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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.