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UNA MIRADA A LA MICROBIOLOGIA DE SUELOS Y SU IMPACTO EN CONTROL

BIOLOGICO

¿QUÈ ES EL SUELO?

SOLIDA

LIQUIDA GASEOSA

Materia mineral y orgánica

Atmosfera edáfica: Oxigeno/CO2 y otros

Agua

Sistema de tres fases

Interaccion

¿QUÈ ES EL SUELO?

¿DONDE INICIA LA VIDA?

Hasta 600,000,000 de Bacterias

60,000 mts hongos hifas

Hasta 100,000 Protozoarios

Hasta 500 Nematodos

Hasta 500,000 Microarthropodos

• Balance

•Diversidad

•Interaccion

1 CUCHARADA DE SUELO

¿ES EL SUELO UN SISTEMA VIVO?

¿Qué hacen los microbios?

•Procesan los fertilizantes y los hacen disponibles a las plantas.

• Almacenan Nitrogeno para uso de la planta.

• Hongos mantienen Ca y P para la planta.

•Los Actinomicetos liberan anticuerpos que protegen las plantas

•Liberan enzimas que amortiguan toxinas y problemas de pH.

•Suministran Reguladores de Crecimiento.

Químicamente…

¿Què hacen los microbios?

• Liberan polimeros y azucares que aglomeran particulas

• Abren orificios a travès del suelo, permitiendo mejor movimiento de agua y aire

• Hacen el suelo mas friable

• Liberan enzimas que rompen suelos compactados.

Mecanicamente..

¿Què hacen los microbios?

Biologicamente…

Control Biológico

Control Biológico

•Entomología: Uso de insectos depredadores, nemàtodos entomopatogenicos o microbios patógenos para suprimir la población de plagas

•Patología de plantas: Uso de microbios antagonistas para suprimir enfermedades así como el uso de patógenos de hospedaje especifico para el control de malezas.

Foco de la Supresiòn

Uso dirigido de organismos vivos introducidos para suprimir actividades y

poblaciones de uno o mas patógenos

Supresión de un solo patógeno por un solo antagonista

Definición de Control biológico varia en función del foco de supresión, numero y tipo de agentes de supresión y el momento de intervención humana.

Supresión de actividades dañinas de un organismo por otros organismos

Interaccion entre Organismos

Interaccion entre Organismos

• Mutualismo

• Protocooperacion

• Comensalismo

• Neutralismo

• Competencia

• Parasitismo

• Depredación

Resultado de la

interaccion

+

-

Beneficio mutuo –planta y hongo micorriza

Beneficio mutuo pero no de supervivencia

Uno se beneficia sin daño ni beneficio al otro

Una población no tiene efecto en la otra

Resulta en reduccion de fecundidad o crecimiento del otro

Relacion de dos especies filogeneticamente diversas. Uno beneficia, otro daña

Caza y consumo de un organismo a otro para sobrevivencia

Enfoque de la investigación

Interacciones entre

organismos

Control BiológicoMecanismos

?

Tipos de MecanismosContacto

interespecies y especifidad de interaccion

Alto

Bajo

Antagonismo directo

Antibioticos

Antagonismo mezclado

Antagonismo indirecto

Hyperparasitismo / Depredacion

Enzimas Liticas

Productos de desperdicio

Interferencia fisica-quimica

Competencia

Algunos mico viruses liticos

Fenanzinas, Lipopetidos cìclicos

Quitinasas, Glucanasas, Proteasas

Amonia, CO2

Bloqueo de poros del suelo, Confusion de señales quimicas

Consumo de exudados y lixiviados

MecanismoTipo Ejemplos

Mecanismo via Antibioticos

Toxinas microbiales que pueden a bajas concentraciones intoxicar o matar otro microorganismo

