incidencia de la biodesinfección de suelos de...

Producción Vegetal en Sistemas

de Cultivos Mediterráneos

Instituto Canario de Investigaciones Agrarias (ICIA)

La Laguna (Tenerife) 25 de Octubre de 2019

“Incidencia de la biodesinfección de suelos

de invernadero usando restos vegetales del

cultivo de pimiento sobre la microbiota

edáfica (hongos y bacterias)”

JOSE IGNACIO MARÍN GUIRAO

GRUPO AGR-200

UNIVERSIDAD DE ALMERÍA

Marín Guirao JI, Gómez Tenorio MA, Castillo Díaz FJ, Magdaleno González J, Tello Marquina JC

CIAIMBITAL, Grupo de Investigación AGR-200, Universidad de Almería.

Introducción General E

l su

elo

co

mo

un

“en

te v

ivo

”

SUELO = ENTE VIVO

Microorganismos

Hongos Bacterias

Materia Orgánica

FERTILIDAD

Componente biótico

40 SUELOS DE INVERNADERO

Provincia de GRANADA

El contenido de MO del suelo fue el principal predictor de la variación en las variables relacionadas con el vigor de las plantas de tomate y pepino.

ESTRECHA RELACIÓN ENTRE EL CONTENIDO EN MATERIA ORGÁNICA

DEL SUELO Y LA CANTIDAD Y DIVERSIDAD DE HONGOS

MAYOR INCREMENTO DEL VIGOR DE PLANTAS

Aso

cia

ció

n M

O, m

icro

bio

ta fú

ng

ica y

vig

or d

e p

lan

tas

El número de géneros de hongos identificados mostró una fuerte correlación positiva y significativa con la MOS (r= 0,7318; p<0,001)

Introducción General

Efe

cto

s R

esto

s d

e C

osech

a s

ob

re P

rod

ucció

n e

n C

iclo

Co

rto

La incorporación de los restos de cosecha de tomate mediante la técnica de biosolarización fue suficiente para alcanzar producciones equiparables a la fertirrigación convencional mediante el uso de abonos minerales de síntesis, en un ciclo corto de tomate

Investigación

6.38B

7.91A

8.16A

8.20A

8.32A

8.61A

8.66 A

0

2

4

6

8

10

12

(kg

·m-2

)

cv. Pitenza

CICLO CORTO DE TOMATE EN UN INVERNADERO TIPO ALMERÍA

FERTIRRIGACIÓN RESTOS

VEGETALES

¿CÓMO INCIDE LA ADICIÓN DE

RESTOS VEGETALES

MEDIANTE BIOSOLARIZACIÓN

EN LA MICROBIOTA FÚNGICA Y

BACTERIANA DEL SUELO?

Invernadero Tipo

Almería (2,19 ha)

Lo

caliz

ació

n y

realiz

ació

n d

e tra

tam

ien

tos

Material y métodos

Suelo desnudo Berja

(Almería)

Reglamento (CE)

834/2007

Demeter

International

Pimiento (Capsicum annuum) cv. Celaya (Mayo´17-Marzo´18 )

T0: Sin aporte de enmiendas orgánicas.

T1: 5,0 kg∙m-2 + 0,1 kg∙m-2 harina plumas

(común en la explotación)

T2: Restos de cosecha a razón de 2,5 kg∙m-2



T5: Restos de cosecha a razón de 10 kg∙m-2

TRATAMIENTOS DE BIODESINFECCIÓN

Superficie

experimental

750 m2

A B C

D E F

Invernadero Tipo

Almería (2,19 ha)

Lo

caliz

ació

n y

realiz

ació

n d

e tra

tam

ien

tos

Material y métodos

Suelo desnudo Berja

(Almería)

Reglamento (CE)

834/2007

Demeter

International

Biosolarización 31 días de tratamiento (4 Abril - 5 Mayo)

Proceso de recogida de muestras de suelo (A), secado (B),

triturado (C), y tamizado (D)

Muestras de suelo para evaluación microbiológica

Reco

gid

a d

e m

uestra

s

Material y métodos

A B

C D

Preparación de las muestras

M1: Antes de las

biodesinfecciones

M2: Después de las

biodesinfecciones

M3: Tras finalizar el

cultivo de pimiento

MUESTREOS

DE SUELO

Método de las suspensiones-diluciones sucesivas

MÉTODOS ANALÍTICOS (Tello et al., 1991)

