14 research outputs found

    Isolamento, identificação e caracterização de cepas bacterianas com potencial para decompor os agrotóxicos clorotalonil e clorpirifós

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    Indiscriminate use of highly toxic pesticides in agriculture has produced soil contamination and deterioration of ecosystems. A promising solution to this environmental problem is bioremediation, which includes the use of bacteria to degrade contaminating substances. [Objective] The objective of this work was to isolate, identify, and characterize bacterial strains capable of degrading the pesticides chlorothalonil and chlorpyrifos to determine their potential use in bioremediation of contaminated soils. [Methodology] The strains were isolated from agricultural soils using enrichment cultures containing chlorothalonil or chlorpyrifos (20 mg/L) as the sole carbon source. The isolated strains were characterized by their morphology, by their physiological responses to 48 biochemical tests and sensitivity to 15 antibiotics, by their growth kinetics, and in molecular terms (amplification of the gene rDNA 16S). [Results] In total, three strains were isolated, one capable of using (and degrading) chlorpyrifos, identified as Stenotrophomonas maltophilia, and two bacterial strains with a partial ability to use chlorothalonil as a carbon source, identified as Enterobacter cloacae and Ochrobactrum anthropi. The three bacterial species are Gram-negative bacilli and have diverse physiological characteristics, including variable resistance to certain antibiotics. [Conclusion] It is concluded that the isolated bacteria have biotechnological potential to be incorporated into a bioremediation strategy for contaminated soils, especially for the elimination of chlorpyrifos. Finally, further research perspectives are proposed to determine more efficient processes of chlorothalonil degradation by cometabolism.  El uso indiscriminado de plaguicidas altamente tóxicos en la agricultura ha producido contaminación de los suelos y deterioro de los ecosistemas. Una solución prometedora para este problema ambiental es la biorremediación, que incluye el uso de bacterias para degradar estas sustancias contaminantes. [Objetivo] El presente trabajo tuvo por objetivo el aislamiento, identificación y caracterización de cepas bacterianas con capacidad de degradar los plaguicidas clorotalonil y clorpirifos, para su potencial uso en la biorremediación de suelos contaminados. [Metodología] Las cepas fueron aisladas de suelos agrícolas mediante cultivos de enriquecimiento, que contenían clorotalonil o clorpirifos (20 mg/L) como única fuente de carbono. Las cepas aisladas se caracterizaron por su morfología, fisiológicamente por su respuesta a 48 pruebas bioquímicas y frente a 15 antibióticos, cinética de crecimiento, y molecularmente (amplificación del gen ADNr 16S). [Resultados] Se aisló una cepa bacteriana capaz de utilizar (y degradar) clorpirifos como fuente de carbono, identificada como Stenotrophomonas maltophilia y dos cepas bacterianas con capacidad parcial de utilizar clorotalonil como fuente de carbono, identificadas como Enterobacter cloacae y Ochrobactrum anthropi. Las tres especies bacterianas son bacilos Gram negativo y presentaron características fisiológicas diversas, incluyendo resistencia variable a ciertos antibióticos. [Conclusión] Se concluye que las bacterias aisladas tienen potencial biotecnológico para ser incorporadas en una estrategia de biorremediación de suelos contaminados, especialmente para eliminación de clorpirifos. Finalmente, se plantean perspectivas de investigación a futuro para dilucidar procesos más eficientes de degradación de clorotalonil mediante cometabolismo.  O uso indiscriminado de pesticidas altamente tóxicos na agricultura tem causado contaminação do solo e deterioração dos ecossistemas. Uma solução promissora para esse problema ambiental é a biorremediação, que inclui o uso de bactérias para decompor essas substâncias poluentes. [Objetivo] O objetivo deste trabalho foi o isolamento, identificação e caracterização de cepas bacterianas com capacidade de degradar os agrotóxicos clorotalonil e clorpirifós, para seu potencial uso em biorremediação de solos contaminados. [Metodologia] As cepas foram isoladas de solos agrícolas por meio de culturas de enriquecimento, que continham clorotalonil ou clorpirifós (20 mg/L) como única fonte de carbono. As cepas isoladas foram caracterizadas quanto à morfologia, fisiologicamente pela resposta a 48 testes bioquímicos e contra 15 antibióticos, cinética de crescimento e molecularmente (amplificação do gene 16S rRNA). [Resultados] Foram isoladas uma cepa bacteriana capaz de utilizar (e decompor) o clorpirifós como fonte de carbono, identificada como Stenotrophomonas maltophilia, e duas cepas bacterianas com capacidade parcial de utilizar o clorotalonil como fonte de carbono, identificadas como Enterobacter cloacae e Ochrobactrum anthropi. As três espécies bacterianas são bacilos Gram-negativos e apresentaram diversas características fisiológicas, incluindo resistência variável a determinados antibióticos. [Conclusão] Conclui-se que as bactérias isoladas possuem potencial biotecnológico para serem incorporadas a uma estratégia de biorremediação de solos contaminados, principalmente para a eliminação de clorpirifós. Por fim, são levantadas perspectivas de pesquisas futuras para elucidar processos mais eficientes de degradação do clorotalonil por meio do cometabolismo

