Bacterial communities in soils under no-till crop production in the pampas region. Influence of management and proposal of new biological indicators

Abstract

Los suelos son considerados uno de los ambientes más diversos y heterogéneos que se conocen. En ellos se producen innumerables procesos que permiten el reciclado y transformación de sustancias esenciales para la vida de plantas y animales. La mayoría de estos procesos son realizados por bacterias, y se ven afectados por distintos factores en el ambiente. Una de las principales causas que modifican estos ecosistemas es la producción agrícola. En los últimos tiempos el desarrollo de nuevas tecnologías, como la siembra directa podrían atenuar parcialmente el impacto de esta explotación. Sin embargo, el uso sustentable implica también la aplicación de prácticas de manejo, que incluyen rotaciones de cultivos, reposición de nutrientes y manejo integral de plagas. En este trabajo estudiamos la composición y dinámica de las comunidades de bacterias bajo prácticas contrastantes en siembra directa, con los objetivos de determinar de qué manera las prácticas agrícolas impactan sobre el suelo, y encontrar variaciones en las comunidades que puedan servir como indicadores de biológicos de calidad del suelo. Para el estudio se analizaron ambientes naturales y dos tratamientos de siembra directa que difieren principalmente en el régimen de rotación de cultivos, y otras características que los separan en Buenas y Malas prácticas agrícolas. Se tomaron datos de cuatro localidades diferentes de la región que abarca desde la provincia de Córdoba hasta Entre Ríos durante un periodo de dos años. Mediante la utilización de herramientas moleculares encontramos que las diferencias entre los distintos ambientes a nivel de las comunidades de bacterias y los taxones mayoritarios se ven influenciadas en primer lugar por las diferencias geográficas y en menor medida por los efectos del uso del suelo. A medida que aumentamos el nivel de resolución taxonómica encontramos que existen diferencias para determinados grupos que pueden separar las Buenas de las Malas prácticas. El número de bacterias pertenecientes al grupo de Acidobacteria Gp1 y al género Rubellimicrobium varían de forma dependiente de los tratamientos, por lo cual son potenciales candidatos como indicadores de calidad de suelos. Para esto proponemos la confección de un índice calculado como el cociente entre la proporción de bacterias de cada grupo encontradas en la muestra (Acidobacteria Gp1/Rubellimicrobium), respecto del número encontrado en un ambiente natural próximo.The soil is considered one of the most diverse and heterogeneous environments. They produce many processes that enable the recycling and transformation of substances essential for plant life and animals. Most of these processes are performed by bacteria, and are affected by different factors in the environment. One of the main causes that modify these ecosystems is agricultural production. The recent development of new technologies, such as no-till crop could reduce the impact of this exploitation. However, the sustainable use also involves the implementation of management practices, including crop rotations, nutrient replenishment and integrated pest management. In this work we have studied the composition and dynamics of bacterial communities under contrasting no-till crop systems in order to determine how impacts on soil, and to find variations in the communities that can serve as biological indicators of soil quality. For the study, two tillage treatments that differ mainly in the rotation regime and other features that separate into good and poor agricultural practices were analyzed. Data were collected from four different locations in the region from the province of Cordoba to Entre Rios for a period of two years. Using molecular tools we found that the differences between the different environments at the level of bacterial communities and major taxa, are influenced primarily by geographic differences and in lesser extent by the effects of land use. As we increased the level of taxonomic resolution, we found that there were differences for certain groups that can separate good from poor practices. The number of bacteria belonging to the Acidobacteria Gp1 group and the genus Rubellimicrobium varied depending on the treatments, suggesting that they could be potential candidates indicators of soil quality. To this end we propose the confection of an index calculated as the ratio (Acidobacteria Gp1/Rubellimicrobium) between the proportion of each group of bacteria found in the sample and the number found in a nearby grassland soil.Fil:Guerrero, Leandro Demián. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina