Coinoculación de Pseudomonas putida y Glomus spp sobre la absorción de 15N-urea en trigo
Enviado por syanez
El suelo calcáreo limita la producción de trigo. Una posible alternativa de solución es aplicar rizomicroorganismos que favorezcan una mayor absorción del fertilizante nitrogenado y solubilizen el fósfato no disponible. Para ello, se coinocularon semillas de trigo con Pseudomonas putida y Glomus spp, aisladas de malezas crecidas exitosamente en un suelo calcáreo del Noroeste de México. En este ensayo el trigo se fertilizó con urea (UN) y superfosfato triple (PO) y medir la incorporación de fertilizante nitrogenado el isótopo estable del nitrógeno: 15N-urea. Las variables-respuesta empleadas fueron: nitrógeno total absorbido (Nt) y rendimiento.
Los resultados muestran que el trigo coinoculado y fertilizado con una dosis de UN y PO inferior a lo recomendado, registró más Nt en el vástago: entre un 72.3 y 88.4%. En comparación con el trigo testigo (control relativo) fertilizado con la dosis máxima (100%) recomendada para la región. En el grano de trigo se detectó un 24.4% más de Nt, que en el trigo sin coinocular. Se obtuvo un rendimiento similar en el trigo coinoculado, con la dosis reducida al 50% de UN y PO. Que en el trigo usado como control relativo con la dosis 100%.
Estos resultados apoyan el efecto positivo de la combinación P. putida y Glomus spp, sobre la absorción radical de urea y PO; y el impacto positivo sobre el rendimiento de trigo. Similar al registrado en el trigo con la dosis 100 % de UN y PO, pero sin inocular. Al reducir el nivel de UN y PO, la cantidad de 15N proveniente de la urea en el trigo coinoculado, fue mayor que, en el trigo usado como control relativo. Se concluye que la coinculación, es favorable para la producción de trigo en un suelo calcáreo, a dosis reducida de UN y PO.
Palabras clave: rizomicroorganismos, promoción de crecimiento vegetal, suelos calcáreos.
Nitrogen uptake and wheat yield response to inoculation with Pseudomonas putida and Glomus spp.
ABSTRACT
Wheat seeds of Mexico were inoculated with Psuedomonas putida and Glomus spp isolated from weeds colected from calcareous solis of north west of Mexico. Wheat was fertilized with urea (N) and phosphate (P). Also with 15N urea to determinate the total nitrogen (Nt) absorbed, variable-respond and yield of wheat plants. Wheat co-inoculated and fertilized with low rates of N and P, reached greater quantities of Nt in plantlets from 72.3 to 88.4% and seeds 24.4%. The yield of the co-inoculated plants was similar to the one obtained in the non-inoculated full fertilized ones. These results showed a positive effect of P. putida and Glomus spp. inoculation on wheat plants absorption of N and its growth using lower doses of N and P fertilizers.
Key word: Rhizomicroorganisms, vegetal growth promotion, alkaline soils.
El suelo calcáreo limita la disponibilidad de las formas combinadas de nitrógeno (N) y de los fosfatos (PO). Lo cual, aunado a la escasez de agua en regiones semiáridas del país, afecta la productividad del cultivo del trigo. Una alternativa para elevar su producción a un nivel rentable, es el uso de inoculantes biológicos. Así como la posterior reducción y fraccionamiento del fertilizante nitrogenado (FN) y los PO, para incrementar la baja absorción radical de ambos elementos aplicados como fertilizante.
Se calcula que estos valores entre un 24 a un 50% máximo es (Van y Hera, 1996). Para mantener su rendimiento y minimizar el exceso NH4, que contamina el agua superficial y los mantos freáticos (Zapata, 1990).
La nutrición mineral del trigo, en suelo calcáreo es crítica, pues parte de los PO aplicados se precipitan, al combinarse con calcio (Ca) ó magnesio (Mg) de las arcillas una de las causas principales. Esto disminuye más, su ya limitada disponibilidad química, una de las principales causas del bajo rendimiento del trigo en este tipo de suelo (Marschner, 1995). Una posible alternativa para resolver este problema, es la coinoculación del trigo a la siembra; con bacterias promotoras del crecimiento vegetal ó BPCV (Gyaneshwar et al., 2002) y hongos micorrízicos arbusculares (HMA). Así como la posterior aplicación de una dosis reducida y fraccionada del FN y los PO.
