compostaje y los suelos (1)
TRANSCRIPT
LA IMPORTANCIA DE LOS MICROORGANISMOS DEL SUELO EN LA NUTRICIÓN VEGETAL
M.C. Armenia Velázquez Gurrola
XVIII Simposium de la Manzana
Cd. Cuauhtémoc, Chih. a 15 de Noviembre del 2012
1
Los microorganismos del AGROECOSISTEMA
2
Los microorganismos de la rizosfera han mantenido una relación estrecha con las plantas desde que éstas últimas iniciaron la colonización de la tierra y han contribuido al mantenimiento, funcionamiento y estabilidad de los ecosistemas.
Read, D. 1998. Plants on the web. Nature. 396:22-23.
3
Los microorganismos del AGROECOSISTEMA
Un AGROECOSISTEMA es un ecosistema en el que el ser humano ha ejercido una intencionada selectividad sobre la composición de los organismos vivos. Los AGROECOSISTEMAS se diferencian de los ecosistemas no gestionados en que están alterados intencionalmente, y a menudo manejados intensivamente con el fin de proporcionar alimentos, fibras y otros productos.
La biodiversidad para el mantenimiento de los agroecosistemas, www.fao.org/biodiversity
4
Los microorganismos del AGROECOSISTEMA
3er Nivel
2do Nivel
1er Nivel
• Nematodos
• Protozoarios
• Hongos
• Bacterias
• Raíces (exudados)
• Materia orgánica
Los microorganismos del suelo subsisten a partir de los exudados radiculares y la materia orgánica del suelo. Una raíz activa será indispensable para que los microorganismos sobrevivan.
Martens, M-H. 2000. The soil food web, tuning into the world beneath our feet. ACRES USA.
Nutrición vegetal = Mejor dosis de diversos nutrientes
Eficiencia del fertilizante utilizado
Fertilizante aportado al suelo y agua respecto a la demanda del cultivo en diversas etapas fenológicas
Sin embargo…
Casi nunca se toma en cuenta
el órgano fundamental para la
absorción de nutrientes que es
LA RAÍZ
6
El concepto de BIOFERTILIZANTE
Producto a base de microorganismos que se emplea en la agricultura con el fin de
incrementar los procesos fisiológicos que influyen en el rendimiento de los cultivos y
garantizan una productividad biológica, económica y ecológicamente exitosa, sin
contaminación del ambiente.
Lo que NO es un biofertilizante:
Líquidos o fluidos biológicos como sangre, suero de leche, o cualquier sustancia orgánica sin previo tratamiento o fermentación.
Aguirre-Medina y colaboradores, 2009. Los biofertilizantes microbianos: alternativa para la agricultura en México. INIFAP, Folleto Técnico No. 5, Tuxtla Chico, Chiapas.
Compostas, tes de compostas y biopreparados
1. Productos a base de
microorganismos específicos
2. Compostas o enmiendas
sólidas a base de estiércoles
y materiales diversos
3. Biopreparados líquidos
4. Entre otros
Compostas
Actualmente utilizadas para: Incrementar % de materia orgánica en suelos Incorporar nutrientes y humus al suelo Mejorar la estructura del suelo y retención del agua
Biopreparados líquidos de composta
Aeróbicos (Extractos de composta) y Anaeróbicos (Lixiviados, Escurridos,
Caldos magros)
Poca consistencia de resultados, problemas de inocuidad y poca diversidad
biológica
Actualmente utilizados para: Mejorar la estructura del suelo Aportar nutrientes en forma soluble
Aporte microbiológico
Diferencias microbiológicas Soil Foodweb Mexico Compost Tea Foodweb AnalysisCarretera Culiacan El Dorado #3016,
Culiacan, Sinaloa 80300 Mexico
Phone: (52) 667 760 60 38
Fax: (52) 667 760 60 38
e-mail: [email protected]
Plants: variety
Sample Received: 5/26/2006
Organism Biomass Data Invoice Number: Not Yet Determined
Sample Unique Tea Active Total Active Total
# ID Volume Bacterial Bacterial Fungal Fungal Hyphal Protozoa
(mL) Biomass Biomass Biomass Biomass Diameter Numbers/mL
(µg/mL) (µg/mL) (µg/mL) (µg/mL) (µm) Flagellates Amoebae Ciliates
TE AEROBICO 1 97.3 3,712 19.5 58.2 2.5 NR NR NR
LIXIVIADO 1 451 7,168 0.00 7.33 2.0 NR NR NR
TE ANAEROBICO 1 10.8 7,040 0.05 1.08 2.0 NR NR NR
Bold
Means Low
Desired 1 - 10 - 150 - 2 - 2 - (A) 1000 + 1000 + 20 -
Range 1 150 3000 10 20 50
(A) Hyphal diameter of 2.0 indicates mostly actinobacteria hyphae, 2.5 indicates community is mainly ascomycete, typical soil fungi for grasslands,
diameters of 3.0 or higher indicate community is dominated by highly beneficial fungi, a Basidiomycete community.
Temperature of brewing, type of water (chlorine will kill organisms), type of compost and type of brewer used must be considered in determining
the set of organisms in the tea.
