Agronomía 24-2i.indd Agronomía Colombiana 24(2): 317-325, 2006 SUELOS, FERTILIZACIÓN Y MANEJO DE AGUAS Evaluación de grupos funcionales (ciclo del C, N, P) y actividad de la fosfatasa ácida en dos suelos agrícolas del departamento de Boyacá (Colombia) Evaluation of functional groups (cycles of C, N, P) and activity of the acid phosphatase in two agricultural soils of Department of Boyacá (Colombia) Martha Viviana Torres1 y Luz Marina Lizarazo2 Abstract: Microbial community of agricultural soils is a component with multiple functions that are es- sential for soil fertility. This research was undertaken in order to study bacteria populations participating in the biogeochemical cycles of C, N, and P, with the purpose of evaluating their presence in the cultivation systems and determining possible interactions among these groups in the rhizosphere and total soil. In a similar way, determination of the enzymatic activity of the acid phosphatase was done. The evaluation of the functional groups was carried out by recount in plate and estimation of the acid phosphatase activity using the method of Tabatabai and Bremner (1969, 1977). The phosphate solubilizing bacteria were pres- ent in smaller proportion than functional groups of the cycle of C and, in two soils, maintained popula- tion sizes similar to that of free-living nitrogen fixing bacteria in rhizosphere and total soil. According to the results obtained in these agricultural soils, the dif- ference in the proportion of microorganisms between rhizosphere and surrounding soil can vary because of the fertilizer additions. Also, it was determined that ac- tivity of the acid phosphatase in these two soils could be affected by such factors as percentage organic mat- ter, bacterial biomass, and phosphorus availability. Additional keywords: acid phosphatase, celuloli- tics, amilolitics, proteolitics, free-living nitrogen fixing bacteria, solubilizers of phosphorus Resumen: La comunidad microbiana de los suelos agrícolas es un componente con múltiples funciones esenciales en la fertilidad del suelo. En este trabajo se hace un estudio de las poblaciones de bacterias implicadas en los ciclos biogeoquímicos del C, N y P, con el fin de evaluar su presencia en cultivos de cebolla (Allium ampeloprasum) y papa (Solanum tu- berosum), así como también, de determinar posibles interacciones entre estos grupos, tanto en la rizosfe- ra como el suelo total. Además, se realizó la deter- minación de la actividad enzimática de la fosfatasa ácida. La evaluación de los grupos funcionales se realizó mediante recuento en placa y la actividad de la fosfatasa ácida, utilizando el método de Tabatabai y Bremner (1969, 1977). Se encontró un mayor nú- mero de unidades formadoras de colonia (ufc) en el suelo correspondiente al cultivo de cebolla. Las bac- terias solubilizadoras de P se encuentran en menor proporción que los grupos funcionales del ciclo del C y mantienen tamaños poblacionales similares a las bacterias fijadoras de N, tanto en rizosfera como en suelo total en las dos muestras de suelo. Según los resultados, la diferencia en la proporción de mi- croorganismos entre rizosfera y el suelo circundante puede variar por las labores de adición de fertilizan- tes. Adicionalmente, se determinó que la actividad de la fosfatasa ácida pudo estar afectada por factores como el porcentaje de materia orgánica, la biomasa bacteriana y la disponibilidad de P. Palabras claves adicionales: fosfatasa ácida, celulíticas, amilolíticas, proteolíticas, bacterias libres fijadoras de nitrógeno, solubilizadoras de fósforo Fecha de recepción: 10 de noviembre de 2005 Aceptado para publicación: 30 de noviembre de 2006 1 