Aislamiento y selección de hongos de suelo solubilizadores de fósforo nativos del estado de Coahuila, México

Abraham de Jesus Romero Fernández, Rosa María Arias Mota, Rosalinda Mendoza Villarreal

Resumen


Antecedentes y Objetivos: La deficiencia de fósforo en los cultivos agrícolas generalmente es atendida mediante la aplicación de fertilizantes. Sin embargo, estas prácticas resultan costosas y causan deterioro al medio ambiente. El uso de bio-productos como los hongos solubilizadores de fósforo constituyen una alternativa promisoria. El objetivo de este trabajo fue aislar y seleccionar hongos del suelo fosfato solubilizadores nativos de Coahuila, México, con potencial para ser utilizados como biofertilizantes.

Métodos: El aislamiento de los hongos se llevó a cabo mediante la técnica de filtración de partículas de suelo. La selección de las cepas se realizó en el medio de cultivo de Sundara con fosfato tricálcico; la capacidad fosfato solubilizadora se detectó visualmente mediante la presencia de halos hialinos en el medio de cultivo. La evaluación cualitativa se determinó mediante el índice de eficiencia de solubilización. En la evaluación cuantitativa, los cultivos se incubaron en medio líquido por 25 días y cada cinco se midió el P soluble, pH y biomasa fúngica.

Resultados clave: Se obtuvo un total de 271 aislamientos de hongos; de éstos 52.76% proyectaron resultados positivos a la prueba cualitativa de solubilización de fósforo. En cuanto a la eficiencia de solubilización, ésta fluctuó entre 2.06-6.85 unidades. Las cepas Sp. Mz54, Aspergillus sp. 4C19, Penicillium sp. Mu73, Penicillium sp. Mu77 y Penicillium sp. A56 presentaron los mayores índices de eficiencia de solubilización (t<0.005). En la medición cuantitativa, la cepa Penicillium sp. Mu73 solubilizó la mayor cantidad de fósforo (83.26 mg l-1) (t<0.005). De acuerdo con los análisis de regresión, el fósforo aumentó a medida que el pH decreció (r2=0.81).

Conclusiones: La cepa Penicillium sp. Mu73 tiene un alto potencial para ser utilizada como biofertilizante ya que promueve un alto contenido de fósforo soluble en condiciones in vitro.


Palabras clave


biofertilizantes; fosfato tricálcico; hongos filamentosos

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Referencias


Asea, P. E. A., R. M. N. Kucey y J. W. B. Stewart. 1988. Inorganic phosphate solubilization by two Penicillium species in solution culture and soil. Soil Biology and Biochemistry 20(4): 459-464. DOI: https://doi.org/10.1016/0038-0717(88)90058-2

Ashok, V. G., S. S. Sabina y G. D. Preeti. 2012. Isolation and identification of phosphate solubilizing fungi from rhizosphere (soil). International Journal of Science Innovation and Discoveries 2: 310-315.

Barron, G. L. 1968. The genera of Hyphomycetes from soil. The Williams and Wilkings Company. New York, USA. 364 pp.

Barroso, C. B. y E. Nahas. 2002. Solubilization of hardly soluble iron and aluminum phosphates by the fungus Aspergillus niger in the soil. First International Meeting on Microbial Phosphate Solubilization. Developments in Plant and Soil Sciences 102: 193-198. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4020-5765-6_29

Begonia, M. T., G. B. Begonia, G. Miller, D. Gilliard y C. Young. 2004. Phosphatase activity and populations of microorganisms from cadmium and lead contaminated soils. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology 73(6): 1025-1032. DOI: https://doi.org/10.1007/s00128-004-0528-4

Beltrán-Pineda, M. E. 2014. La solubilización de fosfatos como estrategia microbiana para promover el crecimiento vegetal. Corpoica Ciencia y Tecnología Agropecuaria 15(1): 101-113. DOI: https://doi.org/10.21930/rcta.vol15_num1_art:401

Bills, G., M. Christensen, M. Powell y G. Thorn. 2004. Saprobic soil fungi. In: Mueller, G. M., G. F. Bills y M. S. Foster (eds.). Biodiversity of Fungi: Inventory and Monitoring Methods. Elsevier. Amsterdam, The Netherlands. Pp. 271-302.