    Determination of the growth of nematophagous fungi on diverse carbon sources.

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    Las enmiendas orgánicas han sido utilizadas para estimular la acción antagónica de los hongos nematófagos depredadores (HND) del suelo, sin embargo, su uso ha producido resultados inconsistentes en el control de nematodos parásitos. Las inconsistencias han sido atribuidas parcialmente a la composición de las enmiendas orgánicas, específicamente al contenido de carbono y nitrógeno. Conocer las preferencias de fuentes de carbono podría ser de utilidad para favorecer la fase depredadora de los HND del suelo. El presente trabajo tiene por objetivo determinar el crecimiento de HND nativos de Costa Rica en fuentes de carbono diversas. Para esto, cepas de HND de las especies Candelabrella musiformis y Arthrobotrys oligospora fueron cultivadas en medios artificiales con diversas fuentes de carbono. La velocidad de crecimiento desarrollada por los HND en los medios de cultivo fue determinada y comparada. Las cepas de C. musiformis y de A. oligospora desarrollaron velocidades de crecimiento en las fuentes de carbono en el siguiente orden: celulosa>quitina> pectina>almidón>leche descremada. Únicamente hubo diferencias significativas en la velocidad de crecimiento en el medio con celulosa, en comparación con los otros medios de cultivo. En dicho medio ambas especies fúngicas crecieron más rápidamente, pero las cepas de A. oligospora crecieron más rápidamente en comparación con las cepas de C. musiformis. Ambas especies de HND desarrollaron velocidades de crecimiento bajas en los medios que contenían almidón y leche descremada.Organic amendments have been widely used to stimulate the populations of predatory nematophagous fungi (PNF) in soil; however, the use of organic amendments has produced inconsistent results in the control of parasitic nematodes. The inconsistencies have been partially attributed to the chemical composition of the organic amendments, specifically to carbon and nitrogen contents. Therefore, to know the carbon preferences of these fungi could be helpful to promote the predatory phase of the PNF in soil. The aim of this study was to determine the growth of native PNF strains from Costa Rica in diverse carbon sources. The PNF Arthrobotrys oligospora and Candelabrella musiformis were grown in artificial culture media containing the following carbon sources: cellulose, chitin, pectin, starch, and skim milk. The growth rate developed by the PNF in each one of the culture media was determined and compared. The growth rates developed by both fungal species followed the next order: cellulos e>chitin>pectin>starch>skim milk. Significant differences in the growth rates developed by the fungal strains were detected only in culture medium containing cellulose, in comparison with culture media containing other carbon sources. In culture medium containing cellulose both A. oligospora and C. musiformis grew faster with respect to the other culture media, but A. oligospora strains grew faster in comparison with C. musiformis strains. Both fungal species developed the lowest growth rates in culture media containing starch and skim milk.UCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias Agroalimentarias::Centro de Investigaciones Agronómicas (CIA