2,4 diacetilfloroglucinol

Pseudomonas Fluorescens

Pythium

Bacylomicin D Bacillus SubtilisAspergillus

fagum

Antibiotico Origen Patogeno objetivo

Bacillomycin

Enfermedad

Fusarium Oxysporum

Damping off

Bacillus Amyloliquefaciens

Wilt

Aflatoxin

Escenas del Micromundo

Bacillus subtilis

Pseudomonas Fluorescens

Escenas del micromundo

• a | Scanning electron micrograph of a microcolony of Pseudomonas fluorescens strain WCS365 on tomato root90. b | Confocal scanning microscopy analysis of tomato root colonization by P. fluorescens WCS365 expressing autofluorescent proteins. A mixture of two WCS365 derivatives expressing either cyan fluorescent protein (red cells) or yellow fluorescent protein (green cells) is shown; the overlap of the red and green colours results in yellow. c | A mixture of three WCS365 derivatives; the red and green cells are the same as those in panel b, and the blue cells express red fluorescent protein105. d–f | Immunofluorescence microscopy of P. fluorescens strain CHA0 cells associated with the epidermis (e) and the cortex (c) of tobacco roots. Bacterial cells are present between and inside the epidermal and cortical cells. The arrow in d points to bacteria present between cortical cells. The arrow in f indicates the damaged cell wall of an epidermal cell107. Panel a reproduced, with permission, from Ref. 90 © (1997) American Phytopathological Society. Panels b and c reproduced, with permission, from Ref. 105 © (2000) American Phytopathological Society. Panels d–f reproduced, with permission, from Ref. 107 © (1997) Blackwell Publishing.

Escenas del micromundo

• Se forman por simbiosis con las plantas

• Se forman al inicio de la planta

• Se han clasificado apenas 6 generos y 146 especies

• Forma arbuscular, se cree es la comunicación el huesped y el hongo

• Los vesiculos contienen lipidos y citoplasma

• Este hongo previene infecciones en la raiz, ataque de nematodos y aumenta la tolerancia al estrés de la planta

Micorriza Vesicular Aurbuscular

Mediciones Calidad biologica de suelos

País Indicador utilizado

Frecuencia de monitoreo

Alemania Respiración y biomasa microbiana

Cada año en primavera

Holanda Biomasa microbiana, Diversidad microbiana

Mayo-Junio cada 5 años

Suiza Biomasa microbiana, Mineralización de N potencial

Primavera cada 5 años

Inglaterra Biomasa microbiana, Respiración de suelos, BIOLOG, Rhizobium

Primavera y otoño cada 2 años

República Checa Respiración, Enzimas Cada 6 años

Inhibiciòn de PatogenosInhibiciòn de Patogenos

LEAF SPOTS, BLIGHTS

•Control •Sclerotinia

Inhibiciòn de PatogenosInhibiciòn de Patogenos

Inhibiciòn de PatogenosInhibiciòn de Patogenos

PROPUESTA BIOFLORA

•SISTEMA DE PRODUCTOS ORGANICOS

•QUE AYUDAN A RESTAURAR LOS ELEMENTOS VALIOSOS DEL SUELO

•ASI COMO DE LOS PROCESOS BIOLOGICOS NATURALES DEL SUELO Y PLANTA

•AYUDANDO A MANTENER UNA SIMBIOSIS SALUDABLE ENTRE PLANTA Y SUELO

HUMEGA

FULVEX

CREMA DE ALGAS

DYNAMEGA

Aportaciòn Microbiologica

Grupo Funcional Suelo

Ideal CFUs por gdwHumega CFUs por

ml*

Bacteria Heterotrofica 10 million to 1 billion 620 million

Bacteria Anaerobica 1 to 10 million 4 million

Levaduras y Moho 500 K to 5 million 1.3 million

Actinomicetos 100 K to 1 million 100 thousand

Pseudomonas 1000 to 1 million 1 million

Bacteria Fijadora de N 1 million 1 million

Aporte de Humega al suelo

Functional Groups Pre-Trial CFU's/gdwPost Application

CFU's/gdw

     

Heterotrophic 11,000,000 85,000,000

Anaerobic Bacteria 250,000 2,800,000

Yeast/Mold 3,200 16,000

Actinomycetes 74,000 5,800,000

Pseudomonad's 170,000 4,600,000

Nitrogen-Fixing-Bacteria <100 8,600

Species Diversity 6.2 6.3

Cellulose Degraders 440,000 2,000,000

VAM Spore Count Spores - 0.2/gram Spores - 5.0/gram

Cultivo Horticola en Salinas, CA –temporada 2008.