Blakemore, L. C. 1981. Soil Bureau laboratory methods: A methods for chemical analysis of soils. New Zealand Soil Bureau Scientific Report 10: 8-1. DOI: https://dx.doi.org/10.7931/DL1-SBSR-10A

Bolan, N. S. 1991. A critical review on the role of mycorrhizal fungi in the uptake of phosphorus by plants. Plant and Soil 134(2): 189-207. DOI: https://doi.org/10.1007/bf00012037

Borja Martínez, K., J. Mercado Lázaro y E. M. Combatt Caballero. 2015. Dispersantes químicos y cuantificación de fracciones texturales por los métodos Bouyoucos y pipeta. Acta Agronómica 64(4): 308-314. DOI: https://doi.org/10.15446/acag.v64n4.45722

Bray, R. H. y L. T. Kurtz. 1945. Determination of total, organic and available forms of phosphorus in soil. Soil Science 59(1): 39-46. DOI: https://doi.org/10.1097/00010694-194501000-00006

Bremner, J. M. 1965. Inorganic forms of nitrogen. Agronomy 9: 1179-1237.

Cárdenas-Navarro, R., J. M. Sánchez-Yánez, R. Farías-Rodríguez y J. J. Peña-Cabriales. 2004. Los aportes de nitrógeno en la agricultura. Revista Chapingo Serie Horticultura 10(2): 173-178. DOI: https://doi.org/10.5154/r.rchsh.2002.07.039

Clesceri, L. S., A. E. Greenberg y R. R. Trussell. 1992. Métodos normalizados para el análisis de aguas potables y residuales. Ed. Díaz de Santos, S.A. Madrid, España. Pp. 4-187.

Cunningham, J. E. y C. Kuiack. 1992. Production of citric and oxalic acids and solubilization of calcium phosphate by Penicillium bilaii. Applied and Environmental Microbiology 58(5): 1451-1458.

De Freitas, J. R., M. R. Banerjee y J. J. Germida. 1997. Phosphate-solubilizing rhizobacteria enhance the growth and yield but not phosphorus uptake of canola (Brassica napus L.). Biology and Fertility of Soils 24(4): 358-364. DOI: https://doi.org/10.1007/s003740050258

Domsch, K. H., W. Gams y T. H. Anderson. 1980. Compendium of soil fungi. Volume 1. Academic Press. London, UK. 860 pp.

Elías, F., D. Woyessa y D. Muleta. 2016. Phosphate solubilization potential of rhizosphere fungi isolated from plants in Jimma Zone, Southwest Ethiopia. International Journal of Microbiology 2016: 1-11. DOI: https://dx.doi.org/10.1155/2016/5472601

Fernández, M. y H. Rodríguez. 2015. El papel de la solubilización del fósforo en los fertilizantes microbianos. ICIDCA: Sobre los Derivados de la Caña de Azúcar 39(3): 27-34.

Fernández, L. A., P. Zalba, M. A. Gómez y M. A. Sagardoy. 2005. Bacterias solubilizadoras de fosfato inorgánico aisladas de suelos de la región sojera. Ciencia del Suelo 23(1): 31-37.

Flanagan, P. W. 1981. Fungal taxa, physiological groups and biomass: a comparison between ecosystems. In: Wicklow, D. T. y G. C. Carroll (eds.). The fungal community. Marcell Dekker. New York, USA. Pp. 569-592.

Gilman, J. C. 1963. Manual de los hongos del suelo. CECSA. México, D.F., México. 572 pp.