    Consideraciones técnicas para la preparación de abonos foliares de fabricación casera

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    Homemade foliar fertilizers are an efficient fertilization tool, especially in productive systems that are managed under agroecological approaches. Some advantages of these fertilizers are that their preparation does not require sophisticated equipment, specialized training or expensive materials. There is a great variety of homemade foliar fertilizers, for example, super magro, bioles, hydrolyzed humus tea, and others; It is necessary to ensure that these fertilizers fulfill the function for which they are applied, which is to provide nutrients that can be absorbed foliarly, favoring plant nutrition. This is precisely the topic to be addressed in this review, specifically, technical aspects of the preparation of homemade foliar fertilizers are reviewed in the light of three topics: 1) morphological and functional aspects of the leaf, which has a direct impact on the process of foliar absorption of nutrients, 2) the chemical nature of the inputs (i.e., plant, animal and mineral origin) used in the manufacture of homemade fertilizers, and 3) the process of preparation (i.e., hydrolysis, fermentation), which will enable the transit of nutrients through the barriers imposed by the leaf structure. On the other hand, additional mechanisms through which homemade foliar fertilizers can benefit plant production are mentioned. Therefore, the objective of this evaluative review is to analyze some technical aspects that will directly influence the effectiveness of homemade foliar fertilizers, to predict their contributions to crop development.Los abonos foliares de fabricación casera constituyen una herramienta eficiente de fertilización, sobre todo en el caso de sistemas productivos manejados con enfoques agroecológicos. Algunas ventajas de estos abonos son, que su preparación no requiere equipo sofisticado, entrenamiento especializado o insumos costosos. Existe una gran variedad de abonos foliares caseros, por ejemplo, súper magro, bioles, té hidrolizado de humus, y otros; es necesario asegurarse de que éstos cumplan con la función para la cual son aplicados, que es aportar nutrientes susceptibles de ser absorbidos por vía foliar, favoreciendo la nutrición vegetal. Este es precisamente el tema a tratar en la presente revisión, específicamente, se revisan aspectos técnicos de la preparación de abonos foliares caseros a la luz de tres temas: 1) aspectos morfológicos y funcionales de la hoja, lo cual tiene incidencia directa en el proceso de absorción foliar de nutrientes, 2) la naturaleza química de los insumos (de origen vegetal, animal y mineral) utilizados en fabricación de los abonos caseros, y 3) el proceso de preparación de los mismos (hidrólisis, fermentación), lo cual posibilitará el tránsito de nutrientes a través de las barreras impuestas por la estructura foliar. Por otro lado, se mencionan mecanismos adicionales por medio de los cuales los abonos foliares caseros pueden beneficiar la producción vegetal. Por lo tanto, el objetivo de esta revisión evaluativa es analizar algunos aspectos técnicos que influirán directamente en la efectividad de los abonos foliares de fabricación casera, para predecir sus aportes al desarrollo de los cultivos

    Evaluación de arvenses como hospedantes alternos de nematodos fitoparásitos en cafetales en Costa Rica

