CONTEXTO

El suelo en sí mismo conforma un ecosistema que alberga diversos microorganismos, entre los que destacan el grupo de las bacterias promotoras del crecimiento (PGPR) y los hongos del género Trichoderma, los cuales forman relaciones de simbiosis con las raíces de las plantas aumentando su capacidad para obtener nutrientes y defenderse frente a patógenos. Si logramos aumentar las poblaciones de estos microorganismos del propio suelo y su actividad enzimática podríamos estar ante una valiosa herramienta para la producción agrícola, con la cual, conseguiríamos reducir el uso de fertilizantes de síntesis química.

OBJETIVOS

El principal objetivo de este ensayo es evaluar la actividad como prebiótico que pueden ejercer diferentes aminoácidos y fertilizantes de origen vegetal, y/o aptos en agricultura ecológica, en el propio microbioma del suelo con la finalidad de inducir un incremento en las poblaciones de Trichoderma y de bacterias de la rizosfera, principalmente bacterias PGPR, y sus actividades enzimáticas, de manera que aumenten la fertilidad y calidad del suelo tratado.

Para ello, desarrollamos los siguientes objetivos específicos:

• Trazar una estrategia que nos permita establecer un modelo de bulbo húmedo in vitro que asemeje las condiciones de la rizosfera ex vitro y nos permita ensayar los diferentes prebióticos.
• Diseñar un protocolo de ensayo de actividades enzimáticas del suelo y recogida de datos.
• Ensayar diferentes tipos de suelo con la finalidad de estudiar el comportamiento de cada tipo de suelo frente a los diferentes productos.

METODOLOGÍA

En este ensayo se estudiaron un total de 13 suelo de diferentes estructuras y orígenes desde suelos ecológicos a suelos degradados tanto de tipo franco arenoso como franco arcilloso (Tabla 1).

• Simulación del bulbo húmedo y tratamiento con prebióticos

Para simular el bulbo húmedo, calculamos la masa total que tendría nuestro bulbo húmedo modelo a partir del tipo de suelo y su densidad aparente. Una vez calculada la masa, calculamos la dosificación del producto para una fracción de suelo del bulbo húmedo.

Para cada ensayo de suelo se testaron cinco productos, por lo que, se cogieron seis fracciones de suelo del bulbo húmedo, una para cada tratamiento y otra como control. Llevamos las fracciones de suelo a un porcentaje específico de capacidad de campo y se le añadió a cada fracción la dosis calculada de cada uno de los prebióticos.

Incubamos las fracciones de suelo tratadas durante 24 horas.

• Evaluación de actividad enzimática

Tras la incubación, se realizó un estudio en diferentes medios de cultivo específicos para la detección y evaluación de las diferentes actividades enzimáticas de interés.

Las actividades enzimáticas evaluadas en este ensayo fueron: solubilización de fosfatos, potasio y zinc, producción de sideróforos, fijación de nitrógeno y enzimas tales como: proteasas, amilasas, celulasas, quitinasas y ß-glucosidasas, así como, la producción de indoles y el incremento de poblaciones de Trichoderma.

Una vez recopilados todos los datos, se analizaron con el fin de comprobar qué producto ejercía un mayor efecto como prebiótico y cómo se comportaba cada suelo frente a los diferentes productos.

Tabla 1. Suelos analizados y características

RESULTADOS

• Cuando analizamos los resultados obtenidos de cada uno de los suelos de manera independiente, pudimos observar cómo cada suelo reaccionó de forma diferente a cada uno de los tratamientos, es decir, a cada suelo le benefició un producto distinto. De esta manera, podemos comprobar que el tratamiento con el Producto 1 aumenta la actividad de los suelos: 107, 112 y 113; el Producto 2 aumenta la actividad enzimática de los suelos: 104, 105, 110 y 114; el Producto 3, aumenta la actividad de los suelos: 102, 109 y 113; el Producto 4, aumenta la actividad de los suelos: 103, 104, 105, 110 y 111; y el Producto 5, aumenta la actividad de los suelos: 104, 105, 106, 108 y 110.

• Si analizamos los resultados de los suelos atendiendo a su tipo de manejo (convencional, degradado o ecológico), observamos que no había diferencias entre ellos, respondiendo cada uno de manera distintas a los diversos tratamientos. Tampoco observamos semejanzas entre los suelos del mismo tipo, viéndose beneficiado cada uno por un tratamiento diferente.

• Cuando observamos los datos atendiendo a las actividades enzimáticas estudiadas, los resultados revelan que el tratamiento con un mayor efecto en el incremento de las actividades enzimáticas en general es el Producto 4 produciendo un incremento en todas las actividades enzimáticas ensayadas excepto la solubilización de fosfatos y la producción de indoles que no se ven incrementadas con este tratamiento. Los tratamientos con los Productos 3 y 5 también producen un notable incremento de la actividad enzimática, observando tal efecto en 7 y 6 actividades enzimáticas, respectivamente (Tabla 2). Estos tres productos tienen en común que son ricos en materia orgánica, por lo que, podríamos pensar que la materia orgánica disponible en estos productos es la responsable del incremento de la actividad enzimática de las poblaciones microbianas del suelo funcionando, en general, como un buen prebiótico.
• Atendiendo a los resultados obtenidos por actividad enzimática de forma individual, observamos que, de igual manera, a cada actividad enzimática le beneficia un tratamiento, aunque cómo podemos observar en la Tabla 2, los tratamientos con los Productos 3, 4 y 5 son los que más actividades enzimáticas incrementan.
• De manera particular, en el caso de la producción de sideróforos, los Productos 1 y 2, no sólo no incrementan la producción de sideróforos, sino que disminuye. Si tenemos en cuenta que ambos productos son ricos en hierro asimilable para la planta, los microorganismos rizosféricos no tendrían necesidad de producir sideróforos para aumentar la disponibilidad de hierro para la planta, por lo que, nuestra hipótesis de partida cobraría sentido con estos resultados.
• En el caso del incremento de las poblaciones de Trichoderma, los Productos 3, 4 y 5 son los tratamientos que más aumento de las poblaciones de Trichoderma producen en la mayoría de los suelos. Sin embargo, en el caso de los tratamientos con los Productos 1 y 2, podemos apreciar cómo, a pesar de incrementar su población en una proporción menor de suelos, en aquellos donde sí incrementan la población, la cantidad de UFC es mucho mayor que en el resto de tratamientos, por lo que, podemos pensar que, aunque no sería un tratamiento óptimo para todos los suelos ni todas las poblaciones de Trichoderma, en aquellos suelos en los que el tratamiento es viable, el rendimiento de aumento de población sería mayor.

Tabla 2. Actividades enzimáticas incrementadas con diferentes tratamientos