Gizaw, B., Z. Tsegay, G. Tefera, E. Aynalem, M. Wassie y E. Abatneh. 2017. Phosphate solubilizing fungi isolated and characterized from Teff rhizosphere soil collected from North Showa zone, Ethiopia. African Journal of Microbiology Research 11(17): 687-696. DOI: https://doi.org/10.5897/AJMR2017.8525

Hajjam, Y. y S. Cherkaoui. 2017. The influence of phosphate solubilizing microorganisms on symbiotic nitrogen fixation: Perspectives for sustainable agriculture. Journal of Materials 8(3): 801-808.

Hernández-Leal, T., G. Carrión y G. Heredia. 2011. Solubilización in vitro de fosfatos por una cepa de Paecilomyces lilacinus (Thom) Samson. Agrociencia 45(8): 881-892.

Index Fungorum. 2018. Index Fungorum base de datos. http://www.indexfungorum.org/Names/Names.asp (consultado julio de 2018).

INEGI. 2014. Anuario estadístico y geográfico de Coahuila de Zaragoza. Cd. Mx., México. 501 pp.

Kumar, M. V., P. A. Kumar, K. K. Sanjay y S. B. Pratap. 2014. Molecular characterization of phosphate solubilizing fungi associated with rhizopheric soils of banana. Science Technology Journal 2(1): 57-66.

Leal, D., Y. Pico, J. Castro, J. Guerra y G. Castro. 2011. Producción de ácido cítrico a partir de suero lácteo entero e hidrolizado con Aspergillus niger, por vía fermentativa. Alimentos Hoy 19(19): 32-38.

Lima-Rivera, D. L., D. López-Lima, D. Desgarennes, A. S. Velázquez-Rodríguez y G. Carrión. 2016. Phosphate solubilization by fungi with nematicidal potential. Journal of Soil Science and Plant Nutrition 16(2): 507-524. DOI: https://dx.doi.org/10.4067/S0718-95162016005000042

Mckean, S. 1993. Manual de análisis de suelos y tejido vegetal: una guía teórica y práctica de metodologías. Centro Internacional de Agricultura Tropical CIAT. Cali, Colombia. Pp. 9-10.

Mesa Garriga, L., E. González Suárez, R. de la Cruz y Y. López. 2005. Avances en la producción de ácido cítrico a partir de miel final por Aspergillus niger. Revista Cubana de Química 17(1): 171-178.

Mittal, V., O. Singh, H. Nayyar, J. Kaur y R. Tewari. 2008. Stimulatory effect of phosphate-solubilizing fungal strains (Aspergillus awamori and Penicillium citrinum) on the yield of chickpea (Cicer arietinum L. cv. GPF2). Soil Biology and Biochemistry 40(3): 718-727. DOI: https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2007.10.008

Montaño, N. M., F. Ayala, S. H. Bullock, O. Briones, F. García, O. R. García, S. Y. Maya, Y. Perroni, C. Siebe, Y. Tapia, T. E. Troyo y E. Yépez. 2016. Almacenes y flujos de carbono en ecosistemas áridos y semiáridos de México: Síntesis y perspectivas. Terra Latinoamericana 34: 39-59.

Morales, A., M. Alvear, E. Valenzuela, C. E. Castillo y F. Borie. 2011. Screening, evaluation and selection of phosphate-solubilising fungi as potential biofertiliser. Journal of Soil Science and Plant Nutrition 11(4): 89-103. DOI: https://doi.org/10.4067/S0718-95162011000400007

Moratto, C., L. J. Martínez, H. Valencia y J. Sánchez. 2005. Efecto del uso del suelo sobre hongos solubilizadores de fosfato y bacterias diazotróficas en el páramo de Guerrero (Cundinamarca). Agronomía Colombiana 23(2): 299-309.