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    There is potential for weeds to be alternative hosts of plant-parasitic nematodes (PPN), but a methodology that assesses the phytosanitary risk derived from the presence of weeds in plantations is not available. This research was conducted in order to determine if the presence of weeds in coffee plantations (organic and conventional) represented a phytosanitary risk due to their role as alternative hosts of PPN. The research was developed into two plantations located in Aserrí, San José, Costa Rica during August, 2010. The most important weeds were identified in the plantations, also nematodes of the genera Meloidogyne, Pratylenchus and Helicotylenchus were quantified in soil and roots from selected weeds and coffee plants. A permutational analysis of variance was executed in order to determine the genera of PPN that significantly differed from the ones found in weeds to the ones found in coffee plants. Based on these results, the weeds were classified as: reservoir, trap crop, or weak host of PPN. This classification criterion, in addition to life cycle and type of parasitism of the PPN were used to assign numerical values to the weeds. The values were used to calculate the Phytosanitary Risk Index (PRI) that acquired a maximum value of 10 for the weed Piper umbellatum in the organic plantation, and a maximum value of 24 for Commelina diffusa, Emilia fosbergii, Spananthe paniculata, Delilia biflora, and Spermacoce hirta in the conventional plantation. The results indicated that from a nematological perspective the presence of these weeds in coffee plantation could be a potential risk for coffee plants.Las arvenses pueden ser hospedantes alternos de nematodos fitoparásitos (NF); sin embargo, no existe una metodología que evalúe el riesgo fitosanitario de la presencia de estas en los cultivos. El objetivo de esta investigación fue determinar si las arvenses presentes en dos plantaciones de cafeto (orgánico y convencional) constituyen un riesgo al ser hospedantes alternos de NF. El estudio se llevó a cabo en dos fincas localizadas en Aserrí, San José, Costa Rica, durante agosto de 2010. En las plantaciones se identificaron las arvenses más importantes, se cuantificaron los nematodos de los géneros Meloidogyne, Pratylenchus y Helicotylenchus en suelo y raíz de las arvenses seleccionadas, y en los cafetos. Mediante análisis permutacional de varianza, se determinaron los géneros de NF cuyas poblaciones en arvenses fueron significativamente diferentes de las de cafetos. Con base en estos resultados, las arvenses se clasificaron como: reservorio, trampa, u hospedante poco susceptible de NF. Este criterio de clasificación, además del ciclo de vida y tipo de parasitismo de los NF, fueron utilizados para asignar valores numéricos a las arvenses. Con los valores numéricos se calculó un Índice de Riesgo Fitosanitario (IRF), el cual presentó un valor máximo de 10 para la arvense Oplismenus burnannii en la finca orgánica, y un valor máximo de 24 para Commelina diffusa, Emilia fosbergii, Delilia biflora y Spermacoce hirta, en la finca convencional. Los resultados indican que la presencia de estas arvenses en cafetales puede constituir un riesgo potencial para los cafetos desde el punto de vista nematológico

    Evaluación de arvenses como hospedantes alternos de nematodos fitoparásitos en cafetales en Costa Rica

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    Las arvenses pueden ser hospedantes alternos de nematodos fitoparásitos (NF); sin embargo, no existe una metodología que evalúe el riesgo fitosanitario de la presencia de estas en los cultivos. El objetivo de esta investigación fue determinar si las arvenses presentes en dos plantaciones de cafeto (orgánico y convencional) constituyen un riesgo al ser hospedantes alternos de NF. El estudio se llevó a cabo en dos fincas localizadas en Aserrí, San José, Costa Rica, durante agosto de 2010. En las plantaciones se identificaron las arvenses más importantes, se cuantificaron los nematodos de los géneros Meloidogyne, Pratylenchus y Helicotylenchus en suelo y raíz de las arvenses seleccionadas, y en los cafetos. Mediante análisis permutacional de varianza, se determinaron los géneros de NF cuyas poblaciones en arvenses fueron significativamente diferentes de las de cafetos. Con base en estos resultados, las arvenses se clasificaron como: reservorio, trampa, u hospedante poco susceptible de NF. Este criterio de clasificación, además del ciclo de vida y tipo de parasitismo de los NF, fueron utilizados para asignar valores numéricos a las arvenses. Con los valores numéricos se calculó un Índice de Riesgo Fitosanitario (IRF), el cual presentó un valor máximo de 10 para la arvense Oplismenus burnannii en la finca orgánica, y un valor máximo de 24 para Commelina diffusa, Emilia fosbergii, Delilia biflora y Spermacoce hirta, en la finca convencional. Los resultados indican que la presencia de estas arvenses en cafetales puede constituir un riesgo potencial para los cafetos desde el punto de vista nematológico

    Evaluación in vitro de hongos nematófagos en zonas arroceras de Costa Rica contra el nematodo agallador Meloidogyne javanica

