Impacto del cambio en el manejo del cultivo de trigo de convencional a orgánico sobre las comunidades fúngicas cultivables del suelo en el valle del Yaqui, México

• Autores: Arlett Leticia Ibarra Villarreal, Fannie Isela Parra Cota, Enrico A. Yépez-González, Marco Antonio Gutiérrez Coronado, Luis Carlos Valdez Torres, Sergio de los Santos Villalobos
• Localización: Agrociencia, ISSN 2521-9766, ISSN-e 1405-3195, Vol. 54, Nº. 5, 2020, págs. 643-659
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Impact of a shift from conventional to organic wheat farming on soil cultivable fungal communities in the yaqui valley, mexico
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    El uso de fertilizantes orgánicos en el Valle del Yaqui tiende a reducir la degradación del suelo en la producción de trigo, sin embargo, todavía no se han evaluado los impactos biológicos de esta práctica en el suelo. El objetivo de este experimento fue cuantificar el impacto del cambio en el manejo del cultivo de trigo, de convencional a orgánico, sobre la reducción de la degradación fúngica del suelo, por medio del análisis de sus poblaciones fúngicas cultivables y su diversidad. La hipótesis fue que la aportación de fertilizantes orgánicos al cultivo de trigo produce cambios positivos en las propiedades fisicoquímicas del suelo, lo cual beneficia a las poblaciones de hongos, y disminuye su degradación. Tres campos comerciales de trigo se seleccionaron con 1) fertilización sintética convencional (SF), 2) fertilización sintética más fertilización orgánica (SF+OF) y 3) sólo fertilización orgánica (OF). Los sitios de estudio bajo OF y SF+OF vs. SF mostraron mayores, contenidos de materia orgánica (1.5, 1.6 vs. 0.45%), población de hongos (1.7x105, 9.1x104 vs. 1.6x104 CFU g-1 de suelo seco) y diversidad (12, 12 vs. 2). Con base en el análisis filogenético, se aislaron 9, 11 y 2 géneros de hongos de los sitios de estudio bajo fertilización orgánica, sintética + orgánica y sintética, respectivamente. La diversidad metabólica de las cepas fúngicas obtenidas mostró que la producción de indoles osciló entre 0.5 y 65.4 μg mL-1; el hongo Stachybotrys sp. TSM35 fue el productor de indoles mayor. La solubilización de fosfatos mayor (21%) se observó en la cepa Talaromyces pinophilus TSO42 y la cepa con producción de sideróforos mayor (33.9%) fue Volutella ciliata TSM43. Además, el 60% de las cepas mostraron riesgos potenciales para la salud (α- o β-hemólisis). La rotación de convencional a orgánico en el cultivo del trigo logró cambios positivos en las propiedades fisicoquímicas del suelo, en la diversidad y características metabólicas de las poblaciones fúngicas cultivable. El control de la calidad microbiológica de los fertilizantes orgánicos se necesita para evitar riesgos microbiológicos en los sistemas agronómicos, causados por la introducción de cepas con potencial patogénico.

  • English

    In the Yaqui Valley, the use of organic fertilizers tends to reduce soil degradation in wheat production; however, biological impacts of this practice on soils are not evaluated yet. The aim of this experiment was to quantify the impact of a shift from conventional to organic wheat farming on reduction of the soil fungal degradation, by analyzing cultivable soil fungal population and diversity. The hypothesis was that the input of organic fertilizers to wheat farming leads to positive changes on soil physicochemical properties, which benefits soil fungal populations and decrease degradation. Three wheat commercial fields under 1) conventional synthetic fertilization (SF), 2) synthetic fertilization plus organic fertilization (SF+OF) and 3) only organic fertilization (OF) were selected. The study site under OF and SF+OF sites vs. SF showed higher organic matter content (1.5, 1.6 vs. 0.45%), fungal population (1.7x105,9.1x104vs. 1.6x104 CFU g-1 dry soil) and diversity (12, 12 vs. 2). Based on phylogenetic analysis, 9, 11, and 2 fungal genera were isolated from the study site under organic, synthetic + organic, and synthetic fertilization, respectively. The metabolic diversity of obtained fungal strains showed that the indole production ranged from 0.5 to 65.4 mg mL-1 where the higher fungal indole producer was Stachybotrys sp.TSM35. The higher phosphate solubilization (21%) was observed by the strain Talaromyces pinophilus TSO42, and the higher siderophore producer strain was Volutella ciliata TSM43, 33.9%. In addition, 60% of the strains showed potential health risks (a- or b-hemolysis). Shift from conventional to organic wheat farming accomplished positive changes on soil physicochemical properties and cultivable soil fungal populations, in diversity and metabolic traits. Microbiologic quality control of organic fertilizers is needed to avoid microbial hazards in agronomic systems, caused by the introduction of potentially pathogenic strains.