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

rgarcia@pergamino.inta.gov.ar

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