados undécimos,
los docentes de áreas y directivos de la Institución Educativa Técnica la
Esperanza.
108
8. PRESUPUESTO
Para la realización de la presente investigación se tuvieron los siguientes
gastos.
Pasajes 100.000
Fotocopias 50.000
Internet 60.000
Cámaras 800.000
Impresiones 80.000
Hojas de block 10.000
Pasajes a Manaure- Guajira 800.000
Video vean 30.000
Carpetas 20.000
Papeles filtros 20.000
Guantes 10.000
Cajas de Petri 30.000
Porta y cubre objetos 15.000
Telas 60.000
Tambores de bordar 15.000
Análisis fisicoquímicos 240.000
Análisis estadísticos 300.000
Platos desechables 10.000
Bolsas de ziploc 15.000
Sobre de manila 10.000
Pasajes de los estudiantes a la salida de campo 50.000
Compra de cisco (arroz) 10.000 ______________ Total del presupuesto $ 2’705.000
109
9. BIBLIOGRAFÍA
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120
121
ANEXO: 1; SALINAS DE MANAURE (SAMA)
122
ANEXO: 2 TAMIZAJE
ANEXO 3; RESULTADO DE LA FILTRACION
123
ANEXO 4; ESPORAS OBSERVADAS
ANEXO 5; MATRIZ DE INTERSECCIÓN
TRANSEPTO 1; SUBTRANSEPTO 20-50; MUESTRAS
123; LAMINAS 1 A=0
H=34
V=18
Ni=16
%MA= (# de intersecciones observadas – Ni) X 100
100
% V= (18 - 16 ) X 100 = 2%
100
% H= (34 - 16) X 100 = 18%
100
LAMINA 2
0 H H H H H Ni 0 0 0
H H H 0 V Ni Hi Ni Ni Ni
0 H H NI Ni H H O Ni O
0 0 Ni H H H H H NI H
NI H H H H 0 H 0 0 0
H H 0 Ni 0 H V H 0 NI
0 H 0 0 0 Ni V V 0 0
V 0 V 0 0 0 H V V H
0 0 H V H H V V V V
V V V V Ni Ni V V 0 V
V V V 0 0 0 0 0 0 Ni
0 H Ni 0 H 0 0 Ni H H
H H Ni Ni Ni Ni H 0 H H
H H H H Ni 0 Ni H H H
0 0 0 0 0 H H H 0 0
H Ni 0 Ni H 0 0 0 0 0
0 0 H H V Ni V V H V
V 0 0 V 0 V V V V V
124
A=0
H=26
V=25
Ni=13
%MA= (# de intersecciones observadas – Ni) X 100
100
%V= (25 - 13) X 100 = 12%
100
%H= (26 - 13) X 100 = 13%
100
ANEEXO 6; VESÍCULAS OBSERVADAS
ANEXO 7; HIFAS OBSERVADAS
V V V V V V V V V V
0 0 H Ni V H V V 0 0
125
ANEXO 8: OBSERVACION DE Ni
126
127
ANEXO 12; FOTOS DE LA CONFERENCIA DE SENSIBILIZACIÓN
128
ANEXO 13; FOTOS EVALUACION DIAGNÓSTICA
129
130
131
132
ANEXO 14; TALLERES DE PROFUNDIZACIÓN SOBRE LOS HONGOS
MA
133
134
135
136
137
138
ANEXO 15; INFORME S DE LABORATORIO
139
140
141
142
ANEXO 16; QUICES
143
144
145
ANEXO 17; EVALUACION SUMATORIA
146
ANEXO 18; SALIDA A CAMPO MANAURE -GUAJIRA
147
ANEXO 19; RECONOCIMIENTO DE LAS MUESTRAS VEGETALES
ANEXO 20; TAMIZAJE-FLOTACION-FILTRACION
148
ANEXO 21; TINCION DE RAICES
149
ANEXO 22; OBSERVACION MICORSCOPICA DE LAS RAÍCES TEÑIDAS
150
151
ANEXO 23; ELABORACION DEL TERRARIO
152
153
154
ANEXO 24; RESULTADOS DEL TERRRIO
155
ANEXO 25; CARTILLA ETUDIANTES
156