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    Parasitism in vitro of 14 isolates of nematophagous fungi (6 Trichoderma sp., 4 Paecilomyces sp., 2 Fusarium oxysporum and 2 Monacrosporium sp.) was evaluated againts juveniles and eggs of the root-knot nematode, Meloidogyne javanica. The fungi, from three rice-producing regions of Costa Rica (Central Pacific, Atlantic Huetar and Chorotega), were isolated by the sprinkling technique, during April 2008 to August 2009. A completely randomized design with 10 replicates in water agar (WA) per fungus was used. A suspension of 1 to 1.5x10 6 conidia (cfu.ml -1 ) per Petri dish was inoculated, and during the fourth day was added a suspension of 0.5 ml with 150 juvenile and 100 eggs of M. javanica previously disinfected, at room temperature (23-26oC) and with natural light. After 96 hours, it was counted in every dish the number of living, dead and parasitized nematodes, plus eggs parasitized or not parasitized. Subsequently, a logistic regression analysis (RL) for the evaluated variables was performed, which showed significant differences (p<0.0001) in the performance of the evaluated isolates, presenting ranges from 10% to 56% in dead nematodes, 13% to 79% in parasitic nemato- des and 1% to 96% in parasitized eggs. In general, isolates of Trichoderma sp. (Tri1, Tri2, Tri3 and Tri4) were the most efficient in the parasitism over juveniles and eggs of M. javanica.Se evaluó el parasitismo in vitro de 14 aislamientos de hongos nematófagos (6 Trichoderma sp., 4 Paecilomyces sp., 2 Fusarium oxysporum, y 2 Monacrosporium sp.) contra juveniles y huevos del nematodo agallador Meloidogyne javanica. Los hongos, de 3 regiones productoras de arroz en Costa Rica, (Pacífico Central, Huetar Atlántica y Chorotega), se aislaron mediante el método de espolvoreado en placas, durante abril del 2008 a agosto de 2009. Se utilizó un diseño completamente al azar con 10 repeticiones por hongo, en agar-agua (AA). Se inoculó una suspensión de 1 a 1,5x10 6 conidios (ufc.ml -1 ) por plato Petri, y al cuarto día se depositó en 0,5 ml una suspensión de 150 juveniles y 100 huevos de M. javanica previamente desinfectados, a temperatura ambiente (23-26°C) y con luz natural. Transcurridas 96 h se contó en cada plato el número de nematodos vivos, muertos ó parasi- tados y de huevos parasitados o no parasitados. Se realizó un análisis de regresión logística (RL) para las variables evaluadas, el cual mostró diferencias significativas (p<0,0001) en el desempeño de los hongos evaluados, presentando rangos de entre 10% a 56% en nematodos muertos, de 13% a 79% en nematodos parasitados y de 1% a 96% en huevos parasitados. En general, los hongos del género Trichoderma (Tri1, Tri2, Tri3 y Tri4) fueron los más eficientes en el parasitismo sobre juveniles y huevos de M. javanica

    Sobrevivencia de las fases preparasíticas de nematodos gastrointestinales en bocashi elaborado con estiércol vacuno.