Bióloga, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia (UPTC), Tunja. e-mail: vitoce@starmedia.com 2 Profesora asociada, Facultad de Ciencias Básicas, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia (UPTC), Tunja. e-mail: lulizarazo@tunja.uptc.edu.co 318 Vol. 24 · No. 2Agronomía Colombiana Introducción EL SUELO ES UN RECURSO NATURAL sin estándares de ca- lidad definidos; por su variabilidad, es difícil establecer alguna medida física, química o biológica que pueda ser considerada lo suficientemente adecuada para reflejar la calidad, pues es necesario considerar todos los facto- res que pueden condicionar su funcionamiento, dificul- tándose así la regulación de la calidad de este recurso. Es necesario entonces medir aquellas propiedades del suelo que sean especialmente sensibles a los cambios ge- nerados por las prácticas de manejo y cuyos valores re- flejarían la calidad del recurso (Bandick y Dick, 1999). Según las diferencias en la exudación de las raíces y de la rizodeposición en diferentes zonas de la raíz, las comunidades microbianas de la rizosfera pueden variar en su estructura o en relación al tipo de suelo, especies de plantas, estado nutricional, edad, estrés, enfermedad y otros factores ambientales (Osorio y Pérez, 2001). Las propiedades biológicas del suelo, como la bioma- sa, la actividad de microorganismos y la actividad enzi- mática, entre otras, podrían constituir una herramienta valiosa para establecer la calidad biológica de un suelo, siendo estas propiedades dependientes de la dinámica de la materia orgánica, las prácticas de manejo y los cambios ambientales (Bandick y Dick, 1999). En este sentido se pueden utilizar grupos funcionales de organismos como bioindicadores para evaluar dis- turbios en el suelo o la fertilidad a nivel biológico (An- drade, 2004b). Los grupos funcionales considerados en este estudio son aquéllos que participan directa o indi- rectamente en los ciclos de los nutrientes y en la recircu- lación de la materia orgánica, teniendo en cuenta que éstos interaccionan entre sí, con las plantas y los demás factores físicos y químicos del suelo. La actividad enzimática en los suelos cultivados tam- bién está relacionada con las prácticas de cultivo y puede asociarse de una manera directa con la dispo- nibilidad de los nutrientes del suelo, debido a que éstas juegan un papel importante en cada uno de los ciclos biogeoquímicos de elementos requeridos para el creci- miento de las plantas. Las fosfatasas detectadas en el suelo constituyen un grupo de enzimas de gran importancia en la dinámica de uno de los nutrientes más importantes para las plan- tas, como lo es el fósforo (P), pues participan en la mine- ralización del P orgánico, constatando su importancia si se tiene en cuenta que cerca de 90% del P del suelo esta presente en forma orgánica (Portilla et al., 1998). Ahora bien, la disponibilidad de este elemento para las plantas también se puede relacionar con otra variable bio- lógica importante como es la población de microorganis- mos solubilizadores del P, pues mediante la liberación de enzimas y ácidos orgánicos liberan formas de este elemen- to asimilables para las plantas (Osorio y Pérez, 2001). El objetivo de este estudio fue medir algunas variables biológicas del suelo, como la actividad de la enzima fos- fomonoesterasa ácida, la población de bacterias solubi- lizadores del P y otros grupos funcionales del suelo, tales como amilolíticos, proteolíticos, celulolíticos y fijadores libres de N, en dos suelos cultivados con cebolla y papa (rizosfera y suelo total); con el fin de establecer las dife- rencias que se puedan presentar en estas variables en dos suelos agrícolas. Materiales y métodos El estudio se hizo