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Revista de Biología Tropical, ISSN electrónico: 2215-2075, Vol. 69(2): 445-461, April-June 2021 (Published Apr. 01, 2021)
REVISIÓN
Revisión: Distribución y efecto de los hongos micorrízicos
en el agroecosistema de café
Elizabeth Hernández-Acosta
1
Jacob Banuelos
2
Dora Trejo-Aguilar
2
*
1. Universidad Autónoma Chapingo. Departamento de Suelos, Carretera Federal México-Texcoco Km 38.5, C.P. 56230
Texcoco, México; ehernandeza@chapingo.mx
2. Universidad Veracruzana, Facultad de Ciencias Agrícolas, Lomas del Estadio s/n, Zona Universitaria, 91000, Xalapa,
Veracruz, México; jbanuelos@uv.mx, doratrejo@gmail.com (*Correspondencia).
Recibido 16-VI-2020. Corregido 05-I-2021. Aceptado 10-II-2021.
ABSTRACT
Distribution and effect of mycorrhizal fungi in the coffee agroecosystem: A review
Introduction: Coffee is a highly mycotrophic plant, its interaction with arbuscular mycorrhizal fungi has been
studied among different tropical countries. The majority of the published works indicates that coffee is benefited
from the mycorrhizal association, where the AMF confers protection against pathogens and diseases, increases
water absorption, as well as it increases the adaptation of the plant at transplant from nurseries to the main
plantation. Objective: A review was made where we summarized and analyze the research reports of AMF
with coffee from at least the past 10 years, focused on AMF global species distribution, nutritional benefits of
the association and interaction with pathogens. Methods: We retrieved available bibliographic data from coffee
producer countries in public databases. We considered published works from 2000 to 2019, nevertheless, we
included classic papers on the topic, outside that period, mainly the ones performed in Brazil since 1986. We
organized the number of reported species per country, we look for synonyms, grouped them by family, genera
and species. The reports that only reported genera or where ambiguous were used as reference but not consid-
ered for the final analysis. We summarized the reports of the benefits of the AMF interaction in coffee, as well
as pathogen tolerance. Results: The collected data shows that there are more than 100 AMF species associated
with coffee, which represents more than a third part of the total of reported species worldwide. We found that
Colombia has the highest richness, but it also has the highest number of published reports. Conclusions: This
information shows the benefits of the incorporation of AMF to coffee plantation programs, because these fungi
are a key element in coffee plant nutrition, nevertheless, the coffee variety should be considered when introduc-
ing AMF, as not all associations has been efficient.
Key words: biodiversity; coffee; generalist species; rhizosphere; symbiosis.
Hernández-Acosta, E., Banuelos, J., & Trejo-Aguilar, D. (2021).
Revisión: Distribución y efecto de los hongos micorrízicos
en el agroecosistema de café. Revista de Biología Tropical,
69(2), 445-461. DOI 10.15517/rbt.v69i2.42256
El café es una planta que se cultiva en diver-
sas zonas tropicales del mundo, en México, el
90 % de la superficie es bajo sombra (Moguel
& Toledo 1999), Colombia (Cardona-Calle
& Sadeghian-Kh, 2005), Costa Rica (Filho-
Virginio et al., 2015), Nicaragua, El Salvador
(Méndez, Bacon, Olson, Morris & Shattuck,
2013), Perú (Julca-Otiniano, Alarcón-Águila,
DOI 10.15517/rbt.v69i2.42256
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Revista de Biología Tropical, ISSN electrónico: 2215-2075 Vol. 69(2): 445-461, April-June 2021 (Published Apr. 01, 2021)
Alvarado-Huamán, Borjas-Ventura, & Castro-
Cepero, 2018) y Venezuela (Farreras, 2018).
Este sistema agroforestal permite conservar
la biodiversidad del suelo (bacterias, hongos,
protozoarios, nemátodos, macrofauna como
lombrices e insectos) aves, y mamíferos (Man-
son, Hernández-Ortiz, Gallina, & Mehltre-
ter, 2008); capturar carbono, participar en los
ciclos biológicos y conservar el suelo y el
agua (Ruelas-Monjardín, Nava-Tablada, Cer-
vantes & Barradas, 2014). El cultivo de café se
considera de bajo impacto ambiental (García-
Alvarado, Díaz-Zorrilla, Castañeda-Hidalgo,
Lozano-Trejo & Pérez-León, 2017). Aunque la
siembra a pleno sol permite obtener rendimien-
tos superiores en comparación con el sistema
bajo sombra, 443 kg ha
-1
contra 515 kg ha
-1
(Campanha et al., 2004), requiere un aporte
constante de fertilizantes y plaguicidas (Arias,
Heredia-Abarca, Sosa, & Fuentes-Ramírez,
2012). De acuerdo con una revisión realizada
por Meena et al. (2020), el uso prolongado
de agroquímicos afecta negativamente la bio-
diversidad del suelo, la sostenibilidad de la
agricultura y la inocuidad de los alimentos a
largo plazo.
