Post on 06-Feb-2018
USO EFICIENTE DE MICROORGANISMOS BENÉFICOS EN
AGRICULTURA
M.C. Armenia Velázquez
Especialista en Microbiologíaarmenia@abiosamexico.com
2
• Controlar factores ambientales• Reducir incidencia de
enfermedades• Incrementar productividad por
unidad de área
AVANCES TECNOLÓGICOS
• Reducir el consumo de agua• Optimizar la nutrición del cultivo• Incrementar rentabilidad y
producción
AGRICULTURA
4
Hemos rebasado 4 de los 9 límites para la vida en la tierra
Cambio climáticoPérdida de biodiversidad
Cambio en el uso de la tierraAltos niveles de nitrógeno y oxígeno
Acidificación de los océanosConsumo de agua dulce
Emisión de aerosoles tóxicosAgotamiento del ozono estratosférico
Johan Rockström, The independent. 2015
LÍMITES AMBIENTALES
5
Para el 2030 habremos agotado las reservas minerales de
fósforo
Del fósforo que incorporamos al cultivo,
sólo se aprovecha un 15-25% y cerca del 80% se inmoviliza o se lixivia
CRISIS DEL FÓSFORO
Cordell, Drangert and White, 2009.
LÍMITES PARA LA VIDA
6
Diversos tipos de sueloDiferentes tipos de climas
Gran variedad de cultivos y manejo
La misma problemática
¿Por qué?
¿Qué papel juega la biodiversidad?
BIODIVERSIDAD MICROBIANALÍMITES PARA LA VIDA
Microbios del suelo
Microbios del suelo
BenéficosBenéficos
PatógenosPatógenos
MICROORGANISMOS Y ENFERMEDADES
600 million bacterial individuals; 15,000 to 20,000 bacterial species
150 to 300 meters of fungal biomass; 5,000 to 10,000 fungal species
10,000 protozoa
20–30 beneficial nematodes: bacterial-feeding, fungal-feeding, predatory
200,000 arthropods per square meter
Characteristics of a Healthy Soil Foodweb, per Gram of Soil:
9
GRUPO FUNCIONAL CARACTERÍSTICAS
Bacterias aeróbicas 10’000,000 - 1,000’000,000 UFC/gReciclan nutrientes para que la planta disponga con más facilidad de ellos, además de prevenir enfermedades de la raíz
Bacterias anaeróbicas Proporción de aeróbicos-anaeróbicos debe ser 10:1Son importantes para reciclar ciertos nutrientes, pero cuando exceden este rango pueden ser perjudiciales para los cultivos
Hongos y levaduras 100,000 – 1’000,000 UFC/gDescomponen nutrientes, forman agregados en el suelo y previenen algunas enfermedades de las plantas
Actinomicetos 500,000 – 5’000,000 UFC/gDescomponen celulosa y quitina, además de reciclar otros nutrientes. Mejoran la estructura del suelo, ayudan a prevenir enfermedades de las plantas
Pseudomonas 1,000 – 1’000,000 UFC/gProtegen a la planta, estimulan el desarrollo vegetal
Bacterias fijadoras de N 1’000,000 UFC/gProliferan cuando las cantidades de N en el suelo disminuyen
Hongos y bacterias solubilizadores de P y K
1,000 – 1’000,000 UFC/gSolubilizan fosforo y potasio inmovilizado en el suelo, haciéndolo disponible para la planta
¿QUÉ ES UN AGROECOSISTEMA?
Los CULTIVOS AGRÍCOLAS en la actualidad:
MONOCULTIVOS de ESPECIES INTRODUCIDAS
BIODIVERSIDAD en los suelos agrícolas es BAJA
Plantas más susceptibles a enfermedades y deficiencias
Más fertilizantes y plaguicidas añadidos
Suelos empobrecidos
11
¿QUÉ PASA CON LA DIVERSIDAD DEL SUELO?
1. Productos a base de
microorganismos específicos
2. Compostas o enmiendas
sólidas a base de estiércoles y
materiales diversos
3. Biopreparados líquidos
4. Entre otros
Soluciones
Composta Aeróbica Composta Anaeróbica
Pocas bacterias
Deficiencia de hongos
Olores desagradables y materia
orgánica en descomposición
Bacterias
Hifas de Hongos
Protozoarios
Buena diversidad
Olor a suelo de bosque
Soluciones
“La microbiología de las compostas ayuda a los
productores a comprender su rol como inoculante del suelo y protector de plantas”.
