Comparación de la estructura y diversidad de las comunidades de bacterias y hongos rizosféricos de cuatro zonas arroceras de los departamentos Tolima y Meta

Abstract

El deterioro de los suelos agrícolas, representado principalmente en la erosión, pérdida de fertilidad y contaminación con diferente tipo de sustancias, ha generado una disminución en la productividad y sostenibilidad de muchos agroecosistemas a largo plazo. Este fenómeno ha despertado en los últimos 15 años, una preocupación e interés creciente por evaluar el impacto de las prácticas agrícolas sobre las comunidades microbianas edáficas en relación con la función ecológica del suelo en agroecosistemas específicos. Estudios llevados a cabo con este fin, han demostrado que la actividad, diversidad y estructura de las comunidades microbianas son afectadas por diferentes prácticas de manejo y uso del suelo (Kennedy, 1999; Shannon et al., 2002; Nannipieri, et al., 2003; Garbeva et al., 2004; Bossio et al. 2005; Zheng et al., 2007) y han discutido la importancia de utilizar la información de la estructura y diversidad genética y/o funcional de las comunidades microbianas de agroecosistemas específicos, como indicadores de la calidad y el funcionamiento de los suelos y de la productividad y sostenibilidad de dichos agroecosistemas en el tiempo. (Nielsen and Winding, 2002; Nannipieri et al., 2003; Garbeva et al., 2004; Bossio et al., 2005). En Colombia, el cultivo intensivo de arroz, el tercero más importante en términos de área sembrada (Espinal et al., 2005), ha conducido a un deterioro progresivo de los suelos, que se ve reflejado en la reducción en los niveles de producción (Fedearroz, 2000). El presente trabajo comparó la estructura y diversidad de las comunidades de bacterias y hongos, mediante la técnica de electroforesis en gel con gradiente denaturante (DGGE), de suelos rizosféricos de 16 fincas de cuatro regiones arroceras del Tolima y Meta, las cuales abarcan alrededor del 70% de la producción arrocera del país y presentan condiciones contrastantes desde el punto de vista de fertilidad, características fisicoquímicas del suelo y sistemas de siembra del cultivo. Mediante análisis de cluster y análisis de componentes principales (ACP), se identificaron las variables, fisicoquímicas y/o de manejo, que influyeron en la estructura y diversidad de las comunidades, lo que permitió concluir que en estos sistemas productivos la comunidad bacteriana edáfica es modelada en primer lugar por las propiedades fisicoquímicas del suelo y en segundo lugar por el sistema de siembra del cultivo, lo cual sugiere la importancia de considerar las características físico-químicas del suelo en la aplicación de enmiendas de origen biológico que busquen mejorar la fertilización de los cultivos de arroz.

Abstract. The deterioration of agricultural soils, mainly represented by the erosion, loss of fertility and contamination with different types of substances, has resulted in decreased productivity and sustainability of many long-term agroecosystems. This phenomenon has increased the interest to assess the impact of agricultural practices on soil microbial communities in relation to soil ecological function in specific agroecosystems. Studies carried out for this purpose, have shown that the activity, diversity and structure of microbial communities are affected by different management practices and land use (Kennedy, 1999, Shannon, et al. 2002; Nannipieri et al., 2003; Garbeva et al., 2004; Bossio et al., 2005; Zheng et al., 2007). In Colombia, the intensive cultivation of rice, the third largest crop in terms of area planted (Espinal et al., 2005), has led to a progressive deterioration of the soil, which is reflected in the reduction in rice production levels (Fedearroz, 2000) . This study compared the structure and diversity of rizhospheric bacterial and fungal communities, using the technique of denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE), of 16 rice crops farms, which cover about 70% of the country's rice production and have contrasting conditions from the point of view of fertility, physical-chemical characteristics and the irrigated and upland rice production system. The cluster analysis and principal component analysis (PCA) showed that the structure and diversity of rizhospheric bacterial communities were influencing by the physicochemical properties the soils and rice production system. This suggests the importance of take in the consideration the physical-chemical soil properties in the application of biological amendments to improve the fertilization of rice crops.