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     The aim of this study was to determine the survival of pre-parasitic stages (eggs and larvae) of gastrointestinal nematodes (GN) in Bocashi made from cattle manure. The study was conducted at the facilities of the National University of Costa Rica (UNA) during 2010. Bocashi was made from cattle manure collected from a dairy farm located in Poasito de Alajuela, Costa Rica. Cattle manure contained 600 eggs from the Strongolyda suborder per gram (epg), specifically < 50 epg from Strongyloides papillosus, and < 50 epg from Trichuris spp. Approximately 20 random samples were taken from finished Bocashi and processed using the qualitative method of Sheater and the quantitative method of McMaster in order to identify and quantify eggs from GNs. Additionally, coprocultures were performed and total nematodes were extracted from Bocashi samples to determine the presence of GN larvae. Eggs from GNs were observed in Bocashi samples at very low concentrations, so quantification by the standard parasitological method was not possible. In all cases the eggs showed signs of degradation. No larvae from GNs were observed in coprocultures or in the total nematode extraction. In contrast, large numbers of bacterial-feeding nematodes were observed in Bocashi samples, whose presence is considered positive. We conclude that the conditions present during the preparation process of Bocashi substantially reduce the number of GNs at pre-parasitic stages and promote an increase in the number of beneficial organisms.El objetivo del presente trabajo fue determinar la sobrevivencia de las fases preparasíticas (huevos y larvas) de nematodos gastrointestinales (NG) en bocashi elaborado con estiércol vacuno. La investigación se realizó en la Universidad Nacional de Costa Rica en el año 2010. Abono orgánico tipo bocashi fue elaborado utilizando estiércol vacuno procedente de una finca lechera localizada en Poasito de Alajuela, Costa Rica. El estiércol contenía 600 huevos por gramo de heces (hpg) de los NG de la suborden Strongylida, < 50 hpg de Strongyloides papillosus y < 50 hpg de Trichuris spp. Cuando el bocashi estuvo elaborado, veinte muestras fueron tomadas aleatoriamente y procesadas mediante el método cualitativo de Sheater y el cuantitativo de McMaster para determinar la presencia de huevos de NG y contabilizarlos. Adicionalmente, se montaron coprocultivos y se extrajeron los nematodos totales para determinar la presencia de larvas de NG. En el bocashi las cantidades de huevos de NG fueron bajas y no fue posible la cuantificación por el método estándar de McMaster. En todos los casos los huevos mostraron signos de degradación. Ninguna larva de NG fue observada en los coprocultivos ni en la extracción de nematodos totales. El bocashi contenía un alto número de nematodos bacteriófagos, cuya presencia es positiva. Las condiciones de elaboración del bocashi lograron disminuir las poblaciones de fases preparasíticas de NG y favorecieron la proliferación de organismos benéficos

    Aislamiento, identificación y caracterización de hongos nematófagos depredadores nativos de Costa Rica

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    Tropical ecosystems provide biological resources with potential to be used in agricultu- re, for example, the predatory nematophagous fungi (PNF), which can be used as biological control agents of parasitic nematodes of plants and animals. A successful biological control should incorpo- rate locally isolated organisms, for this reason the aim of this study was to investigate the presence of PNF in non-disturbed ecosystems and agroecosystems of Costa Rica. Samples of soil, litter, organic fertilizers, and animal feces were collected across five counties of Costa Rica, and screened for PNF through the soil sprinkling technique. Twenty-seven strains were isolated; 15 Candelabrella musiformis, 11 Arthrobotrys oligospora, and one Dactylella sp. The strains were morphologically characterized both macro and microscopically. Our results indicated that strains of PNF are locally available in Costa Rica, therefore their use as part of a biological control strategy to combat parasitic nematodes is viable.Los ecosistemas tropicales ofrecen recursos biológicos con potencial para ser utilizados en actividades agrícolas, por ejemplo los hongos nematófagos depredadores (HND), son candidatos para ser utilizados en el control biológico de nemátodos parásitos de plantas y animales. Un control biológico exitoso requiere biocontroladores aislados localmente, por lo tanto el objetivo de este estudio fue investigar la presencia de HND en ecosistemas no perturbados y agroecosistemas de Costa Rica. Muestras de suelo, hojarasca, fertilizantes orgánicos y estiércol fueron recolectadas en cinco provincias de Costa Rica y procesadas para aislar HND mediante la técnica de espolvoreado en placa. Veintisiete cepas fueron aisladas; 15 Candelabrella musiformis, 11 Arthrobotrys oligospora, y una Dactylella sp. Las cepas fueron caracterizadas morfológicamente; macro y microscópicamente. De acuerdo con los resul- tados obtenidos, los HND están presentes localmente en ecosistemas y agroecosistemas de Costa Rica y su uso como biocontroladores de nemátodos parásitos es viable..Universidad Nacional, Costa Rica.Escuela de Medicina Veterinari
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