Experiencias negativas con composta debidas a compostas
inmaduras que inhiben la germinación de semillas y causan rápida pérdida de nitrógeno, daño en raíces e incluso muerte de las
plantas.
Soluciones
ÍNDICES DE DIVERSIDAD
Actualmente los microbiólogos conocemos menos del 1% de la microflora del suelo
Más del 99% de los microorganismos aún son desconocidos
Una gran proporción no es cultivable
Los métodos moleculares han permitido conocer un poco más
ÍNDICES DE DIVERSIDAD
Cuantificar la diversidad de ecosistemas
Se cuantifican especies o grupos de especies
Se monitorean especies en peligro de extinción
¿Y LA DIVERSIDAD DE LOS AGROECOSISTEMAS?
PARAMETRO MM21 MI84 MI81 M4 M5 M6 M7 RANGO
MESÓFILOS
AEROBIOS 6’000,000 1’000,000 1’800,000 31’000,000 48’000,000 45’000,000 4’200,000
1’000,000 –
100’000,000
FIJADORAS DE
NITROGENO 500,000 1’200,000 1’000,000 35’000,000 35’000,000 20’000,000 106’000,000 100,000 - 10'000,000
FIJADORAS DE
NITROGENO (AC.
MÁLICO)
2’200,000 9’000,000 900,000 4’000,000 400,000 3’000,000 2’600,000 100,000 – 1’000,000
SOLUBILIZADORES
DE FOSFORO 400,000 1’500,000 300,000 360,000 600,000 12,000 200,000 10,000 - 100,000
SOLUBILIZADORES
DE POTASIO 1’000,000 3’000,000 100,000 170,000 60,000 10,000 170,000 10,000 - 100,000
PSEUDOMONAS 52’000,000 1’000,000 38’000,000 960,000 5’600,000 650,000 380,000 100,000 – 10’000,000
HONGOS 210,000 1,000 1,000 20,000 600,000 1,000 1’300,000 1,000 – 1’000,000
BIODIVERSIDAD
BIODIVERSIDAD ESTIMACIÓN
Se realiza el conteo de UFC (unidades formadoras de colonias) de cada grupo funcional y se estima el índice de diversidad
ÍNDICES DE DIVERSIDAD
La diversidad disminuye en las capas más profundas de suelo
Es evidente el efecto de los tratamientos en la biodiversidad
ÍNDICES DE DIVERSIDAD
Métodos cualitativos
Las poblaciones microbianas fluctúan durante el ciclo de cultivo
Los microorganismos nacen, crecen, se reproducen y mueren
Cumplen su función
26
Producto a base de microorganismos o sus subproductos, que se emplea en la
agricultura con el fin de incrementar los procesos fisiológicos que influyen en el
rendimiento de los cultivos y garantizan una productividad biológica, económica y
ecológicamente exitosa, sin contaminación del ambiente.
Lo que NO es un biofertilizante: Líquidos o fluidos biológicos como sangre, suero de leche, o cualquier sustancia orgánica sin previo tratamiento o fermentación.
Aguirre-Medina y colaboradores, 2009. Los biofertilizantes microbianos: alternativa para la
agricultura en México. INIFAP, Folleto Técnico No. 5, Tuxtla Chico, Chiapas.
BIOFERTILIZANTE
POTASIO
Bacterias del tipo Pseudomonas sp y Bacillus sp, entre otras.
Medio mínimo de sales y carbono (Agar Pikovskaya Modificado - PKM).
Fosfato de potasio dibásico.
Indicador, púrpura de Bromocresol
POTASIO – Trichoderma, SK
Trichoderma harzianum es un hongo benéfico con extraordinaria capacidad para solubilizar potasio.
El fósforo es esencial para el crecimiento de las plantas.
La posibilidad de que éstas lo tomen del suelo se reduce por la
precipitación e inmovilización en el suelo.
