EFECTO DE LA INOCULACIÓN CON RIZOBACTERIAS PROMOTORAS DEL CRECIMIENTO DE LAS PLANTAS
(PGPR) SOBRE EL RENDIMIENTO DE TRIGO Y LA EFICIENCIA DE
USO DEL FERTILIZANTE
ROBERTO GARCÍAE.E.A. INTA PERGAMINO
INTRODUCCIONSITUACIÓN ACTUAL
LA MAYORÍA DE LOS LOTES PRESENTAN ALGUNA, O AMBAS, DE LAS SIGUIENTES CARACTERÍSTICAS
SUELOS DEGRADADOS FÍSICA Y QUÍMICAMENTE
PÉRDIDA DE SUELO Y NUTRIENTES
Algunos de esos nutrientes que no son reciclados en el ambiente dependen de la aplicación externa del mismo, como es caso del fósforo.
Las recomendaciones de fertilización se basaron en el diagnóstico de la dosis a aplicar y solo en aquellos cultivos que demostraron una respuesta económica,
El balance actual de muchos nutrientes es negativo.
Se demostró que algunos aislamientos de Pseudomonas de la Región del Comahue y del cinturón hortícola de Mar del Plata, utilizadas como biocontroladores por bacterización de la semilla de tomate ejercieron un control de Rhizoctonia solani similar al tratamiento con Penta Cloro Nitrobenceno.
Nahas. 1996, Dubey 1996, probando bacterias y hongos encontraron que Pseudomonas cepacia y Penincillium purpurogenum mostraron la mayor actividad de solubilización de fósforo, y la mayor respuesta en grano y materia seca.
Schreiner, 1997, concluyó que los hongos de la micorriza influenciaron las funciones de la planta. Los tratamientos +P o -P, o inoculados con uno de los siguientes organismos: Glomus etunicatum, G. mosseae o Gigaspora rosea, aumentaron el peso de vainas y las relaciones de vaina: tallo y vaina: raíz.
Los recuentos de Pseudomonas fueron mayores en los suelos -P
La interacción fitohormonal de Pseudomonas sp y Rhizobium sp con el cultivo del trigo, (Amara, et al. 1995) incrementó el número de macollos fértiles, número de espigas, materia seca y rendimiento de grano.
ANTECEDENTES
P G P R(Plant Growth Promoting Rhizobacterias)(Plant Growth Promoting Rhizobacterias)
Rizobacterias promotoras del crecimiento de las plantasRizobacterias promotoras del crecimiento de las plantas
Acetobacter sp.
Azospirillum sp.
Pseudomonas sp.
Giberella fugicoriu
Azotobacter sp.
Rhizobium sp.
Microorganismos beneficiosos para las plantas
Crecimiento de los tejidos
Aumento del número de Células
Incremento del volumen celular
Fenómenos físicos, químicos y bioquímicos que
ocurren en la pared celular, cuyo mecanismo
depende del proceso respiratorio y está
controlado por las FITOHORMONAS
SUSTANCIAS ESTIMULADORASDEL CRECIMIENTO VEGETAL
Pseudomonas fluorescens
Aporta nutrientes y factores del crecimiento
Efectos beneficiosos sobre el crecimiento
Solubilizan el fósforo insoluble (orgánico y mineral)
Produce antibióticos
y sideróforos, compuestos de bajo peso molecular con alta afinidad por el hierro, los cuales son antagónicos de hongos y bacterias fitopatógenas.