Algunos de los géneros reportados de BPCV, que favorecen la absorción radical del FN en gramíneas son: Pseudomonas (Reis et al., 2000; Muñoz-García y Valdés, 1995), Bacillus (Bashan, 1998), Azospirillum (García et al., 1995), Azotobacter y Burkholderia (Reis et al., 2000; Heungens y Parke, 2000). El género reportado en la literatura de HMA más común, benéfico para plantas, bajo carencia de los PO insolubles, es Glomus (Xavier y Germida, 1997).
Este HMA incrementa la absorción radical de los PO insolubles, y también del FN, del cobre (Cu2+) y del cinc (Zn2+) en trigo. De esa forma estimula su crecimiento, en comparación con trigo no inoculado, pero que se fertilizan con elevadas dosis de FN y PO. Se reporta en consecuencia que la coinoculación del trigo con Pseudomonas y Glomus, mejora la absorción radical del FN, ello estimula su crecimiento y mantiene su rendimiento a dosis reducidas del FN y los PO, aproximadamente de entre un 20 a 50% menos de lo recomendado para cada específica región (Fester et al., 1999).
La estrategia común para seleccionar BPCV y HMA, para la inoculación del trigo fertilizado con dosis bajas de FN y los PO, recomendadas para el agricultor. Es el aislamiento de microorganismos nativos de la rizósfera de otras gramíneas cultivadas. Los cuales son estimulados por los exudados radicales (ER) de la planta (Patten y Glick, 2002).
Sin embargo, la experiencia indica que está forma de selección microbiana, para la inoculación de trigo, no necesariamente resuelve el problema de su inconsistente respuesta a la inoculación con rizomicroorganismos en suelo calcáreo; en función del crecimiento, mantenimiento del rendimiento y ahorro del FN y los PO (Bashan, 1998). Una estrategia poco explorada, consiste en aislar rizomicroorganismos de plantas silvestres, donde este problema es crítico. Esta clase de microorganismos se presume, tienen ventaja ecológica sobre rizobacterias (RB) aisladas de plantas domesticadas, por su adaptación a ambientes adversos: stress provocado por la falta de los PO solubles para la nutrición vegetal (Sánchez-Yáñez et al., 1998).
En general las plantas silvestres que crecen en esta clase de suelo, son beneficiadas por estos microorganismos, que se hipotiza mejoran el funcionamiento de su sistema radical, por diversos mecanismos para enfrentar con éxito tipos de estrés fisiológico: hídrico, nutrimental ó ausencia de PO solubles, competencia contra fitopatógenos de raíces, para soportar cambios drásticos de temperatura. En Saltillo, Coah, México tal situación es climática frecuente con temperaturas durante las mañanas de entre 8-10°C, al medio día y tarde de 29-35°C. Las plantas silvestres son un ejemplo de malezas consideradas nocivas para la agricultura tradicional, pero persistentes y exitosas en la naturaleza.
A pesar de los esfuerzos para su control y/ó eliminación. Se hipotiza que los rizomicroorganismos de malezas, estimulan el crecimiento y mantienen el rendimiento de trigo, en especial si pertenecen a la misma familia. Además, pueden reducir la dosis del FN y los PO, bajar su costo de producción (Valdivia-Urdiales et al., 1999; Fester et al., 1999; Sánchez-Yáñez et al., 1998). Los objetivos de este trabajo fueron: i) evaluar el efecto de la coinoculación de Pseudomonas putida y Glomus spp. sobre la absorción radical de 15N urea en trigo y ii) estimar el rendimiento de este trigo coinoculado con una dosis reducida de urea y fosfato en suelo calcáreo en el campo.