A B

C D

10 repeticiones x muestra-1

Incubación 4-7 días Conteo e Identificación

10-3 y 10-4

Resultados: UFC x dilución x g-1suelo seco

FLORA TOTAL (Hongos y Bacterias) Estu

dio

de la

mic

rob

iota

fún

gic

a y

bacte

rian

a

Material y métodos

Método de las suspensiones-diluciones sucesivas

MÉTODOS ANALÍTICOS (Tello et al., 1991)

10 repeticiones x muestra-1

Incubación 4-7 días Conteo e Identificación

10-5 y 10-4

Resultados: UFC x dilución x g-1suelo seco

FLORA TOTAL (Hongos y Bacterias) Estu

dio

de la

mic

rob

iota

fún

gic

a y

bacte

rian

a

Material y métodos

Inicial

Desp. biodes. (Año1)

Fin Cultivo (A

ño1)

Un

ida

de

s F

orm

ad

ora

s d

e C

olo

nia

1,0e+4

1,0e+5

1,0e+6

A

B

HONGOS (Población)

Inicial


Fin Cultivo (A

ño1)

Núm

ero

de g

énero

s

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

HONGOS (Géneros)

Resultados P

ob

lacio

nes fú

ng

icas

Diversidad

HONGOS

Densidad de población

HONGOS

Inicial


Fin Cultivo (A

ño1)

Unid

ad

es F

orm

adora

s d

e C

olo

nia

0,0

5,0e+5

1,0e+6

1,5e+6

2,0e+6

2,5e+6

Control

5,0 kg m-2

estiércol+0,1 kg m-2

harina de pluma

2,5 kg m-2

restos vegetales

5,0 kg m-2

restos vegetales

7,5 kg m-2

restos vegetales

10,0 kg m-2

restos vegetales

A

B

HONGOS (Población)

NAVE 12 DESPUÉS TRATAMIENTOS (AÑO 1)

27%

13%

12%10%

10%

9%

7%

6%

5% 1% ˂1%Aspergillus sp.

Fusarium sp.

Candida sp.

Penicillium sp.

No Identificado

Stachybotrys sp.

Acremonium sp.

Humicola sp.

Mucor sp.

Stemphylium sp.

Geotrichum sp.

*Botryotrichum sp.

*Cylindrocarpon sp.

T0: Control (Similaridad promedio: 73,1)

25%

15%

15%

15%

11%

11%

8%

No Identificado

Aspergillus sp.

Candida sp.

Fusarium sp.

Mucor sp.

Stachybotrys sp.

Humicola sp.

*Acremonium sp.

*Cladosporium sp.

*Cylindrocarpon sp.

*Penicillium sp.

*Trichoderma sp.

T1: 5kg m-2 estiércol + 0,1 kg m-2 harina de pluma (Similaridad promedio: 63,1)

41%

15%

14%

9%

5%

4%

4%4%

4%

Aspergillus sp.

No Identificado

Candida sp.

Fusarium sp.

Humicola sp.

Cylindrocarpon sp.

Mucor sp.

Penicillium sp.

Trichoderma sp.

*Geotrichum sp.

*Stachybotrys sp.

*Stemphylium sp.

T2: 2,5 kg m-2 restos vegetales (Similaridad promedio: 77,5)

28%

15%

14%

12%

11%

10%

6%

4%Fusarium sp.

Aspergillus sp.

Candida sp.

No Identificado

Humicola sp.

Stachybotrys sp.

Acremonium sp.

Mucor sp.

*Botryotrichum sp.

*Cylindrocarpon sp.

*Penicillium sp.

*Stemphylium sp.

*Trichoderma sp.


38%

16%

14%

13%

11%

8%

Aspergillus sp.

Candida sp.

No Identificado

Fusarium sp.

Mucor sp.

Humicola sp.

*Cylindrocarpon sp.

*Gliocladium sp.

*Stachybotrys sp.

*Stemphylium sp.

*Trichoderma sp.


56%

14%

12%

11%

7%

Aspergillus sp.