Fijadores libres de nitrógenoCaracterísticas Características
fisiológicasfisiológicas GéneroGénero CapacidadCapacidad fijadora de N fijadora de N
Bacterias heterotróficasBacterias heterotróficas
AeróbicasAeróbicas
Azotobacter, BeijerinckiaAzotobacter, Beijerinckia
Pseudomonas, AzospirillumPseudomonas, Azospirillum
Methylococcus, Methylococcus, MethylobacterMethylobacter
Baja eficiencia y en Baja eficiencia y en presencia de Opresencia de O
22
< 10 kg N< 10 kg N..haha-1-1.año.año-1-1
Aerobios Aerobios facultativosfacultativos
Bacillus, Escherichia, Bacillus, Escherichia, KlebsiellaKlebsiella Enterobacter, Enterobacter,
ClostridiumClostridium
Sólo en ausencia de OSólo en ausencia de O2,2,
< < 10 kg N10 kg N..haha-1-1.año.año-1-1
BacteriasBacterias
Autotróficas Autotróficas
fotosintéticas fotosintéticas
Rhodopseudomonas, Rhodopseudomonas,
Chromatium, RhodospirillumChromatium, Rhodospirillum
Fijan sólo en ambientes Fijan sólo en ambientes pobres de Opobres de O
22
QuimiautotróficasQuimiautotróficas ThiobacillusThiobacillus Fijan AzufreFijan Azufre
Características Características fisiológicasfisiológicas
GéneroGénero CapacidadCapacidad fijadora de fijadora de NN
CianobacteriasCianobacterias (antes algas azulverdosas(antes algas azulverdosas))
Filamentosas con Filamentosas con heterocistosheterocistos
Anabena, Nosto...Anabena, Nosto... 10 a 5010 a 50 kg Nkg N..haha-1-1.año.año-1-1
FilamentosasFilamentosas Plectonema, TrichodesmiumPlectonema, Trichodesmium Sólo en ambientes Sólo en ambientes pobres de Opobres de O
22
Fijación asociativa Fijación asociativa
Rizosfera deRizosfera de
Paspalum Paspalum notatumnotatum
Azotobacter paspaliAzotobacter paspali 5 a 105 a 10 kg Nkg N..haha-1-1.año.año-1-1
Digitaria Digitaria decumbensdecumbens
Azospirillum lipoferumAzospirillum lipoferum
Azospirillum brasilenseAzospirillum brasilenseHasta 30Hasta 30 kg Nkg N..haha-1-1.año.año-1-1
ArrozArroz Azotobacter, beijerinckiaAzotobacter, beijerinckia
Pseudomonas, ArthrobacterPseudomonas, Arthrobacter 20 a 5020 a 50 kg Nkg N..haha-1-1.año.año-1-1
Fijadores simbióticosFijadores simbióticosMicrosimbionteMicrosimbionte MacrosimbionteMacrosimbionte Capacidad Fijadora de Capacidad Fijadora de
NitrógenoNitrógeno
RhizobiumRhizobium
BradyrhizobiumBradyrhizobium
Angiospermas: Angiospermas:
Leguminosas (2000 Leguminosas (2000 especies)especies)
Prom: 200Prom: 200 kg Nkg N..haha-1-1.año.año-1-1
500 500 kg Nkg N..haha-1-1.año.año-1-1 para para
algunas asociacionesalgunas asociaciones
RhizobiumRhizobium
CaupíCaupí
AngiospermasAngiospermas
ParasponiaParasponia (tropical) (tropical)
((ZyygosphyllaceaeZyygosphyllaceae))
ActinomycetosActinomycetos
FrankiaFrankia
AngiospermasAngiospermas
CasuarinaCasuarina (tropical) (tropical)
CoriariaCoriaria Alnus, Alnus, PrusiaPrusia
MyricaceaeMyricaceae
40 a 20040 a 200 kg Nkg N..haha-1-1.año.año-1-1
CianobacteriasCianobacterias
AnabaenaAnabaena
NostocNostoc
AngiospermasAngiospermas
GimnospermasGimnospermas
Cycas, BoweniaCycas, Bowenia LíquenesLíquenes
MusgosMusgos Helechos: Helechos: AzollaAzolla
< 15< 15 kg Nkg N..haha-1-1.año.año-1-1
Gran relevancia dentro del grupo Gran relevancia dentro del grupo de las PGPR por la diversidad de de las PGPR por la diversidad de acciones benéficas que presenta.acciones benéficas que presenta.
Pseudomonas spPseudomonas sp..
Solubilizadoras de Fósforo
P G P RRizobacerias que Promueven el Crecimiento de las PlantasRizobacerias que Promueven el Crecimiento de las Plantas
(Plant Growth Promoting Rhizobacterias)(Plant Growth Promoting Rhizobacterias)
9999
161644
Definición sintéticaLa solubilización de fósforo mineral y orgánico se produce por la capacidad que presenta la rizobacteria de producir ácidos orgánicos y fosfatasa.
EFECTOSProduce estimulación del crecimiento vegetal por la presencia de citoquininas, giberelinas y ácido indolacético
Protección fitosanitaria debido a la producción de antibióticos y presencia de sideróforos.
Mecanismos:
Producción de fosfatasas Producción de ácidos orgánicos Enzimáticos (biosíntesis de proteínas)
Estimulan la producción de hormonas vegetales
Auxinas
Giberelinas
Citoquininas
Hormonas que regulan el crecimiento de las plantas:
La respuesta a cada una de ellas está condicionada por factores externos e internos como:
• La edad de la planta.• El estado fisiológico. • Las condiciones ambientales etc.