Diversas bacterias, hongos y actinomicetos son capaces de solubilizar P inutilizable.
Estos microorganismos se encuentran en bajas poblaciones en el suelo y particularmente en la rizosfera.
Se debe favorecer su bioaumentación en el suelo para mejorar la nutrición.
FÓSFORO
Tabla 15.19 Crecimiento, toma de fósforo y longitud de raíz micorrizada en plántulas de
Eucalyptus diversicolor inoculadas con Laccaria laccata a
Tratamiento (mg P kg-1
suelo)
ECM +/-
Peso seco (g. por planta)
Contenido de P (mg. por planta)
Toma de P (mg g-1 raíz
fina)
Longitud raíz ECM
(m. por planta)
0
8
16
32
-+ -+ -+ -+
0.09 0.16 0.32 2.22 2.46 3.46 8.58 8.69
0.02 0.07 1.73 2.41 2.03 4.26
10.56 11.57
0.38 0.74 0.58 2.17 1.42 2.14 3.75 3.59
-0.25
-4.10
-4.71
-0.90
a En base a Bougher et al. (1990).
FÓSFORO
NUTRICIÓN + MICROBIOS
Tratamientos:T1 – 100% Fertilización + MicrobiosT2 – 75% Fertilización + MicrobiosT3 – 50% Fertilización + microbiosT4 – Solo microbiosT5 – Solo fertilizante
BIOFUNGICIDASCorrea y colaboradores, 2007. Cepas de Trichoderma
sp para el control biológico de Sclerotium rolfsii
Enfrentamientos directos
DESAROLLO DE UN LABORATORIO ESPECIALIZADO EN BIOTECNLÓGIA APLICADA
PARA LA INVESTIGACIÓN EN BIOPLAGUICIDAS,PREVENCIÓN Y CONTROL DE ENFERMEDADES AGRICOLAS EN EL SURESTE
DE MÉXICO
Dr. Eduardo R. Garrido Ramírez
Investigador programa de Sanidad
Forestal y Agrícola
Campo Experimental Centro de Chiapas
garrido.eduardo@inifap.gob.mx
Diciembre del 2013
�Aislamiento de bacterias a partir de hojas de café con roya o sin roya
�Purificación de bacterias
�Conservación en glicerol
�Evaluación para determinar su potencial como agentes de biocontrol
�Identificacion de cepas seleccionadas
ROYA DEL CAFÉ , Control Biológico
Trichoderma harzianum 1 x 109 UFC/KgBacillus subtilis 1 x 108 UFC/Kg
EN CAMPO
Control de Phytophthora en el cultivo de manzano, Chihuahua, México,
2015.
Bacillus subtilis vs Colletotrichum
gloeosporoides
Trichoderma harzianum vs
Colletotrichum gloeosporoides
IN VITRO
ALTERNATIVAS BIOLÓGICAS ESPECIALIZADAS
Testigo
NEMATICIDA BIOLÓGICO formulado a base delhongo Paecilomyces lilacinus y las bacteriasBacillus thuringiensis y Bacillus popilliae para uncontrol efectivo de gran variedad de nematodosfitopatogenos y larvas de insectos plaga.
RESULTADOS
Paecilomyces lilacinus parasitando huevecillos y juveniles de Meloidogyne incognita en laboratorio
TRATAMIENTO % SEVERIDAD%
EFECTIVIDAD BIOLÓGICA
LILASOL 30 67
Testigo Inoculado 95 0
Prueba de efectividad biológica LILASOL, tomate en macetas
Testigo
ALTERNATIVAS BIOLÓGICAS ESPECIALIZADAS
Insecticida biológico en polvo formulado a base deBeauveria bassiana, Metarhizium anisopliae y Bacillus
thuringiensis para un control más efectivo de diversosinsectos plaga en semillas, suelo y follaje de todo tipo decultivos agrícolas.
Control de Panonychus ulmi y Tetranychus urticae (ácaros rojos)Cultivo de manzano, Cd. Cuauhtémoc, Chihuahua, 2014
TESTIGO Control de gallina ciega (Pollyphaga sp) en vivero y plantaciones adultas de café con Metaveria
ALTERNATIVAS BIOLÓGICAS ESPECIALIZADAS