Moreno Quevedo, A. P., N. W. Osorio Vega y O. A. González Murillo. 2015. In vitro dissolution of acidulated rock phosphate by phosphate solubilizing microorganisms. Acta Biológica Colombiana 20(2): 65-71. DOI: https://dx.doi.org/10.15446/abc.v20n2.42713

Narsian, V. y H. H. Patel. 2000. Aspergillus aculeatus as a rock phosphate solubilizer. Soil Biology and Biochemistry 32(4): 559-565. DOI: https://doi.org/10.1016/S0038-0717(99)00184-4

Narro, F. E. 1985. Mejoradores de suelos calcáreos y fertilización fosfatada en el cultivo de la papa. Agraria, Revista Científica UAAAN 1(1): 57-70.

Nelson, D. W y L. E. Sommers. 1996. Total carbon, organic carbon and organic matter. In: Sparks, D. L. (ed.). Methods of Soil Analysis. Part 3: chemical methods. Soil Science Society of America. Madison, USA. Pp. 961-1010.

Nopparat, C., M. Jatupornpipat y A. Rittiboon. 2007. Isolation of phosphate solubilizing fungi in soil from Kanchanaburi, Thailand. Journal of Science and Technology 7(2): 137-146.

Nunes-Silva, G., C. Narloch y R. Scharf. 2002. Solubilização de fosfatos naturais por microrganismos isolados de cultivos de Pinus e Eucalyptus de Santa Catarina. Pesquisa Agropecuária Brasileira 37(6): 847-854. DOI: https://dx.doi.org/10.1590/S0100-204X2002000600014

Ñústez, C. E. y J. C. Acevedo. 2005. Evaluación del uso de Penicillium janthinellum Biourge sobre la eficiencia de la fertilización fosfórica en el cultivo de la papa (Solanum tuberosum L. var. Diacol Capiro). Agronomía Colombiana 23(2): 290-298.

Oliveira, C. A., V. M. C. Alves, I. E. Marriel, E. A. Gomes, M. R. Scotti, N. P. Carneiro, C. T. Guimarães, R. E. Schaffert y N. M. H. Sá. 2009. Phosphate solubilizing microorganisms isolated from rhizosphere of maize cultivated in an oxisol of the Brazilian Cerrado Biome. Soil Biology and Biochemistry 41(4): 1782-1787. DOI: https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2008.01.012

Pandey, A., N. Das, B. Kumar, K. Rinu y P. Trivedi. 2008. Phosphate solubilization by Penicillium spp. isolated from soil samples of Indian Himalayan region. World Journal of Microbiology and Biotechnology 24(1): 97-102. DOI: https://doi.org/10.1007/s11274-007-9444-1

Paredes-Mendoza, M. y D. Espinosa-Victoria. 2010. Ácidos orgánicos producidos por rizobacterias que solubilizan fosfatos: una revisión crítica. Terra Latinoamericana 28(1): 61-70.

Patil, P. M., V. B. Kuligod, N. S. Hebsur, C. R. Patil y G. N. Kulkarni. 2012. Effect of phosphate solubilizing fungi and phosphorus levels on growth, yield and nutrient content in maize (Zea mays). Karnataka Journal of Agricultural Sciences 25(1): 58-62.

Perea Rojas, Y. C., R. M. Arias, R. Medel Ortiz, D. Trejo, G. Heredia y Y. Rodríguez Yon. 2018. Effects of native arbuscular mycorrhizal and phosphate-solubilizing fungi on coffee plants. Agroforestry Systems (2018)1-12. DOI: https://doi.org/10.1007/s10457-018-0190-1

Pérez, C. A., V. J. de la Ossa y V. D. Montes. 2012. Hongos solubilizadores de fosfatos en fincas ganaderas del departamento de Sucre. Revista Colombiana de Ciencia Animal 4(1): 35-45.

Picone, L. y E. Zamuner. 2002. Fósforo orgánico y fertilidad fosfórica. Informaciones Agronómicas del Cono Sur 16: 11-15.

Posada, R., M. Sánchez de Prager, E. Sieverding, K. Aguilar y G. Heredia. 2012. Relaciones entre los hongos filamentosos y solubilizadores de fosfatos con algunas variables edáficas y el manejo de cafetales. Revista de Biología Tropical 60(3): 1075-1096. DOI: https://doi.org/10.15517/rbt.v60i3.1759

Pradhan, N. y L. B. Sukla. 2006. Solubilization of inorganic phosphates by fungi isolated from agriculture soil. African Journal of Biotechnology 5(10): 850-854.