See the Compost Tea Manual for complete information. Tea assessment should be accompanied by leaf organism assessment
to see if there were effects of spraying or diluting in the sprayer.
Pesticide use, fertilizer use, tillage, irrigation, etc., affect soil and foliar effectiveness.
One report is sent to the mailing address on the submission form.
Sample 3
Composta Aeróbica Composta Anaeróbica
Pocas bacterias
Deficiencia de hongos
Olores desagradables y materia
orgánica en descomposición
Bacterias
Hifas de Hongos
Protozoarios
Buena diversidad
Olor a suelo de bosque
Diferencias microbiológicas
“La microbiología de las compostas ayuda a los
productores a comprender su rol como inoculante del suelo
y protector de plantas”.
Experiencias negativas con composta debidas a compostas
inmaduras que inhiben la germinación de semillas y causan rápida pérdida de nitrógeno, daño en raíces e incluso muerte de las
plantas.
Diferencias microbiológicas
Funciones de las bacterias en el suelo
o Alimentan a otros miembros de la cadena
alimenticia.
o Descomponen materia orgánica.
o Retienen nutrientes en la rhizosfera,
impidiendo que se lixivien.
o Mejoran la estructura del suelo y el flujo
de agua reduciendo la erosión.
o Compiten con microorganismos
fitopatógenos.
o Filtran y descomponen contaminantes.
Bacteria solubilizadora de Fósforo
Antagonismo PGPR’s. Estimulación del desarrollo vegetal
Efecto inhibitorio de Bacillus subtilis sobre Sclerotinia sp.
Efecto estimulador de Azospirillum brasilense en semillas de amaranto.
Funciones de las bacterias en el suelo
Fijación asimbiótica de nitrógeno
Microorganismo Condiciones Período de
incubación (días) Nitrógeno fijado mg
de N/ml
Azotobacter vinelandii
Cylindrospermum cylindrica
Klebsiella pneumoniae
Clostridium butyricum
Chlorobium sp
Rhodospirillum sp
Aerobias
Aerobias, con luz
Anaerobias
Anaerobias
Anaerobias, con luz
Anaerobias, con luz
3
55
2
10
5
10
1,050
52
60
136
20
76
Fijación de nitrógeno molecular en medio de cultivo
Alexander, 1980
Estimulación Vegetal
Existen muchas sustancias capaces de regular el desarrollo
de las plantas, afectando sus procesos fisiológicos y
morfológicos a muy bajas concentraciones.
Sustancias denominadas PGR’s (plant growth regulators),
fitohormonas u hormonas vegetales.
Se ha encontrado que existen diversidad de géneros y
especies de bacterias, incluyendo las PGPR, capaces de
sintetizar este tipo de sustancias y estimular a la planta
(Costacurta y Vanderleyden, 1995)
(“Rhizosphere bacteria”, Kapulnik and Okon)
P G P R
(Plant Growth Promoting Rhizobacterias)
Rizobacterias promotoras del crecimiento de las plantas
Acetobacter sp.
Azospirillum sp.
Pseudomonas sp.
Giberella fujikuroi
Azotobacter sp.
Rhizobium sp.
Microorganismos beneficiosos para las plantas
Exudados radiculares como señalizadores o precursores de
fitohormonas para microoganismos en rizosfera.
Fuente: Marschner H. 1995.
o Degradan compuestos complejos de carbono.
o Mejoran la acumulación de materia orgánica.
o Retienen nutrientes en su estructura,
reduciendo la pérdida de estos al subsuelo.
o Físicamente unen partículas de suelo para formar agregados.
o Son fuente importante de alimento para otros organismos de la cadena alimenticia.
o Mejoran el desarrollo de la planta cuando el hongo del tipo VAM forma la simbiosis
con la raíz.
o Compiten con organismos patógenos.
o Degradan ciertos tipos de contaminantes.
Funciones de los
hongos en el suelo
Antagonismo
Efecto de los metabolitos no volátiles en el desarrollo micelial de Fusarium spp
Efecto de los metabolitos volátiles en el desarrollo micelial de Fusarium spp
Funciones de los hongos en el suelo
Hongos estimuladores del desarrollo vegetal
Efecto de los metabolitos volátiles en el desarrollo vegetativo de pepino, chía y
tomate
Observación microscópica del efecto de Trichoderma harzianum en el desarrollo
radicular de pepino.
Funciones de los hongos en el suelo
Cra
ig y
co
lab
ora
do
res,
20
08
; C
up
ull-
San
tan
a y
cola
bo
rad
ore
s, 2
00
3;
Do
no
so y
co
lab
ora
do
res,
20
08
.
o Liberan nutrientes almacenados en su biomasa (cuerpos) microbiana que
son utilizados por las plantas.
o Aumenta los índices de descomposición y la formación de agregados en el
suelo ya que estimulan la reproducción de las bacterias.
o Evitan que algunos patógenos se
establezcan en las plantas.
o Son presa de organismos mas grandes
del suelo, por ejemplo nematodos.
Funciones de los protozoarios en el suelo
CICLOS
BIOLÓGICOS