Fusarium sp.

Candida sp.

No Identificado

Mucor sp.

*Histoplasma sp.

*Humicola sp.

*Penicillium sp.

*Rhizopus sp.

*Stemphylium sp.


Resultados P

ob

lacio

nes fú

ng

icas

22%

16%

14%12%

9%

8%

8%

7%2% 2%

Cladosporium sp.

Aspergillus sp.

No Identificado

Acremonium sp.

Penicillium sp.

Fusarium sp.

Stachybotrys sp.

Humicola sp.

Mucor sp.

Gilmaniella sp.

*Alternaria sp.

*Botryotrichum sp.

*Candida sp.

*Geotrichum sp.

*Histoplasma sp.

*Phoma sp.

*Rhizopus sp.

*Stemphylium sp.

*Verticillium sp.


21%

18%

18%

12%

11%

9%

8%3%

Aspergillus sp.

Cladosporium sp.

No Identificado

Stachybotrys sp.

Acremonium sp.

Humicola sp.

Fusarium sp.

Penicillium sp.

*Alternaria sp.

*Botryotrichum sp.

*Candida sp.

*Geotrichum sp.

*Stemphylium sp.

*Trichoderma sp.

*Verticillium sp.

T1: 5kg m-2 estiércol + 0,1 kg m-2 harina de pluma (Similaridad promedio: 58,3)

27%

16%

12%

11%

8%

7%

5%

4%

3%3%

1%

Cladosporium sp.

Aspergillus sp.

No Identificado

Acremonium sp.

Humicola sp.

Fusarium sp.

Mucor sp.

Penicillium sp.

Stachybotrys sp.

Gliocladium sp.

Verticillium sp.

Alternaria sp.

Botryotrichum sp.

Stemphylium sp.

*Botrytis sp.

*Cylindrocarpon sp.

*Drechslera sp.

*Histoplasma sp.

*Phoma sp.

*Rhizoctonia sp.

*Trichoderma sp.

*Trichurus sp.


30%

17%

14%

10%

10%

7%

4%

4%1%2%

Aspergillus sp.

Cladosporium sp.

Acremonium sp.

No Identificado

Fusarium sp.

Humicola sp.

Botryotrichum sp.

Penicillium sp.

Verticillium sp.

Gliocladium sp.

Mucor sp.

Stemphylium sp.

*Alternaria sp.

*Botrytis sp.

*Candida sp.

*Geotrichum sp.

*Stachybotrys sp.

*Trichoderma sp.


36%

14%11%

10%

7%

7%

1%1%2%6%

6%

Aspergillus sp.

Fusarium sp.

Acremonium sp.

Cladosporium sp.

Humicola sp.

Penicillium sp.

No Identificado

Stachybotrys sp.

Verticillium sp.

Botryotrichum sp.

Gliocladium sp.

*Alternaria sp.

*Candida sp.

*Cylindrocarpon sp.

*Geotrichum sp.

*Mucor sp.

*Phoma sp.

*Rhizoctonia sp.

*Stemphylium sp.


38%

17%

11%

11%

7%

6%

6%

1%4%Aspergillus sp.

Cladosporium sp.

No Identificado

Acremonium sp.

Fusarium sp.

Humicola sp.

Penicillium sp.

Stachybotrys sp.

Verticillium sp.

*Alternaria sp.

*Cylindrocarpon sp.

*Gilmaniella sp.

*Mucor sp.

*Phoma sp.

*Stemphylium sp.


NAVE 12 FINAL CULTIVO (AÑO 1)

NAVE 12BacteriasTotal 10,40±5,18Hongos Total 45,20±11,45Géneros fúngicos 104 UFC/g1

Acremonium spp. 5,20±5,40Alternaria spp. 0,20±0,45Aspergillus spp. 11,40±4,39

Cladosporium spp. 4,00±4,36

Cylindrocarpom spp. 0,20±0,45Fusarium spp. 5,20±3,70Geotrichum spp. 0,60±1,34Gliocladium spp. 0,40±0,89Histoplasma spp. 4,20±1,10Humicola spp. 1,00±1,22

Penicillium spp. 3,80±2,59

Stachybotrys spp. 1,20±1,30Stemphylium spp. 0,20±0,45Trichoderma spp. 1,00±1,41No Identificado 1,40±1,14Total Géneros 15