en condiciones de campo y laborato- rio. El trabajo de campo se llevó a cabo en un cultivo de cebolla junca (Allium ampeloprasum) y otro de papa (Solanum tuberosum), con una extensión aproximada de 2 ha cada uno. En cada cultivo se tomaron 24 mues- tras, utilizando transectos en zig-zag, con una distancia de puntos de muestreo de 1,5 m, según metodología de Créptin y Johnson (2000). Las muestras, de aproxima- damente 1 kg, fueron tomadas tanto en rizosfera (12 muestras) como en suelo total (12 muestras), se llevaron al laboratorio y se preservaron a 4 ºC hasta su análisis, que no fue posterior a 48 h. Las áreas muestreadas están ubicadas en los munici- pios de Sogamoso y Aquitania (Boyacá), pertenecen a la provincia de Sugamuxi y son zonas que presentan una alta actividad agrícola. Sogamoso está localizado a una altitud de 2.400 msnm, con temperatura promedio de 17 ºC, humedad relativa promedio de 71% y precipitación promedio anual de 831 mm y Aquitania, a orillas del lago de Tota, a 3.046 msnm y con temperatura promedio de 12 ºC, humedad relativa promedio multianual de 82% y precipitación anual promedio de 910 mm. El análisis fisicoquímico de los suelos se realizó en el laboratorio de suelos de la Escuela de Agronomía de la UPTC, sede Tunja, utilizando para: textura, el método de Bouyoucos; pH, la relación 1:1 suelo:agua; acidez Torres y Lizarazo: Evaluación de grupos funcionales... 3192006 intercambiable, con KCL 1N; porcentaje de materia or- gánica (MO), según Walkley-Black; conductividad eléc- trica (CE), por extracto de saturación y conductivímetro; fósforo disponible, por el método de Bray II por colori- metría; Ca, Mg, K y Na, por extracción con NH 4 Ac y absorción atómica; Fe, Mn, Cu y Zn, por extracción con DTPPA (siglas en inglés de ácido dietilen triamin pen- tametilenfosfónico) y absorción atómica; B, con agua caliente y S, con fosfato monocálcico (tabla 1). Determinación de la actividad de la fosfatasa ácida Se colocó 1 g de suelo en tubo, con 3 réplicas y 1 tubo control por muestra; a cada muestra se le adicionaron 1 mL de sustrato (solución de p-nitrofenil fosfato) y 4 mL de la solución tampón modificada a pH 6,5. Esta mez- cla se incubó a 37 ºC por 1 h. Después de la incubación, a todos los tubos se les adicionaron 1 mL de CaCl 2 0,5 M y 4 mL de NaOH 0,5 M. Se sirvió 1 mL de sustrato a los controles, posteriormente se filtró la suspensión y se midió la absorbancia a 400 nm. En forma simultánea, se prepararon blancos a los que se les añadió el sustrato después de la adición de CaCl 2 0,5 M y NaOH 0,5 M. Se preparó una solución de trabajo de 20 µg· mL-1 de p-nitrofenol fosfato y con ella se hizo una curva de calibra- ción; se obtuvieron patrones de 0, 20, 40, 60, 80 y 100 µg de p-nitrofenol, de acuerdo con el método Tabatabai y Brem- ner (1969), modificado por Tabatabai y Eivazi (1977). Recuento de grupos funcionales de microorganismos Se cuantificaron los grupos funcionales de microorga- nismos relacionados con: el ciclo del P, las bacterias so- lubilizadoras de P (SP); el del C, las bacterias celulolíticas (CL), amilolíticas (AM) y proteolíticas (PR) y el del N, las bacterias libres fijadoras de N (FN) que utilizan la gluco- sa como fuente de C. Para el recuento en placa se usó el medio de Silvestre- Bradley et al. (1982) modificado con fosfato tricálcico a pH de 6,5-7,0 para las bacterias SP; medio de Wood (1980) para las CL; medio de Pontecorvo et al. (1953) para las AM; medio de Wood (1980) para las PR y medio de Burk Wilson y Knight (1952) para las bacterias libres FN que utilizan la glucosa como fuente de C. Las placas se incubaron a 28 ºC y las unidades for- madoras de colonia (ufc) se contabilizaron luego de 3-5 d. Las