Coinoculación de Pseudomonas putida y Glomus spp sobre la absorción de 15N-urea en trigo
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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Austria.
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.