ANTES TRATAMIENTOS

15

13 12

13 12

10 11

15 19

18 22

15 19

T0 T1

T2 T3

T4 T5

T0 T1

T2 T3

T4 T5

Resultados P

ob

lacio

nes fú

ng

icas

Global tests

Tratamientos 3,1716 0,0003 1,8028 0,0133

Pairwise tests

Tratamientos t-statistic P (MC) t-statistic P (MC)

0 vs 1 1,5503 0,0839 0,69848 0,7585

0 vs 2 1,6816 0,0766 1,5781 0,0762

0 vs 3 1,6676 0,0782 1,8093 0,0333

0 vs 4 1,4256 0,142 1,8792 0,0209

0 vs 5 2,7238 0,0101 1,5224 0,0909

1 vs 2 1,5844 0,1894 0,99779 0,4242

1 vs 3 1,2186 0,3148 1,3526 0,1893

1 vs 4 1,3182 0,2594 1,4187 0,1494

1 vs 5 2,3994 0,0738 1,2376 0,2428

2 vs 3 2,1564 0,0868 1,1787 0,2831

2 vs 4 0,82097 0,5785 1,5736 0,1012

2 vs 5 1,7165 0,1681 1,3296 0,1928

3 vs 4 1,4353 0,2278 0,84168 0,5749

3 vs 5 3,0426 0,0389 0,94419 0,4641

4 vs 5 1,5251 0,2037 0,81752 0,6073

PERMANOVA

-40 -20 0 20

PCO1 (43,7% of total variation)

-40

-20

0

20

PC

O2

(2

0,6

% o

f to

tal va

ria

tio

n)

Transform: Square root

Resemblance: S17 Bray Curtis similarity

Tratamiento0

1

2

3

4

5

0

0

0

0

0

1

1

2

2

3

3

4

4

5

5

-40 -20 0 20 40

PCO1 (30,6% of total variation)

-40

-20

0

20

40

PC

O2

(2

3,3

% o

f to

tal va

ria

tio

n)

Transform: Square root

Resemblance: S17 Bray Curtis similarity

Tratamiento0

1

2

3

4

5

0

0

0

0

0

1

1

1

2

2

2

3

3

3

444

5

5

5

Después de los tratamientos

Al final del cultivo

Después Final Cultivo

n-MDS

Inicial


Fin Cultivo (A

ño1)

Un

ida

de

s F

orm

ad

ora

s d

e C

olo

nia

1,0e+4

1,0e+5

1,0e+6

BACTERIAS (Población)

B

A

Resultados P

ob

lació

n b

acte

rian

a

Densidad de población

BACTERIAS

Inicial


Fin Cultivo (A

ño1)

Unid

ad

es F

orm

adora

s d

e C

olo

nia

0,0

5,0e+5

1,0e+6

1,5e+6

2,0e+6

2,5e+6

Control

5,0 kg m-2

estiércol+0,1 kg m-2

harina de pluma

2,5 kg m-2

restos vegetales

5,0 kg m-2

restos vegetales

7,5 kg m-2

restos vegetales

10,0 kg m-2

restos vegetales

A

B

HONGOS (Población)

Tras los tratamientos de biosolarización realizados no se

apreció un marcado efecto depresivo sobre las poblaciones de

hongos y bacterias, llegándose a detectar un incremento

generalizado en la densidad de hongos y bacterias en los

tratamientos que recibieron restos vegetales del cultivo anterior

de pimiento.

Al finalizar el cultivo de pimiento (aproximadamente 10 meses

después de los tratamientos), las poblaciones de hongos y

bacterias en las parcelas que recibieron restos vegetales fueron

ligeramente superiores a las iniciales.

CONCLUSIONES

La adición de estiércol al suelo incidió de forma diferente sobre

los hongos y bacterias del suelo, que cuando fueron

incorporados restos vegetales frescos del cultivo de pimiento.

MUCHAS GRACIAS POR

SU ATENCIÓN

“La salud del suelo es el reflejo de la salud del hombre”

Heráclito, Siglo V a.C.