3.1. Aislamiento e identificación de rizomicroorganismos de malezas.
Se colectaron tres especies de malezas asociadas al cultivo de trigo: Reseda luteola, Aristida spp, y Eruca sativa en la región agrícola cercana a Saltillo, Coahuila, México. Se les eliminó el exceso de suelo de las raíces de cada especie, se cortaron en segmentos de 5 cm, para preparar diluciones en agua destilada esterilizada: 0.1 g de raíces en tubos de 18 x 50 ml con 9 ml de agua destilada. Se sembró 0.1 mL de la dilución: 10-5 de ésta suspensión-raíces, en un medio de cultivo conocido como agar Ashby (g L-1): manitol 1.5; K2HPO4 0.02; MgSO4.7H2O 0.02; NaCl 0.02; CaSO4.2H20 0.01; CaCO3 0.5; agar. 1.6, para el aislamiento de bacterias promotoras de crecimiento vegetal, de la clase que fija N2. Las cajas con agar Ashby después de sembrarse con estas diluciones, se incubaron a 30ºC durante 48 h. Las rizobacterias que crecieron, se resembraron en el agar Ashby, hasta obtener cultivos axénicos. Se seleccionaron las RB dominantes, con base a su morfología colonial: las lisas redondas, color crema y elevada producción de mucílago. Estas son características presuntivas distintivas típicas de BPCV, crecida en un medio mineral, sin nitrógeno combinado como el agar Ashby.
Para la inoculación de las RB en plantas de trigo, cada una se multiplicó en matraz de 250 mL con 50 mL de caldo nutritivo (Bioxon), en agitación rotatoria a 150 rpm a 30ºC durante 48 h. Luego cada RB, se lavó con solución salina por centrifugación a 1500 rpm, para usar un inóculo de RB suspendido en solución salina (NaCl 0.85%), a una densidad de 9.8 x 103 UFC mL-1, determinada por la técnica de cuenta viable. De cada RB se usaron 2 mL de suspensión, para inocular plántulas de trigo (var Pavón F-76), crecidas en una mezcla de suelo-arena (1:4) esterilizada, en el sistema hidropónico de jarras de Leonard. El reservorio contenía 500 mL de la solución nutritiva para plantas, esterilizada de Jensen (g L-1): CaHPO4, 0.1; K2HPO4, 0.02; MgSO4.7H2O, 0.02; NaCl, 0.02; FeCl3, 0.01; pH 7; mL L-1 de la solución de micronutrimentos (g L-1): H3BO3, 0.05; MnSO4, 0.05; ZnSO4, 0.005; Na2MoO4, 0.005 y CuSO4, 0.002. Enriquecida con el equivalente a 60 kgN ha-1, en forma de urea correspondiente al 50% de la dosis, recomendada para la región. Las plantas de trigo se mantuvieron en invernadero (25°C/19°C) hasta la etapa 10.5 de la escala de Feeke (Large, 1954). Al llegar a esta etapa fisiológica, se tomaron 10 plantas de trigo, para determinar su peso seco.
Con base al resultado obtenido, se seleccionó la RB aislada de Aristida spp, que generó un incremento en el peso seco total del trigo, similar al peso seco registrado en las plantas, sin inocular y fertilizadas con 120 Kg Nha-1 (100%) de urea. Esta RB se identificó como Pseudomonas putida según el sistema BIOLOGMR. Lo que además se confirmó con el patrón bioquímico típico de este género (Valdivia-Urdiales et al., 1999).
Los HMA se aislaron de malezas comunes de la zona: R. luteola y E. sativa. Las raíces se separaron de la parte área, luego se lavaron con agua para eliminar el suelo, después se tiñeron con la técnica propuesta por Phillips y Hayman, (1970). El inóculo de HMA se preparó con raíces de las malezas cortadas, molidas y tratadas con kanamicina 0.1 gL-1 para eliminar bacterias. Las raíces se secaron a temperatura ambiente, se molieron por separado en un mortero en asepsia (Luna y Sánchez-Yáñez, 1991). Para la inoculación del trigo, las semillas se desinfectaron con NaOCl (hipoclorito de sodio) al 10% por 3 min, luego se lavaron cinco veces con agua destilada esterilizada. Las semillas de trigo se mojaron con sacarosa al 10% (p/v) y se inocularon con 0.1 g de cada HMA.
Estas semillas se sembraron en el sistema de jarras de Leonard en la condición previamente indicada. Los HMA aislados de R. luteola y E. sativa e inoculados en raíces de trigo, provocaron un aumento en su crecimiento, medido como peso seco, en comparación con las plantas sin inocular, pero fertilizado con la dosis 100% de UN y los PO.
Las esporas de los HMA, que causaron el efecto positivo sobre el crecimiento del trigo; se separaron, tamizaron y decantaron (Gerdeman y Nicolson, 1963). Posteriormente se realizó su identificación como miembros del género Glomus (Morton, 1988). A cada uno se les designó como G1 a Glomus aislado de R. luteola y como G2 al de E. sativa (Valdivia –Urdiales et al., 1999).
3.2. Marcaje de P. putida.
Para evaluar la colonización de P. putida en las plantas de trigo, se le marcó con antibióticos. Para ello, la RB se cultivó en un matraz de 250 mL con 50 mL de caldo nutritivo (Bioxon), en agitación a 150 rpm a 30°C por 24 h. Luego P. putida se sembró en agar nutritivo para determinar su resistencia-susceptibilidad a 12 antibióticos (multidiscos Gram Negativo, Senofi). Así como su tolerancia a 200 µg mL-1 de trimetoprim-sulfametoxasol (Bactrin, Roche). Para asegurar su recuperación de la rizósfera del trigo sembrado en campo.
3.3. Preparación de los inoculantes.
P. putida se cultivó en matraz de 250 mL con 50 mL de caldo nutritivo, este matraz se agitó rotatoriamente a 150 rpm a 25ºC por 30 h, hasta alcanzar una densidad de 103 x 106 UFC mL-1. El soporte para el transporte de P. putida fue turba canadiense molida en molino eléctrico, para un tamaño de partícula equivalente a una malla de 2 mm y esterilizada en autoclave a 120ºC durante 2 h. P. putida se mezcló con la turba para obtener el inoculante usado en el campo. Éste se maduró a 20-25ºC durante 15 a 20 días hasta alcanzar una densidad de 3.5 x 109 UFC g-1. El inoculante a base de HM se preparó con raíces desinfectadas y molidas de R. luteola, así como de E. sativa.
3.4. Siembra, inoculación y fertilización de trigo.
Antes de la siembra del trigo, se realizó un muestreó del suelo a 30 cm de profundidad y se determinaron algunas de sus propiedades físicas y químicas importantes para el ensayo como: textura: Arena 52.5%, limo 24%, arcilla 23.5%, este suelo se clasificó como arenoso-limoso, pH 8.3 (alcalino); con un porcentaje en materia orgánica de 1.92% (pobre); con un nivel de nitrógeno total con un valor de 0.12 % (muy pobre); con un valor de carbonato total de 36.3%, que explica su elevada alcalinidad y con una concentración baja del fósforo aprovechable de 32.5 mg kg-1 (muy pobre).
El terreno se preparó con tractor, según la práctica cultural recomendada para la región. Se trazaron parcelas de rendimiento de 4 m2 (2×2 m) con cinco surcos cada una, separados a 30 cm. Se estableció como parcela útil, una área de 1.0 m2 con tres surcos centrales. Las semillas de trigo se coinocularon con P. putida y Glomus spp, 12 h antes de la siembra, para lo cual las semillas se mojaron con sacarosa al 10% y se mezclaron con 0.2 g de G1 y/ó G2 y 40 g del inoculante bacteriano. La siembra se realizó por el método de chorrillo con una densidad de 150 kg de semilla ha-1, durante las primeras horas del día para evitar el efecto biocida de la radiación solar sobre los microorganismos (Luna y Sánchez-Yáñez, 1991).
La dosis de fertilización química recomendada para la región fue de: 120-80-60 (INEGI, 1996). En referencia a la dosis del FN y fosfatos se evaluaron: 0, 60, 120 y 180 kg N ha-1, aplicadas como urea y 0, 40 y 80 kgP205 ha-1 como superfosfato triple. Ambos fertilizantes se fraccionaron en tres partes iguales y se aplicaron manualmente en banda: al amacollamiento, en la antesis y al inicio del llenado de grano (Van Cleimput y Hera, 1996).
3.5. Evaluación de la absorción radical del fertilizante adicionado, marcado como 15N-urea.
Para determinar el efecto de la coinoculación, sobre la absorción radical del N proveniente de la urea en el trigo, se fertilizó con el isótopo estable del nitrógeno conocido como 15N-urea, con 10% de átomos en exceso de 15N. En siete microparcelas de 1.0 m2 cada una. Las semillas de trigo se coinocularon con: (a) G1, (b) G2, (c) P. putida y G1, (d) P. putida y G2, y (e) P. putida y G1+G2 y se fertilizaron con 60 kg de N ha-1 y 40 ó 80 kg de P2O5 ha-1. Como se presenta en la fig. 5. Para el análisis isotópico se cosecharon 20 plantas de trigo de cada microparcela, se trillaron mecánicamente y molieron a una partícula de 1.0 mm. Se analizaron por espectrometría de masa en la unidad del CINVESTAV, Irapuato, Guanajuato, Mex y se calculó el porcentaje del 15N derivado de la urea (Zapata, 1990).
3.6. Diseño experimental y análisis estadístico
Se estableció un diseño experimental completamente al azar, con un arreglo factorial de tratamientos con 4 repeticiones, 4 niveles de urea, 3 niveles de PO y 3 categorías de inoculación (sin inocular, inoculado con P. putida+G1 ó con P. putida+G2). El trigo maduro, se cosechó en forma manual y se trilló mecánicamente. Se molió el grano y el vástago en molino eléctrico para cuantificar el porcentaje de nitrógeno total (Nt) por el método Kjeldahl y el rendimiento del grano (ton ha-1). Los resultados se sometieron a análisis de varianza y comparación de medias mediante la prueba de Tukey (P<0.01).
3.7 Dinámica de colonización de P. putida en el rizoplano del trigo.
La colonización del rizoplano del trigo por P. putida fue de 1.5 x 105 a 4.8 106 UFC g-1 raíces, reportado como suficiente (Simon et al., 2001; García et al., 1995) para ejercer un efecto positivo sobre la absorción radical de la urea por el trigo. Lo cual probablemente favoreció la entrada de la UN y los PO. Se reporta que P. putida utiliza los ER del trigo y que es competitiva contra la población microbiana nativa del suelo calcáreo, por su adaptación a este ambiente alcalino (Valdivia-Urdiales et al., 1999).
La atracción de P. putida por los ER, sugiere que la maleza Aristida spp y el trigo comparten un patrón de productos de excreción radical similar, pues ambas son gramíneas. Esto se apoya en que el trigo y las malezas de este trabajo, pertenecen a la misma familia (Thirup et al., 2001; Chelius y Triplett, 2000). No se estableció diferencia significativa en la densidad poblacional de P. putida en el sistema radical del trigo a diferentes niveles de UN ó de los PO, como tampoco en la etapa de crecimiento 10.5 de la escala Feeke (Large, 1954). Lo que sugiere que la población de P. putida dominó la zona rizosfera del trigo, como se reporta en experimentos semejantes al de este ensayo (Saubidet et al., 2002).
3.8. Contenido de Nt en el grano del trigo.
En la Figura 1 se muestra que una correcta combinación de P.putida + G1 incrementó el contenido en Nt en granos del trigo a pesar de reducir la dosis de UN a 60 kg N ha-1, este valor fue semejante al registrado en la concentración del Nt del grano del trigo, empleado como control relativo fertilizado con 180 kg N ha-1 como urea y 40 kg de superfosfato triple, sin inocular. Además se determinó un aumentó en el Nt del grano de trigo coinoculado de un 24.4%, más de lo reportado en el Nt del grano del trigo usado como control relativo de un 14.2%, pero no inoculado y con la dosis máxima de urea de 160 kg de N ha,-1.
La coinoculación del trigo con P.putida y G2, sin UN y los PO, causó un incremento en el contenido de Nt en el grano de un 15.3%, similar, al Nt del grano del trigo usado como control relativo. La mezcla de P. putida + G1 con la dosis de 60 kg de N ha-1 como urea y 40 kg de P205 ha-1 (UN y PO dosis 50% menor), mejoró la absorción de UN, medido como Nt en el g.rano de trigo (Gyanesshwar et al., 2002). Con un valor semejante a la concentración en el Nt del grano del trigo usado como control relativo, sin inocular y la dosis máxima de UN y los PO.
Además, la Figura 1 muestra que en el grano del trigo sin inocular, el Nt fue bajo a pesar de que se le fertilizó con la dosis máxima de urea (180 kg de N ha-1). Se reporta que este resultado pudo ser consecuencia del pH alcalino del suelo (8.3), que redujo la capacidad de absorción radical de la gramínea. Esto también indica que la dosis de UN recomendada para esta región de Coahuila, en realidad supera la demanda real del trigo, agrava la ya crítica pérdida de fertilidad del suelo y contribuye a la contaminación de aguas superficiales y manto freático (Valdivia-Urdiales et al., 1999), por el excedente de UN no absorbido por el trigo.
3.9. Rendimiento de trigo.
En la Fig. 2, se muestra el rendimiento de trigo coinoculado con P. putida+G1 con la dosis 60 kg de N ha-1 como urea y de 40 kg de P205 ha-1, que alcanzó un valor similar al logrado en el trigo usado como control relativo con la dosis 100% de UN y PO recomendadas para la región de 160 kg N h-1 como urea y 40 kg P ha-1 como superfosfato. Estos resultados muestran que una forma de resolver la absorción de la UN en el suelo alcalino, no necesariamente aumentando la dosis de UN y de los PO y por el contrario apoya usar la coinoculación con rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal (Galván, 2004; Bashan, 1998), para aumentar la absorción radical, a la par con la solubilización de los fosfatos con un adecuado hongo micorrízico (Ames et al., 1983). En esta Fig. 2 también fue evidente el efecto negativo del elevado nivel de UN y de los PO, sobre el rendimiento alcanzado en el trigo no coinoculado empleado como control relativo con la dosis máxima de la UN, recomendada para los suelos calcáreos del Noreste de México.
En comparación con el valor del rendimiento en el trigo coinoculado, al reducir la dosis de urea y los PO, el cual fue superior en un 20% al valor del trigo no coinoculado. Este efecto positivo de la coinoculación, sobre el rendimiento del trigo con P. putida y Glomus (Valdivia-Urdiales et al., 1999), supone que ambos microorganismos contribuyeron en una mayor absorción de UN y los PO, al inducir de la proliferación de pelos radicales, mediante sustancias promotoras de crecimiento vegetal (SPCV) por P. putida, que incrementó la absorción de UN en las raíces del trigo, así como Glomus facilitó la solubilización de los PO, para un crecimiento sano del trigo y en consecuencia un aceptable rendimiento (Germida y Walley, 1997); en comparación con la absorción radical de UN y los PO en el trigo sin coinocular y fertilizado con la dosis 100% de UN y los PO.
Lo anterior, fortalece la hipótesis que la coinoculación con microorganismos, es clave en el aprovechamiento racional de la UN y los PO, para prevenir la pérdida de fertilidad del suelo y reducir el costo de producción del trigo, en suelo calcáreo. El efecto de la coinoculación en el trigo fertilizado con el 50% de la dosis de la UN y los PO, fue similar al reportado en otras gramíneas (James, 2000; Fester et al., 1999), inoculadas con la combinación Pseudomonas y Glomus. En donde se informa que estos rizomicroorganismos favorecen la absorción de UN y los PO y que eventualmente pueden incrementar el rendimiento del trigo (Saubidet et al., 2002). En comparación con los valores obtenidos en las plantas de trigo con la dosis 100% de UN y los PO, pero sin microorganismos.
El efecto de la estimulación del crecimiento del trigo por P. putida y Glomus spp, apoya una acción sinérgica de ambos, para aumentar la absorción radical de UN y los PO, fenómeno que se reporta en la naturaleza, por interacciones ecológicas de este tipo y/ó simbioticas: raíz-microorganismo, como en el caso de suelos calcáreos que tienen deficiencia de estos elementos esenciales para cultivos agrícolas como el trigo (Carlsson y Huss-Danell, 2003; Requena et al., 2001; Dukestra et al., 1987; Ames et al., 1983).
4. Absorción radical de 15N urea.
En la Fig. 3, se muestra que la absorción de UN marcada con el isótopo estable 15N fue de un 44%, en el trigo usado como control relativo y sin coinocular. En el vástago del trigo coinoculado con P. putida + G1 y la dosis reducida de 60 kg de N ha-1 como urea y con 40 kg de P205 ha-1, comprobado con el isótopo estable 15N-urea, que registró que absorbió un 54.5% del nitrógeno derivado del fertilizante (NdF). Este resultado fue similar al NdF registrado en los vástagos de trigo usado como control relativo con la dosis máxima de UN y los PO no inoculado. En algunos casos se registró, una disminución en la concentración del NdF medido como 15N-urea absorbido por la planta. Tanto en la raíz como en el vástago del trigo coinoculado con P. putida y los hongos micorrizícos: G1+G2.
En general, se determinó un incremento en la absorción del NdF marcado como 15N- urea. Estos datos apoyan una actividad favorable de promoción del crecimiento vegetal estimulado por P. putida (Saubidet et al., 2002; Simon et al., 2001; Valdivia-Urdiales, 2000), que aumentó en un 44% el ingreso de la urea en el trigo. Este efecto se apoyó por el valor del N15 de esta planta, similar de UN marcado con 15N, registrado en el trigo usado como control relativo con la dosis máxima de UN y los PO.
Estos resultados coinciden con diversos reportes al respecto (James, 2000; Clark y Zeto, 1996), quienes señalan que la absorción radical del 15N-urea, en genotipos de trigo, varía entre un 23 al 51%, dependiente del tipo de rizomicroorganismo inoculado en cereales (Sanford y Mackown, 1982). El trigo coinoculado con P. putida + G1 y la dosis 50% de UN y los PO absorbió un 54.5% más UN, lo que se confirmó por la concentración del contenido en 15N en el vástago.
A diferencia de lo registrado en el vástago del trigo usado como control relativo, de un 44% de N absorbido con la dosis máxima de UN y los PO. Estos resultados apoyan que una adecuada selección y combinación de P. putida y Glomus favorecen una mejor actividad fisiológica de las raíces del trigo, para una mayor absorción de UN. Simultáneamente y en consecuencia de la acción de Glomus, hubo una mayor solubilización de los PO (Reis et al., 2000; Xavier y Germida, 1997).
La absorción radical medida con el 15N-urea, decreció en el trigo coinoculado con P. putida+G1+G2, probablemente por la competencia entre las especies de Glomus, como se reporta en otras gramíneas y leguminosas (Xavier y Germida, 1997), inoculadas con una mezcla de hongos micorrizícos. Este dato reafirma la necesidad de seleccionar correctamente una combinación rizobacteria y hongo endomicorrízico que realicen una acción sinérgica en la absorción de UN y PO (Valdivia-Urdiales, 2000; Valdivia-Urdiales et al., 1999).
Figura 1. Efecto de Pseudomonas putida+Glomus spp. sobre el N total en el grano del trigo.
Figura 2. Efecto de la inoculación de Pseudomonas putida+Glomus spp. sobre el rendimiento de trigo. Leyenda igual que Fig.1.
Figura 3. Efecto de la inoculación con Pseudomonas putida y Glomus spp. sobre la de absorción de 15N-urea en vástago y grano del trigo a 60 kg de N ha-1. Trigo usado como control relativo sin inocular y con 120 kg de N ha-1+80 kg de P205 ha-1; G1; P.putida+G1; P. putida +G1+G2; G2; P. putida+G2.
El efecto positivo de Pseudomonas putida y Glomus sp sobre la absorción radical de urea marcado como 15 N-urea en plantas de trigo, sugiere que la coinoculación es una alternativa viable, para la producción de trigo a dosis reducidas de UN y los PO en suelos calcáreos. Lo cual evita el incremento en las dosis de UN y un mayor costo de producción del cultivo. La coinoculación contribuye en la solución del problema del bajo rendimiento del trigo en suelo calcáreo, común en algunas zonas productoras del noreste de México. Además, reduce la aplicación de un exceso de UN y PO que contribuyen a la pérdida de materia orgánica en el suelo y provocan contaminación de agua superficial y subterránea.
Agradecimientos.
Al apoyo del Instituto de la Potasa y el Fósforo, A.C., México, Norte y Centro América. A la Agencia Internacional de Energía Atómica Research Contract D1-MEX-1994. Al proyecto 2.7 de la CIC de la UMSNH (2005-2006) por la facilidades para su publicación. Al Dr. Juan José Peña-Cabriales y M.C. Antonio Vera del CINVESTAV-IPN, U. Irapuato, Gto. por los análisis isotópicos de muestras vegetales. A Beatriz Noriega-Gamboa por su trabajo secretarial.
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Blanca Valdivia-Urdiales*
Juan Manuel Sánchez-Yáñez**
*Departamento de Suelos, Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro, Saltillo, Coahila, México. **Microbiología ambiental.
autor correspondiente
Ed. B1 Instituto de Investigaciones Químico Biológicas,
Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Morelia, Mich., México.