ufc se expresaron por gramo de suelo seco. Las colonias consideradas positivas para actividad de solu- bilización de P, CL, AM, PR fueron aquéllas que presenta- ron un halo de degradación. En el caso de las bacterias libres FN se consideraron positivas todas las colonias que crecieron en el medio de cultivo. Análisis estadístico Con los datos de ufc determinados por recuento en placa de las muestras de rizosfera y suelo total, se realizó un análisis comparativo de las medias pobla- cionales para cada grupo funcional mediante prueba t-student para determinar si existen diferencias signi- ficativas en el tamaño de las poblaciones microbianas. Adicionalmente, se realizaron pruebas de correlación entre bacterias SP y los demás grupos funcionales para establecer interacciones. En cuanto a la actividad de la fosfatasa ácida, se rea- lizó una comparación de la actividad enzimática en la rizosfera y el suelo total en cada uno de los suelos estudiados y un análisis de correlación con los datos de ufc de las bacterias solubilizadoras de P. Todos los análisis se realizaron con la ayuda del programa esta- dístico Stat Graphics versión 4.0. Resultados y discusión Actividad de la fosfatasa ácida En las muestras de suelo correspondientes al cultivo de cebolla junca se observó una mayor actividad enzimáti- ca. Los valores de la enzima en estas muestras variaron entre 27,2 y 36,1 µg de p-nitrofenol por gramo de suelo Tabla 1. Análisis fisicoquímico de los suelos estudiados. Cultivo % Textura pH % MO P disponible (ppm) meq · 100 g de suelo ppm CE (dS·m-1)A L Ar Ca Mg K Na CICE Fe Mn Cu Zn Cebolla 43 38 19 Franco 6,2 5,54 4,61 11,80 4,37 3,51 0,35 20,03 61,30 13,60 4,79 25,80 1,01 Papa 65 22 13 Franco 6,6 2,22 48,70 7,88 1,02 1,21 0,11 10,22 57,10 6,34 0,71 4,76 1,08 MO, materia orgánica; CICE, capacidad de intercambio catiónico efectiva; CE, conductividad eléctrica. 320 Vol. 24 · No. 2Agronomía Colombiana para el total de las muestras, mientras que en las mues- tras del suelo con cultivo de papa se obtuvieron valores entre 8,7 y 20,6 µg de p-nitrofenol por gramo de suelo. En ninguno de los casos se presentó una diferencia sig- nificativa de la actividad de la fosfatasa ácida entre las muestras de rizosfera y de suelo total (figura 1). La actividad de la fosfatasa ácida puede ser afectada por varios factores edáficos. Falih y Warinwright (1996), Martin (1984) y Weiss y Trespendorfer (1993), citados por Hysek y Sarapatka (1998), encontraron que la activi- dad de esta enzima es afectada por la adición de fuentes de C al suelo, la presencia de cobertura vegetal y la ma- crofauna del suelo. Algunos de estos factores se evaluaron en este trabajo. Se determinó el porcentaje de materia orgánica en los suelos estudiados y se evaluó la actividad de la enzima en la rizos- fera de cada cultivo. El suelo correspondiente al cultivo de cebolla presentó un mayor porcentaje de materia orgánica (5,54%) (tabla 1) y una mayor actividad de la enzima; este resultado también coincide con un mayor número de ufc por gramo de suelo en esta muestra, tanto para rizosfe- ra como para suelo total (18,67· 103 ufc· g-1 de suelo). De acuerdo con esto, es probable que una mayor actividad de la fosfatasa ácida en el cultivo de cebolla esté asociada a un mayor contenido de materia orgánica y a una mayor cantidad de bacterias. Existe otro factor que puede incrementar la actividad de las fosfatasas, según Cruz (1994) y Hadley (1994), citados por Portilla et al. (1998): la actividad de la fosfatasa ácida es más alta en la superficie de la raíz de la planta cuando existe deficiencia de P y, en el caso de los suelos estudiados, el suelo del cultivo de cebolla presentó una deficiencia de P disponi- ble (4,61 ppm), coincidiendo también con una actividad alta de la enzima. En contraste, el suelo del cultivo de papa co- rrobora el efecto de los factores mencionados sobre la acti- vidad de la enzima. En este suelo, como se mencionó arriba y como se puede observar en la tabla 1, se registró una acti- vidad menor de la enzima, coincidiendo con un porcentaje menor de materia orgánica (2,22%), una cantidad menor de ufc en la totalidad de las muestras (10,92 · 103 ufc· g-1 de suelo) y un valor más alto de P disponible (48,7 ppm). Al no encontrarse un coeficiente de correlación lo sufi- cientemente considerable y estadísticamente significativo entre la actividad de la fosfatasa ácida y las bacterias solu- bilizadoras de P, se puede deducir que, aunque estos dos procesos determinen en gran medida la disponibilidad de fosfatos en el suelo, uno no está determinado por el otro, es decir, que se pueden considerar de forma inde- pendiente en este estudio. Actividad microbiana Microorganismos solubilizadores de P (SP) Para el suelo del cultivo de cebolla junca, se encontra- ron entre 0,5 y 22· 103 ufc· g-1 de suelo, en la totalidad Figura 1. Actividad de la fosfatasa ácida en suelo de rizosfera y suelo total provenientes de cultivos de cebolla y de papa. Como los procesos de mineralización y solubilización determinan en gran medida la disponibilidad de P en el suelo, se aplicó una prueba de correlación lineal para esta- blecer si la actividad de la fosfatasa ácida (Fa) está relaciona- da con la población de bacterias solubilizadoras de fósforo (SP), tanto en rizosfera como en suelo total. Los coeficientes de correlación encontrados entre SP y fosfatasa ácida (Fa) no fueron estadísticamente significativos y algunos de ellos mostraron valores demasiado bajos para indicar una rela- ción estrecha entre la actividad de la fosfatasa y la pobla- ción de solubilizadoras de P en el suelo (tabla 2). Tabla 2. Correlación entre bacterias solubilizadoras de fós- foro y la actividad de la fosfatasa ácida. X y Fa RC Fa SC Fa RP Fa SP SPRC r = -0,258 p = 0,416 SPSC r = 0,457 p = 0,134 SPRP r = 0,057 p = 0,859 SPSP r = 0, 200 p = 0,53 Fa RC, fosfatasa ácida en rizosfera de cultivo de cebolla; Fa SC, fosfatasa ácida en suelo de cultivo de cebolla; Fa RP, fosfatasa ácida en rizosfera de cultivo de papa; Fa SP, fosfatasa ácida en suelo de cultivo de papa; SPRC, solubilizadores de fósforo en rizosfera de cultivo de cebolla; SPSC, solubilizadores de fósforo en suelo de cultivo de cebolla; SPRP, solubilizadores de fósforo en rizosfera de cultivo de papa; SPSP, solubilizadores de fósforo en suelo de cultivo de papa. Torres y Lizarazo: Evaluación de grupos funcionales... 3212006 de las muestras. En las muestras de rizosfera se hallaron entre 0,5 y 9,5· 103 ufc· g-1, mientras que en las mues- tras de suelo total los valores fluctuaron entre 4 y 22· 103 ufc· g-1 de suelo (figura 2). Los valores de ufc por gramo de suelo son superiores a los registrados por Adame (1996), citado por Linares (1999), quien indica que las bacterias solubilizadoras de fósforo (SP) existen efectivamente como parte de la microflora nativa de los suelos y sus niveles poblacio- nales fluctúan entre 1,7 y 1,58· 103 ufc· g-1 de suelo y de raíz. El suelo como hábitat presenta muchas variables que pueden influenciar las poblaciones microbianas, de modo que éstas pueden presentar diferencias en sus niveles poblacionales entre un suelo y otro e inclu- so entre muestras de un mismo terreno. Sin embargo, estudios realizados en diferentes suelos por Carniero et al. (2004) y Barroti y Nahas (2000) indicaron que los suelos agrícolas pueden presentar valores de ufc más altos para SP que los suelos forestales y que uno