La presencia y el estado de micorrización
de las raíces de los cafetos fue observada por
vez primera en 1897 (Saggin-Júnior & Siquei-
ra, 1996), y se ha demostrado desde entonces
que esta simbiosis tiene un efecto importante en
el desarrollo de esta especie. En los cafetales,
los hongos micorrízicos arbusculares (HMA),
destacan en la microbiota del suelo debido a
que incrementan la sobrevivencia de la planta
al momento del trasplante (Trejo-Aguilar et al.,
2011), la sanidad vegetal (França, de Freitas,
dos Santos, Grazziotti, & Andrade, 2016), el
vigor y el desarrollo de las mismas, traducido
en un incremento en rendimientos (Hernández-
Acosta, Trejo-Aguilar, Ferrera-Cerrato, Rivera-
Fernández, & González-Chávez, 2018). La
inoculación de HMA en plántulas de café
durante la etapa de semillero y vivero, es una
práctica agrícola que permite obtener planta-
ciones comerciales exitosas (Pérez-Lavalle,
Bolívar-Anillo, & Díaz-Pérez, 2017).
Debido a las pérdidas económicas ocasio-
nados por la roya de café, en los últimos años
se han liberado diversas variedades de café
resistentes al patógeno. Una alternativa en los
programas de replantación de fincas es la mico-
rrización en la producción de plántulas, sin
embargo; no todas las variedades responden de
la misma manera a la micorrización, (Fonseca
et al., 2019; Hernández-Acosta, Trejo-Aguilar,
Ferrera-Cerrato, & Rivera-Fernández, 2020).
El uso de inoculantes micorrízicos comer-
ciales se ha generalizado, pero se ha com-
probado que no todas las especies de hongos
micorrízicos tienen el mismo efecto en las
plantas de café (Trejo-Aguilar et al., 2011) y
que las prácticas de manejo en el cultivo reper-
cuten sobre la eficiencia de esta simbiosis.
Los trabajos publicados sobre este tipo de
respuesta enfatizan la necesidad de ubicar a
nivel mundial las especies micorrízicas asocia-
das al cultivo de café y el efecto que tienen en
el agroecosistema. El objetivo de esta revisión
fue resumir y analizar la investigación que
existe sobre esta asociación en los últimos 10
años, aunque fue necesario incluir los trabajos
pioneros realizados en Brasil que datan de hace
más de 25 años.
MATERIALES Y MÉTODOS
Búsqueda de información: Se realizó
una búsqueda de estudios referentes a especies
de plantas de café y hongos micorrízicos en
las plataformas de Google Scholar, Web of
Science, Wiley, Springer Link. El intervalo de
búsqueda seleccionado fue de el 2009 hasta el
2019, con la finalidad de tener mayor cantidad
de especies reportadas con la nomenclatura más
reciente (Stürmer, Bever, & Morton, 2018).
Se utilizaron combinaciones de las siguientes
palabras clave en español e inglés, respecti-
vamente: Hongos micorrízicos arbusculares
(HMA), micorrizas, Arbuscular mycorrhizal
fungi (AMF), mycorrhizae, café (coffee),
Coffea arabica, México (Mexico), Colom-
bia, Brasil (Brazil), Perú (Peru), India, Etio-
pía (Ethiopia), Yemen, Egipto (Egypt), Arabia
Saudita (Saudi Arabia), Indonesia, Tailandia
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(Thailand), Laos y Venezuela; así como de cada
género de Glomeromycota. Además, se utilizó
la combinación de operadores boléanos: AND,
OR, NOT para incluir palabras clave y excluir
países o términos en la búsqueda.
Análisis de los resultados: Los resulta-
dos se recuperaron manualmente para descar-
tar aquellos sin identificación taxonómica de
HMA, o sin relación con la revisión. Se realizó
una tabla de especies por país con ayuda de los
paquetes Limma (Ritchie et al., 2015), Venn
Diagram (Chen, 2018), SunburstR (Bodstock,
Rodden, & Russel, 2017) para R y la herra-
mienta online de Bioinformatic Evolutionary
Genomics (http://bioinformatics.psb.ugent.be/
webtools/Venn/), se generaron los diagramas
de Venn y dos figuras, una de especies gene-
rales y otra de distribución mundial, se utilizó
el programa en línea Datawrapper (https://
www.datawrapper.de/). Con el propósito de
unificar el nombre de las especies se consultó
Index Fungorum, para detectar sinonimias;
también se consultó el listado de especies de
la página www.amf-phylogeny.com (última
actualización 30 de marzo del 2019) por Arthur
Schüßler. Para la nomenclatura y clasificación,
se siguió el trabajo de Redecker et al. (2013).
RESULTADOS
Distribución de los HMA asociados al
cultivo de café: El análisis sobre la identifica-
ción basada en caracteres morfológicos mostró
que existen más de 100 especies de HMA que
se asocian a las plantas de café en diferentes
países del mundo (Fig. 1). De acuerdo con
datos de la lista de especies actualizada en
febrero del 2020 (http://www.amf-phylogeny.
com/amphylo_species.html) existen 334 espe-
cies reportadas de HMA, por lo que el número
de especies asociadas al café representa la ter-
cera parte del total de las especies existentes.
Estas 100 especies están distribuidas en 20
géneros, 9 Familias, 5 órdenes y 3 clases, de
acuerdo con la Clasificación de Redecker et
al. (2013).
En la Fig. 2 se muestra que las especies
están distribuidas principalmente en 3 clases:
Glomeromycetes (90), Archaeosporomycetes
Fig. 1. Países que reportan estudios taxonómicos basados en las características morfológicas de la micorriza arbuscular
(generada con www.datawrapper.de). Cada país está representado por un color que indica el número de especies reportadas
y encontradas en esta revisión.
Fig. 1. Countries that report taxonomic studies based on morphological characteristics (image generated with www.
datawrapper.de). Each country is represented by a color that specifies the number of reported and found species in this
review.