JOSE IGNACIO MARÍN GUIRAO

GRUPO AGR-200

UNIVERSIDAD DE ALMERÍA

[email protected]

NAVE 8 DESPUÉS TRATAMIENTOS (AÑO 1)

100%

Aspergillus sp.


75%

25%

Aspergillus sp.

Mucor sp.

*Humicola sp.

T1: 5kg m-2 estiércol + 0,1 kg m-2 harina de pluma

(Similaridad promedio: 77,3)

100%

Aspergillus sp.

*Humicola sp.

T2: 2,5 kg m-2 restos v egetales (Similaridad promedio: 45,4)

100%

Aspergillus sp.

*Humicola sp.


59%

41% Humicola sp.

Aspergillus sp.

*Mucor sp.

*Penicillium sp.

*No identificado


91%

9%

Aspergillus sp.

Humicola sp.


NAVE 8 FINAL CULTIVO (AÑO 1)

53%

14%

10%

9%

4%

4%2% 2%1%1%

Cladosporium sp.

Aspergillus sp.

No Identificado

Acremonium sp.

Stachybotrys sp.

Gilmaniella sp.

Penicillium sp.

Trichoderma sp.

Fusarium sp.

Stemphylium sp.

*Alternaria sp.

*Botryotrichum sp.

*Chaetomium sp.

*Humicola sp.

*Mucor sp.


28%

26%

25%

11%

4%2% 2% 2%

Cladosporium sp.

Aspergillus sp.

No Identificado

Stachybotrys sp.

Botryotrichum sp.

Acremonium sp.

Penicillium sp.

Alternaria sp.

*Gilmaniella sp.

*Humicola sp.

*Stemphylium sp.

*Trichoderma sp.

T1: 5kg m-2 estiércol + 0,1 kg m-2 harina de pluma

(Similaridad promedio: 77,3)

58%

9%

8%

8%

6%

4%4% 3%

Cladosporium sp.

No Identificado

Aspergillus sp.

Acremonium sp.

Phoma sp.

Botryotrichum sp.

Stachybotrys sp.

Fusarium sp.

*Alternaria sp.

*Humicola sp.

*Nigrospora sp.

*Trichoderma sp.


58%

11%

11%

11%

6%2% 1%

Cladosporium sp.

No Identificado

Aspergillus sp.

Acremonium sp.

Penicillium sp.

Botryotrichum sp.

Stachybotrys sp.

*Alternaria sp.

*Fusarium sp.

*Mucor sp.


41%

21%

10%

9%

7%

5%

3%3% 1% Cladosporium sp.

Aspergillus sp.

Acremonium sp.

Stachybotrys sp.

No Identificado

Botryotrichum sp.

Gilmaniella sp.

Mucor sp.

Alternaria sp.

*Drechslera sp.

*Fusarium sp.

*Geotrichum sp.

*Humicola sp.

*Penicillium sp.

*Stemphylium sp.


39%

18%

14%

13%

10%

4% 2%

Cladosporium sp.

No Identificado

Aspergillus sp.

Botryotrichum sp.

Acremonium sp.

Stachybotrys sp.

Trichoderma sp.

*Alternaria sp.

*Gilmaniella sp.

*Mucor sp.

*Penicillium sp.

*Stemphylium sp.


Resultados P

ob

lacio

nes fú

ng

icas

ANTES TRATAMIENTOS

14

1 3

2 2

2 5

12 15

10 12

12 15

17/12-8

BacteriasTotal 11,25±2,36

Hongos Total 112,60±15,01

Géneros fúngicos 104 UFC/g1

Acremonium spp. 3,40±0,89 Aspergillus spp. 79,20±11,76 Botryotrichum spp. 0,80±1,10 Botrytis spp. 0,20±0,45 Cladosporium spp. 3,60±2,70 Drechslera spp. 1,00±1,00 Fusarium spp. 2,00±1,00 Geotrichum spp. 0,20±0,45 Histoplasma spp. 1,00±1,41 Mucor spp. 2,20±2,17 Penicillium spp. 3,40±1,67 Stachybotrys spp. 1,80±0,84 Trichoderma spp. 1,40±0,89 No Identificado 1,80±1,10

Total Géneros 14

incidencia de la biodesinfección de suelos de...

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