Aislamiento y caracterización de bacterias diazotróficas en cultivos de caña panelera de las regiones del occidente de Cundinamarca y la hoya del Río Suarez

Abstract

La caña panelera es un cultivo importante a nivel socioeconómico en Colombia, principalmente por la generación de empleo rural, la participación en el PIB agrícola, el área cultivada y su relevancia en la dieta colombiana. Este cultivo se realiza principalmente en la región de la Hoya del Río Suárez y en el Occidente de Cundinamarca. Estas dos regiones productivas presentan diferencias contrastantes en las prácticas agrícolas, presentándose para Cundinamarca una agricultura netamente extractiva, con bajo uso de fertilizantes y sin renovación de las semillas en el cultivo; mientras que la Hoya del Río Suarez presenta una mayor tecnificación, con uso de fertilizantes químicos, arado de la tierra y renovación periódica de las semillas del cultivo; lo que tiene un impacto en los rendimientos para las dos zonas. Esta diferencia entre las dos regiones motivó la realización de este estudio, con el objetivo de aislar y caracterizar las bacterias diazotróficas de la rizosfera y endófitas de tallo y raíz, en dos ambientes contrastantes, con el fin de identificar bacterias con características de promoción de crecimiento vegetal, para ser evaluadas en plantas de caña panelera a nivel de invernadero. Se seleccionaron 6 fincas de Cundinamarca y 15 fincas de la Hoya del Río Suárez, donde se realizó un muestreo de plantas de caña panelera y posteriormente se llevó a cabo el aislamiento de bacterias diazotróficas en los medios NFB, LGI y LGIP libres de nitrógeno; se realizó el recuento de las poblaciones por la técnica del número más probable y se seleccionaron las cepas a caracterizar mediante la prueba de oxidasa y la actividad nitrogenasa, medida en términos de reducción de acetileno (ARA). Se obtuvo un total de 1248 aislamientos, de los cuales 752 fueron seleccionadas por el resultado de la prueba de oxidasa y evaluadas para su actividad nitrogenasa, lo que permitió seleccionar 52 aislamientos. Estos aislamientos, provenientes principalmente de la región de la Hoya del Río Suárez, fueron caracterizados para solubilización de fosfato tricálcico, dando como resultado que 49 de ellos presentaron capacidad de solubilizar, con un promedio de 96,7 mg/L de fosfatos, mientras que la caracterización para producción de índoles se identificó en 22 aislamientos, con una producción en promedio de 9,14 μg/mL de índoles. La caracterización molecular con el gen 16S rRNA evidenció que la mayoría de aislamientos corresponden a la familia VI Aislamiento y caracterización de bacterias diazotróficas de caña panelera en dos zonas productoras de Colombia Enterobacteriaceae, seguido por los géneros Azospirillum, Burkholderia, Pseudomonas y Azospirillum. Se realizó un ensayo de invernadero, para evaluar la capacidad de promoción de las cepas pertenecientes a los géneros Azospirillum y Herbaspirillum, y se encontró que tres cepas mostraron un aumento significativo en el crecimiento, al menos para una de las variables evaluadas. Como resultados, se encontró mayor abundancia de bacterias diazotróficas en la Hoya del Río Suárez, así como bacterias diazotróficas con una mayor actividad de fijación de Nitrógeno; adicionalmente se encontró mayor número de bacterias asociadas de manera endófita con tallo y raíz, en comparación con rizosfera. Este estudio también permitió identificar tres cepas con potencial de promover crecimiento a nivel de invernadero.