Ramírez Gil, J. G., L. Osorno Bedoya, N. W. Osorio Vega y J. G. Morales Osorio. 2013. Alternativas microbiológicas para mejorar el crecimiento del caupí. Revista Facultad Nacional de Agronomía Medellín 66(2): 7035-7044.

Rathore, P., N. Phanse y B. Patel. 2014. Screening for microorganisms possessing phosphate solubilizing potential. Indian Journal of Research 3(1): 172-174. DOI: https://doi.org/10.15373/22501991/JAN2014/53

Reddy, M. S., S. Kumar, K. Babita y M. S. Reddy. 2002. Biosolubilization of poorly soluble rock phosphates by Aspergillus tubingensis and Aspergillus niger. Bioresource Technology 84(2): 187-189. DOI: https://doi.org/10.1016/S0960-8524(02)00040-8

Relwani, L., P. Krishna y M. S. Reddy. 2008. Effect of carbon and nitrogen sources on phosphate solubilization by a wild-type strain and UV-induced mutants of Aspergillus tubingensis. Current Microbiology 57(5): 401-406. DOI: https://doi.org/10.1007/s00284-008-9212-y

Restrepo-Franco, G., S. Marulanda-Moreno, Y. de la Fe-Pérez, A. Díaz-de la Osa, V. Lucia-Baldani y A. Hernández-Rodríguez. 2015. Bacterias solubilizadoras de fosfato y sus potencialidades de uso en la promoción del crecimiento de cultivos de importancia económica. Revista CENIC Ciencias Biológicas 46(1): 63-76.

Roche, A. y De Barsac. 1959. Solubilization de phosphate naturelles par les germes du sol. Annales De I'Instut Pasteur 96: 781-789.

SAGARPA. 2015. Agenda técnica agrícola de Coahuila. Segunda edición. Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación. México, D.F., México. Pp. 1- 127.

Samaniego, J. A. y Y. Chew-Madinaveitia. 2007. Diversidad de géneros de hongos del suelo en tres campos con diferente condición agrícola en La Laguna, México. Revista Mexicana de Biodiversidad 78(2): 383-390.

Samaniego, J. A., M. Ulloa y T. Herrera. 1988. Micobiota del suelo en huertas de nogal atacadas por Phymatotrichum omnivorum en Coahuila, México. Revista Mexicana de Micología 4: 43-57.

Saxena, J., P. Basu, V. Jaligam y S. Chandra. 2013. Phosphate solubilization by a few fungal strains belonging to the genera Aspergillus and Penicillium. African Journal of Microbiology Research 7(41): 4862-4869. DOI: https://doi.org/10.5897/AJMR2013.5991

Selvi, K. B., J. J. A. Paul, V. Vijaya y K. Saraswathi. 2017. Analyzing the efficacy of phosphate solubilizing microorganisms by enrichment culture techniques. Biochemistry and Molecular Biology Journal 3(1): 1-7. DOI: https://doi.org/10.21767/2471-8084.100029

SEMARNAT. 2002. Norma Oficial Mexicana NOM-021-RECNAT-2000, que establece las especificaciones de fertilidad, salinidad y clasificación de los suelos. Estudios, muestreo y análisis. Secretaria de Medio Ambiente y Recursos Naturales. Diario Oficial de la Federación. Segunda sección. 31 de diciembre 2002. Cd. Mx., México. Pp. 1-75.

Silva Filho, G. N. y C. Vidor. 2000. Solubilização de fosfatos por microrganismos na presença de fontes de carbono. Revista Brasileira de Ciência do Solo 24(2): 311-329. DOI: https://dx.doi.org/10.1590/S0100-06832000000200008

Singh, M. S., L. S. Yadav, S. K. Singh, P. Singh, P. N. Singh y R. Ravindra. 2011. Phosphate solubilizing ability of two Arctic Aspergillus niger strains. Polar Research 30(1): DOI: https://doi.org/10.3402/polar.v30i0.7283

Sperber, J. I. 1958. The incidence of apatite-solubilizing organisms in the rhizosphere and soil. Australian Journal of Agricultural Research 9(6): 778-781. DOI: https://doi.org/10.1071/AR9580778

StatSoft Inc. 2007. Statistica para Windows v. 8.0. Data analysis software system. Tulsa, USA.

Sundara Rao, W. y M. K. Sinha. 1963. Phosphate dissolving organisms in the soil and rizosphere. Indian Journal of Science 33: 272-278.

Swaby, R. J. y J. I. Sperber. 1958. Phosphate dissolving microorganisms in the rhizosphere of legumes. In: Hollworth, E. G. (ed.). Nutrition of the legumes. Academic Press. New York, USA. Pp. 289-294.

Varsha, M., M. Nidhi y M. Anurag. 2010. Heavy metals in plants: phytoremediation: plants used to remediate heavy metal pollution. Agriculture and Biology Journal of North America 1(1): 40-46.

Vassilev, N., I. Franco, M. Vassileva y R. Azcon. 1996. Improved plant growth with rock phosphate solubilized by Aspergillus niger grown on sugar-beet waste. Bioresource Technology 55(3): 237-241. DOI: https://doi.org/10.1016/0960-8524(96)00008-9

Velásquez, J., F. D. Beltrán, L. Padilla y G. Giraldo. 2010. Obtención de ácido cítrico por fermentación con Aspergillus niger utilizando sustrato de plátano Dominico-Hartón (Musa AAB Simmonds) maduro. Tumbaga 1(5): 135-147.

Vera, D. F., H. Pérez y H. Valencia. 2002. Aislamiento de hongos solubilizadores de fosfatos de la rizosfera de arazá (Eugenia stipitata, Myrtaceae). Acta Biológica Colombiana 7(1): 33-40.

Verma, A. y A. Ekka. 2015. Isolation, screening and assessment of phosphate solubiling efficiency of some fungal isolates of Raipur, Chhattisgarh. Journal of Environmental Science Toxicology and Food Technology 1(1): 29-39.

Vitorino, L. C., F. G. Silva, M. A. Soares, E. L. Souchie, A. Costa y W. Lima. 2012. Solubilization of calcium and iron phosphate and in vitro production of Indoleacetic acid by Endophytic isolates of Hyptis marrubioides Epling (Lamiaceae). International Research Journal of Biotechnology 3(4): 47-54.

Walkley, A. e I. A. Black. 1934. An examination of the Degtjareff method for determining soil organic matter, and a proposed modification of the chromic acid titration method. Soil Science 37(1): 29-38.

Whitelaw, S., K. McKeown y J. Williams. 1997. Global health promotion models: enlightenment or entrapment? Health Education Research 12(4): 479-490. DOI: https://doi.org/10.1093/her/12.4.479

Yasser, M. M., A. S. M. Mousa, O. N. Massoud y S. H. Nasr. 2014. Solubilization of inorganic phosphate by phosphate solubilizing fungi isolated from Egyptian soils. Journal of Biology and Earth Sciences 4(1): 83-90.

Zamudio González, A., A. Vázquez, G. Alcántar González, J. D. Etchevers Barra y M. Tadeo Robledo. 2011. Movimiento vertical de fósforo en suelos arenosos con fertirriego y uso de mejoradores. Terra Latinoamericana 29(3): 249-258.

Zeroual, Y., R. Chadghan, A. Hakam y A. Kossir. 2012. Biosolubilization of mineral insoluble phosphates by immobilized fungi (Aspergillus niger) in fluidized bed bioreactor. Journal of Biotechnology and Biomaterials 6: 1-5. DOI: https://doi.org/10.4172/2155-952X.S6-004




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