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INTA – Estación Experimental Agropecuaria Rafaela. INFORMACION TECNICA DE TRIGO Y OTROS CULTIVOS DE INVIERNO, CAMPAÑA 2010
Publicación Miscelánea Nº 116
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MICROORGANISMOS PROMOTORES DEL CRECIMIENTO VEGETAL EMPLEADOS COMO INOCULANTES EN TRIGO 1.
PUENTE, M. L.; GARCÍA, J. E ; RUBIO, E. y PERTICARI, A
Profesional del CICVyA-INTA-IMYZA –Castelar
Dentro de la aparición de nuevas tecnologías para optimizar la implantación de los cultivos se encuentra el uso de los productos biológicos; es decir incorporar al sistema productivo organismos seleccionados por sus funciones en diversos procesos biológicos. Dentro de este grupo se pueden citar a los microorganismos promotores del crecimiento vegetal conocidos hoy como PGPM (Plant Growth-Promoting Microorganism). Estos se definen como microorganismos habitantes de la rizósfera que estimulan significativamente el crecimiento de las plantas. Los mecanismos por los cuales los PGPM ejercen efectos positivos sobre las plantas son numerosos. Entre ellos se pueden mencionar la fijación de N2 (ej. Azospirillum), la solubilización de fósforo (P) (ej. Pseudomonas sp.), la capacidad de producir ácidos orgánicos (ácidos oxálico, fumárico y cítrico) y fosfatasas facilitando la solubilidad del P y otros nutrientes. Además, la promoción del crecimiento de las plantas puede asociarse a la producción de fitohormonas y a la protección contra hongos patógenos (Kloepper et al., 1989).
Dentro de estos PGPM existe un sinnúmero de géneros y especies, en la tabla I se describe una lista no exhaustiva de las mismas.
Tabla I. Listado de microorganismos PGPM más estudiados
Género Especies reconocidas Habitat Mecanismos
Azorhizobium caulinodans Endófito FBN, solubilización de P
Azospirillum amazonense, brasilense,
irakense, lipoferum,
Rizósfera,
endófito
FBN, producción de fitohormonas,
incremento en la absorción de
nutrientes, producción de
sideróforos, biocontrol y
producción de vitaminas
Azotobacter armeniacus,
chroococcum, vinelandii
Rizósfera, FBN, producción de fitohormonas,
solubilización de P, producción de
vitaminas y sideróforos
1 El artículo publicado en la revista Horizonte A. Magazine de las ciencias agrarias. Año 6 N° 23-Mayo 2009. pp 14-17.
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Género Especies reconocidas Habitat Mecanismos
Bacillus
amyliloliquefaciens;
subtilis
Rizósfera, Promoción del crecimiento
vegetal, biocontrol
Bradyrhizobium japonicum Rizósfera
endófito
FBN, producción de fitohormonas
y sideróforos
Herbaspirillum seropedicae FBN y producción de
fitohormonas
Paenobacillus polymixa Rizosfera,
endófito
FBN y producción de
fitohormonas
Pseudomonas fluorescens; aurantiaca;
putida
Rizósfera Producción de fitohormonas,
incremento en la absorción de
nutrientes y producción de
sideróforos
Rhizobium Leguminosarum, meliloti,
phaseoli, sp.
Endófito FBN, producción de fitohormonas,
incremento en la absorción de
nutrientes, solubilización de P,
producción de vitaminas y
sideróforos
Penicillium bilai Rizósfera Solubilización de P
Glomus intraradicies Endosimbionte
rizósfera
Incrementos en la absorción de P
Fuente: Dobbelaere S.; Vanderleyden, J. and Okon, Y., 2003. Critical Reviews in Plant Sciences. 22 (2):107-149.
Algunos de estos microorganismos han sido eficientemente aislados y multiplicados para la formulación de inoculantes para su aplicación en escala de producción. En Argentina hay aproximadamente 80 productos registrados con formulaciones biológicas para el tratamiento de semillas de trigo. Entre estos, algunos han mostrado efectos favorables sobre la producción de trigo en condiciones extensivas.
Microorganismos promotores más estudiados 1. Azospirillum
Azospirillum es el género de PGPM más ampliamente estudiado. Es reconocido por su capacidad de promover el crecimiento vegetal en plantas de interés agrícola, especialmente en cereales. Esta bacteria fue aislada de la rizósfera y de la superficie de las raíces de una amplia variedad de plantas cultivadas y silvestres del mundo. La amplia distribución geográfica entre hospederos indica la versatilidad para adaptarse a condiciones edáficas diversas (Okon, 1994).
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Colonias típicas de Azospirillum brasilense color rojo escarlata en medio RC INTA.
Durante la década de los ochenta en el ex Instituto de Microbiología Agrícola del INTA se
efectuaron aislamientos de Azospirillum en las diferentes zonas del país. La caracterización bacteriológica de los aislamientos realizados proporcionó la identificación de 35 cepas. Con éstas y otras incorporadas desde instituciones extranjeras se formó la colección PGPB INTA IMYZA perteneciente al INTA Castelar hallándose cepas tanto de la especie A. brasilense como de A. lipoferum. Una vez formado el cepario de Azospirillum se comenzaron los estudios para determinar las cepas y las concentraciones de bacterias más eficientes en la asociación diazótrofo-planta. Las investigaciones sobre Azospirillum se concentraron principalmente en el cultivo de trigo. En esta etapa se realizaron numerosos ensayos en laboratorio, invernadero y a campo.
En el año 2001 se reiniciaron los estudios de pruebas de cepas, realizándose un ensayo de inoculación en trigo en suelos del campo experimental del IMYZA INTA Castelar con 8 cepas pertenecientes a la Colección.
Con la inoculación de las cepas de A. brasilense Az39, Az59 y Az63 en trigo se determinaron efectos positivos y estadísticamente significativos en largo de espiga, peso de espiga, número de espiguillas por espiga y rendimiento con respecto al testigo sin inocular. En rendimiento las cepas Az39 y Az8 fueron las de mejor comportamiento promoviendo un incremento del 20% con respecto al control no inoculado.
Actualmente la cepa Az39 es la más utilizada para la producción de inoculantes con A.
brasilense para el cultivo de trigo en nuestro país. En la actualidad el Laboratorio de Bacterias Promotoras del Crecimiento Vegetal del
IMYZA, INTA Castelar continúa evaluando la respuesta a la inoculación con la cepa Az39 en el cultivo de trigo en diferentes áreas agroecológicas dentro del marco del Convenio INOCULAR. En la Campaña 2008/09 se evaluó la respuesta a la inoculación en 6 sitios experimentales de la región triguera observándose.
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Ensayo de Promotores de Crecimiento Vegetal Campaña 2008/09. Necochea.
2. Pseudomonas
En el caso de P. fluorescens se ha obtenido un producto inoculante y este fue evaluado
en los últimos 6 años en forma intensiva en particular por INTA Pergamino. Según datos
presentados por Ferraris y Couretot (2006) como promedio de 4 sitios, la respuesta media a
la inoculación con Pseudomonas en los ensayos conducidos por este grupo de trabajo es de
342 kg ha-1. Varios de los ensayos fueron realizados en sitios con baja disponibilidad de P, lo
que podría haber contribuido favorablemente a la expresión de dicha respuesta.
Colonias de Pseudomonas fluorescens en medio TSA
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En cambio el uso de Pseudomonas en trigo no produjo efectos significativos sobre la emergencia del cultivo así como tampoco sobre los rendimientos en un ambiente de alta disponibilidad de P, donde el efecto de Pseudomonas, que contribuye a solubilizar y volver disponible este nutriente, no habría sido trascendente para el rendimiento del cultivo.
3. Otros géneros La bibliografía internacional indica como microorganismos de alto potencial como
promotores del crecimiento vegetal a los siguientes géneros: Azotobacter: En nuestro Instituto se están aislando cepas nativas y seleccionando entre estas las mejores para el desarrollo futuro de un inoculante para trigo y otras especies.
Colonias de Azotobacter en medio LG.
Rhizobium y Azorhizobium: Se están evaluando cepas presentes en la colección IMYZA y su interacción con trigo. Paenobacillus polymixa: Se han obtenido resultados positivos empleando una cepa de colección en condiciones experimentales de campo en el cultivo de trigo en Castelar.
Penicillium bilai: Se han realizado numerosos experimentos con un producto comercial importado. La respuesta estaría asociada a condiciones de muy bajos niveles de P y su respuesta acompaña a la fertilización con este elemento.
4. Inoculación combinada En el mercado existen productos compuestos con mezclas con Pseudomonas y
Azospirillum. La respuesta observada en trigo es dispar, más favorables en ambientes con rendimientos altos y dependería de las proporciones de las bacterias que componen el inoculante al momento de uso.
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Prospectivas
En un contexto de necesidad de aumentar la productividad con altos costos de fertilización química el empleo de microorganismos promotores del crecimiento vegetal adquiere relevancia y tiene amplias posibilidades de insertarse en el sistema de producción de trigo actual y futuro. Para que su empleo tenga estabilidad en el sector productivo no deberían acelerarse los tiempos de desarrollo y de evaluación de los inoculantes elaborados con bacterias solas o combinadas. Esto implica: 1. La generación de inoculantes a partir de cepas seleccionadas por su eficacia en su
capacidad promotora en las condiciones de empleo. 2. La obtención de formulados que permitan mantener un adecuado nivel poblacional de la
cepa seleccionada en el almacenamiento y en el sitio de aplicación (suelo y/o semilla). 3. Desarrollar protocolos de control de calidad para la trazabilidad permanente del producto
inoculante. 4. La evaluación agronómica exhaustiva en los diferentes sitios productivos a fin de generar
información que permita determinar niveles de respuesta esperada de acuerdo al potencial de producción, niveles de fertilización y potencial del ambiente.
5. Evaluación de la compatibilidad con los agroquímicos de uso habitual en el cultivo de trigo que puedan afectar o no la sobrevida del microorganismo.
El cumplimiento de estas etapas permitiría la obtención de tecnologías confiables en el sistema productivo.
Bibliografía
Dobbelaere S.; Vanderleyden, J. and Okon, Y., 2003. Plant Growth-Promoting Effects of Diazotrophs in the Rhizosphere. Critical Reviews in Plant Sciences. 22 (2):107-149.
Ferraris G. y Couretot, L. 2006 Evaluación de la inoculación con Pseudomonas flúores bajo diferentes condiciones de fertilidad. IV años de ensayos. En: TRIGO, Resultados de experiencias (Ed INTA) p 153-157.
Kloepper, J.W.; Lifshitz, R. and Zablotowicz, R. M. 1989. Free-living bacterial inocula for enhancing crop productivity. Trends Biotechnol. 7:39-43
Okon, Y. 1994. Azospirillum/plant associations. Edited by Yaacov Okon. Puente, M.; Montecchia, M. and Perticari, A. 2005. Evaluation of Azospirillum inoculant
strains in wheat. En: Abstracts 7th International Wheat Conference, Pp. 211. Rodriguez Cáceres, R.A. 1982. Improved medium for isolation of Azospirillum spp. Appl. and
Environmental Biol. Pp. 990-991.