ENSAYOS A CAMPO
LOCALIDADES
EEA PERGAMINO y CHIVILCOYBUENOS AIRES
CAMPAÑA 2000 - 2003
Análisis EEA Chivilcoy
1 2 3 1 2 3
pH en agua 0 – 20 20 - 40
5.6 6.1 6.1 5.7 6.4 6.0
Mat. Orgánica % 0 – 20 20 – 40
2.82.4
2.9 2.11.6
4.13.3
3.8 2.82.4
N (nitratos ppm) 0 – 20 20 – 40
2315
1912
2018
2813
149
1510
P ppm Bray I ppm 0 – 20 20 –
40
104
16.210.1
74
135
6.55
1911
Laboratorio de Suelos de la EEA Pergamino
1234
N 0 P0 Ps 0N 0 P0 Ps 1N 0 P1 Ps 0N 0 P1 Ps 1
5678
N 1 P0 Ps 0N 1 P0 Ps 1N 1 P1 Ps 0N 1 P1 Ps 1
DISEÑO EXPERIMENTALBloques al azar, 4 repeticiones
Tratamientos:
N1: 60 kg N ha-1
P1: 40 kg P2 O5 ha-1 Ps1: Inoculación con Rizofos
RESULTADOS
RESUMEN DE 3 AÑOS Y 5
“AMBIENTES”
Efecto de la inoculación con Pseudomonas, 3 años, 5 ambientes
2700
2800
2900
3000
3100
3200
3300
sin Ps con Ps
kg/ha
Respuesta de Pseudomonas en dos dosis de Nitrógeno
2600
2800
3000
3200
3400
3600
N0 N1
kg/ha
Ps0 Ps1
Respuesta de Pseudomonas en tres dosis de Fósforo
2600
2800
3000
3200
3400
3600
P0 P1 P2
kg/ha
Ps0 Ps1
Efecto de la fertilización con nitrógeno (N)
2600
2700
2800
2900
3000
3100
3200
3300
3400
N0 N1
kg/ha
Efecto de la fertilización con fósforo (P)
2700
2800
2900
3000
3100
3200
3300
P0 P1
kg/ha
Efecto del N, P y Ps sobre rendimiento
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
N0 P0 N0 P1 N1 P0 N1 P1
kg/ha
Incremento de Rto debido a P en dos niveles de Ps
2500
2700
2900
3100
3300
3500
3700
N0 N1
kg/ha
Incremento de Rto debido a P en dos niveles de Ps
2500
2600
2700
2800
2900
3000
3100
3200
3300
3400
3500
P0 P1
kg/ha
Incrementos de rendimiento en kg de trigo*kg de nutriente
0
5
10
15
20
25
P P+Ps N N+Ps NP NP+Ps
kg/kg
Incrementos de rendimiento en kg de trigo respecto del testigo
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
P P+Ps N N+Ps NP NP+Ps
kg/kg
Fertilizantes marcados: Espigas
350
400
450
500
550
.000 .001 .010 .011 .100 .101 .110 .111
esp/m2
N-P-Ps
Fertilizantes marcados: Indice de cosecha
40
42
44
46
48
50
52
54
.000 .001 .010 .011 .100 .101 .110 .111
%
Fertilizantes marcados: gramos/espiga
0,5
0,55
0,6
0,65
0,7
0,75
0,8
.000 .001 .010 .011 .100 .101 .110 .111
gr
CONCLUSIONESLa inoculación con Pseudomonas produjo incrementos de rendimientos de aproximadamente 337 kg*ha-1. Este efecto resultó ser Independiente del efecto de los macronutrientes N y P, del efecto año y de la localidad.
Los rendimientos e incrementos de rendimiento más estables se observaron cuando la inoculación fue acompañada de una adecuada fertilización con macronutrientes, N y P.
También pudo observarse que la inoculación con Pseudomonas produjo incrementos similares a la dosis de P1 (40 kg/ha-1) sin Pseudomonas.
La eficiencia de uso de P se incrementó en 25% cuando se complementó con Ps. Cuando se fertilizó con N la Ps aumentó la eficiencia en 46%. y al utilizar los dos nutrientes, los tratamientos con Ps aumentaron la eficiencia en 38%
CONCLUSIONESLa inoculación con Pseudomonas produjo incrementos de rendimientos de aproximadamente 337 kg*ha-1. Este efecto resultó ser Independiente del efecto de los macronutrientes N y P, del efecto año y de la localidad.
Los rendimientos e incrementos de rendimiento más estables se observaron cuando la inoculación fue acompañada de una adecuada fertilización con macronutrientes, N y P.
También pudo observarse que la inoculación con Pseudomonas produjo incrementos similares a la dosis de P1 (40 kg/ha-1) sin Pseudomonas.
La eficiencia de uso de P se incrementó en 25% cuando se complementó con Ps. Cuando se fertilizó con N la Ps aumentó la eficiencia en 46%. y al utilizar los dos nutrientes, los tratamientos con Ps aumentaron la eficiencia en 38%
AGRADECIMIENTOS
A los organizadores del Congreso
por la invitación para exponer este trabajo.
A los Ings. Agrs.
Norma González y Marcelo Sagardoy
y a Hugo Klein
Muchas gracias
S ecreta ría d e A gricu ltu ra , G an ad ería , P esca y A lim entación Insti tuto N ac ional de Tecnología A gropecuaria
Secretaría de Agricultura, Pesca y Alimentación
Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria