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FERTILIZACIÓN
Evaluación de la actividad del DMPP (3,4-Dimetilpirazol fosfato) sobre
la microbiota fúngica y bacteriana en un suelo arenado cultivado con
pepino bajo invernadero
C. A. Ruíz Olmos, F. Camacho Ferre, F. Toresano Sánchez, J. C. Tello Marquina
Departamento de Producción Vegetal. Grupo de Investigación AGR-200. Universidad de Almería. Cañada
de San Urbano s/n. 04120. Almería. España.
Palabras clave: amonio, nitratos, nitritos, Aspergillus, inhibición de la nitrificación.
Resumen
En este trabajo se presenta un estudio de la evolución de la microbiota del
suelo que ha recibido a lo largo de todo el cultivo un tratamiento con DMPP. Se
supone que el DMPP es un inhibidor de las bacterias nitrificantes del género
Nitrosomonas. Otras bacterias y hongos del suelo también participan en el proceso
de nitrificación. Los resultados han puesto en evidencia que el producto no actuó ni
sobre la microbiota fúngica ni sobre la microbiota bacteriana puesto que los hongos
y bacterias aislados siguieron el esquema que normalmente siguen en los suelos
cultivados del sureste de España.
INTRODUCCIÓN
En esta comunicación se presentan los resultados analíticos de la microbiota
bacteriana y fúngica de un suelo arenado cultivado con pepino durante 113 días, en
invernadero de tipo multitúnel. Dicho cultivo fue abonado con un producto comercial
denominado Novatec Fluid® cuyo contenido era el siguiente: 20% NH4+, 20% NO3- y 1%
DMPP (3,4-Dimetilpirazol fosfato) siendo el resto un aditivo de la fórmula comercial. En
este trabajo interesaba evaluar el poder inhibitorio de la nitrificación por efecto del
DMPP, que según Zerulla et al. (2001) actúa inhibiendo el primer paso del proceso de la
nitrificación (transformación de NH4+ a NO2-) realizadas por las bacterias del género
Nitrosomonas. Este proceso tiene una especial relevancia en la actualidad puesto que la
normativa Europea (DIRECTIVA 91/676/CEE, de 12 de Diciembre de 1991) obliga a
reducir las cantidades de N aportadas al suelo agrícola (las aguas se consideran afectadas
o con riesgo de serlo si [NO3] > 50 mg·L-1) para evitar el lixiviado de NO3- que
provocarían problemas para la salud humana y animal, además de problemas ambientales
como la eutrofización de las aguas subterráneas y superficiales lluvia ácida y aumento del
ozono troposférico.
Durante el primer paso del proceso de nitrificación (transformación de NH4+ a
NO2 ) actúan las bacterias del género Nitrosomonas, que son el principal género que
puede oxidar el NH4+ a NO2- , sin embargo algunos autores como Atlas y Bartha (2001)
han descrito tasas de nitrificación de organismos del suelo tanto heterótrofos como
autótrofos como lo son bacterias de los géneros: Arthrobacter (heterótrofo) el cual oxida
el NH4+ a NO2-, pero también puede producir el paso de NH4+ a NO3-, Nitrobacter
(autótrofo) oxida el NO2- a NO3- y el hongo del género Aspergillus (heterótrofo) oxida el
NH4+ a NO3-. Otras bacterias que pueden oxidar el NH4+ a NO2- son los géneros
Nitrosospira, Nitrosococcus, Nitrosolobus y Nitrosovibrio.
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ACTAS DE HORTICULTURA Nº 60
Es decir, que en el proceso de nitrificación aún siendo las bacterias del género
Nitrosomonas las más eficaces, otros microorganismos pueden estar implicados.
MATERIALES Y MÉTODOS
El ensayo de campo fue establecido en las instalaciones del Finca Experimental
UAL-ANECOOP (Universidad de Almería), localizada en el paraje “Los Goterones”,
polígono 24, parcela 8 y dentro del término municipal de Almería, España.
Las muestras de suelo fueron obtenidas de un cultivo de pepino (Cucumis sativus)
tipo Almería cv. Borja desarrollado durante 113 días en un ciclo corto de producción en
otoño de 2010, cultivado en un invernadero de tipo multitúnel de 1800 m2. Las muestras
de suelo se obtuvieron en base a los 2 diferentes tratamientos aplicados (T1 y T2) y un
testigo (T0) contando cada una con 3 repeticiones, siendo la premisa la aplicación de una
fertilización mixta Nítrico/Amoniacal para todos los tratamientos incluyendo al testigo,
pero aplicándose en el T1 el Novatec Fluid® con la molécula DMPP, mientras que para el
desarrollo del T2 se aplicó la fertilización mixta Nítrico/Amoniacal de igual forma al T1
pero en un 25% menos de concentración. La aplicación de los tratamientos se realizó
mediante riego a lo largo del ciclo de cultivo y la obtención de muestras se realizó en 3
tiempos, siendo a los 14, 70 y 111 DDS (días después de la siembra). Las muestras fueron
extraídas a 20 cm de profundidad y a 20 cm del bulbo húmedo, tomándose 1 muestra por
cada tratamiento y repetición (en 3 puntos distintos dentro de la misma repetición). Los
análisis de microbiota bacteriana y fúngica fueron realizadas en el laboratorio de
Fitopatología del Departamento de Producción Vegetal de la Universidad de Almería y se
utilizó el método de diluciones sucesivas (Tello et al., 1991).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Se puede observar en el Cuadro 1 como las poblaciones bacterianas sufren un
aumento sustancial entre el primer y el segundo muestreo para T0 y T1, mientras que T2
mantiene prácticamente las mismas poblaciones en ambos muestreos. Si el producto actúa
como inhibidor de las Nitrosomonas es evidente que tal inhibición no se produjo
suponiendo que Nitrosomonas esté en el suelo. Si Nitrosomonas estuviese en el suelo, en
este caso el producto no se manifestó sobre la población bacteriana diferente de las
Nitrosomonas.
Si comparamos lo que pasó al final del cultivo, no se explica cómo la población
bacteriana cae prácticamente hasta desaparecer en los tratamientos. Si el producto no es
mortal y solo es un bacteriostático, y de la bibliografía consultada no se desprende que el
producto sea específico de Nitrosomonas, ¿Qué significa que en el último muestreo ya
casi finalizado el cultivo, la población bacteriana prácticamente haya desaparecido?
Beltran et al. (2011) presentan un estudio in vitro con bacterias oxidantes del
amonio utilizando el DMPP, urea y un testigo, y miden la densidad de población durante
14 días. Su conclusión es que el DMPP es un bacteriostático, pero realmente las curvas
muestran una disminución muy significativa de número de Unidades formadoras de
colonias (ufc.gr de suelo seco) cuando se utiliza DMPP, frente a la urea y al mismo
testigo, es decir que esto podría dar pie a que nuestros resultados analíticos de los suelos
nos expresan que una acumulación del producto haya producido toxicidad sobre la
población bacteriana. Sin embargo, no puede excluirse que ese sea un comportamiento
normal en los suelos arenados, así lo muestran Tello y Lacasa (2009) que para los cultivos
enarenados de tomate y clavel (Murcia) el comportamiento de la microbiota bacteriana
repite el mismo esquema que es mostrado en este trabajo (Cuadrod 1 y 2).
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Analizando los nitratos de las muestras que aquí se presentan, no se encontraron
diferencias en sus concentraciones durante todo el cultivo (datos no publicados), y por lo
tanto no puede establecerse una relación con la disminución drástica de las poblaciones
bacterianas después de los 111 DDS.
El Cuadro 2 muestra la presencia de hongos habitualmente no patógenos sobre las
plantas y comunes en los suelos (Alternaria, Penicilium, Aspergillus, Cladosporium, etc),
sin embargo, en el último muestreo desarrollado en los suelos continúan apareciendo
algunos de estos hongos anteriormente mencionados, además de encontrarse presencia de
Acremonium que puede causar enfermedades en plantas, así como también existe
presencia, con cierta abundancia de Fusarium oxysporum y Fusarium solani, hongos que
cuentan con cierto potencial para producir enfermedades en las plantas (Tello y Lacasa,
1990).
El DMPP no actúa sobre la microbiota fúngica ni sobre la microbiota bacteriana,
puesto que los hongos y bacterias aislados, siguieron el esquema que normalmente siguen
en los suelos cultivados en el sureste peninsular
Referencias
Beltran, D., Rico, K., Farfan, L., Restrepo. H., Hoyos, L. 2011. The effect of nitrification
inhibitor 3,4-dimethylpyrazole phosphate (DMPP) on nitrifying organism populations
under in vitro conditions. Agricultural Sciences. Vol. 2, No.3. 198-200.
DIRECTIVA 91/676/CEE, de 12 de Diciembre de 1991) , relativa a la protección de las
aguas contra la contaminación producida por nitratos utilizados en la agricultura.
Martínez, M. A., Lacasa, A., Tello, J. C. 2009. Ecología de la microbiota fúngica de los
suelos de los invernaderos de pimiento y su interés agronómico. Ministerio de Medio
Ambiente y Medio Rural y Marino.
Tello, J. C., Lacasa, A. 1990. Fusarium oxysporum en los cultivos intensivos del litoral
mediterráneo de España. Fase parasitaria (fusariosis vasculares del tomate y del
clavel) y no parasitaria. Bol. San. Veg., 19, 190 pp (fuera de serie).
Tello, J., Varés, F., Lacasa, A. 1991. Pruebas de patogeneicidad. In: Manual de
laboratorio. Diagnóstico de hongos, bacterias y nematodos fitopatógenos. Ed.
Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación. Madrid. 485 pp.
Zerulla, W., Barth, T., Dressel, J., Erhardt, K., Horchler, K., Pasda, G., Rädle, M.,
Wissemeier, A. H. 2001. 3,4-Dimethylpyrazole phosphate (DMPP)- a new
nitrificacion inhibitor for agriculture y horticulture. An introduction. Biol. Fertil.
Soils. 34:79-84.
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Cuadro 1. Unidades formadoras de colonias (ufc"g-1 de suelo seco) de poblaciones
bacterianas encontradas en 3 diversos muestreos de suelo en un cultivo enarenado de
pepino (Cucumis sativus)
14 DDS*
70 DDS*
111 DDS*
T0: Testigo
484,36"102
621,7"102
17,1"102
T1: Novatec Fluid
105,3"102
2261,2"102
0"102
T2: Novatec Fluid
196,7"102
75%
*DDS: Días después de la siembra.
171,2"102
1,38"102
Cuadro 2. Unidades formadoras de colonias (ufc"g-1 de suelo seco) de poblaciones
fúngicas encontradas en 3 diversos muestreos de suelo en un cultivo enarenado de
pepino (Cucumis sativus) bajo el efecto
14 DDS*
70 DDS*
111 DDS*
Microbiota Aspergillus Microbiota Aspergillus Microbiota Aspergillus
fúngica
spp.
fúngica
spp.
fúngica
spp.
T0:
Testigo
0,4.102
0,2.102
T1:
Novatec
7,3.102
0,26.102
Fluid
T2:
Novatec
50,3.102
30,2.102
Fluid
75%
*DDS: Días después de la siembra.
5,5.102
4,4.102
49,5.102
0,3.102
4,68.102
4,1.102
2,41.102
0,06.102
1,9.102
1,2.102
3,19.102
0,31.102
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