de los factores que más influye sobre este parámetro es el pH del suelo modificado por la adición de fertilizan- tes en los suelos agrícolas; esta aplicación constante de químicos en los suelos agrícolas no sólo produce un aumento en el pH sino también un aumento en la disponibilidad de nutrientes, lo que puede favore- cer el crecimiento poblacional de las SP y otros gru- pos bacterianos. Los valores en el pH de los suelos muestreados no presentan diferencias significativas: 6,2 para suelo de cultivo de cebolla y 6,6 para suelo de cultivo de papa; pero es importante resaltar que en ambos casos tiende a la neutralidad, siendo éste un pH óptimo para el crecimiento bacteriano y pueden presentarse en este caso valores más altos de ufc de los microorganismos SP. La disponibilidad del P es controlada por la minera- lización e inmovilización de la fracción orgánica y la solubilización y la precipitación de fosfatos en forma inorgánica (Silva, 1999). Por consiguiente, una mayor presencia de bacterias SP en estos suelos puede ser favo- rable para el desarrollo de las plantas, pues garantizaría una mayor disponibilidad de fosfatos asimilables. Sin embargo, paradójicamente la disponibilidad de P en el cultivo de cebolla es muy baja, según los datos obtenidos mediante el análisis fisicoquímico del suelo (tabla 1). Al parecer, aunque no existe reducción en la población de SP, la disponibilidad de estos microorganis- mos no es tan buena como se esperaría; probablemente existen otros factores que pueden estar afectando la ac- tividad de estas bacterias y, por lo tanto, la disponibili- dad del P en esos suelos, tal como el grado de eficiencia en la capacidad solubilizadora de la cepas. Figura 2. Población de bacterias solubilizadoras de fósforo (SP) en suelo proveniente de cultivo de cebolla. ufc: unidades formadoras de colonia. En cuanto al suelo del cultivo de papa, se registraron valores en la totalidad de la muestras entre 0,95 y 20,5· 103 ufc· g-1 de suelo. En las muestras de rizosfera se en- contraron entre 3 y 20,5· 103 ufc· g-1 de suelo, mientras que en las muestras de suelo total se encontraron va- lores entre 0,95 y 1,47· 103 ufc· g-1 de suelo (figura 3). Para los datos de este suelo se encontraron diferencias significativas en el número de ufc entre las muestras de rizosfera y de suelo total. Figura 3. Población de bacterias solubilizadoras de fósforo (SP) en suelo con cultivo de papa. ufc: unidades formadoras de colonia. 322 Vol. 24 · No. 2Agronomía Colombiana Microorganismos del ciclo del C (celulolíticos, proteolíticos, amilo- líticos) y bacterias libres fijadoras de N En la rizosfera del cultivo de cebolla junca, los grupos funcionales del ciclo del C presentaron un mayor nú- mero de ufc que las bacterias SP y las FN. La población de amilolíticos (AM) varió entre 20,5 y 83,5 · 103 ufc· g-1 de suelo, los proteolíticos (PR) entre 4,5 y 15,5· 103 ufc· g-1 de suelo y los celulolíticos (CL) entre 11,5 y 46· 103 ufc· g-1 de suelo (figura 4). En las muestras de suelo total, las bacterias de los grupos funcionales del ciclo del C siguieron presentando valores de ufc más altos que las FN y las SP. En las muestras de la rizosfera de papa, el grupo de bacterias con mayor número de ufc fueron las AM, seguidas de las poblaciones PR y de las bacterias FN (figura 5). Para las muestras de suelo, la abundancia bacteriana fue más alta para el grupo de AM, seguidas de las PR y las FN. Figura 4. Población de grupos funcionales del ciclo del car- bono (celulolíticos, CL; amilolíticos, AM y proteolíticos, PR) y del nitrógeno (FN, fijador de N) en suelo de rizosfera y suelo total provenientes de cultivo de cebolla. Figura 5. Población de grupos funcionales del ciclo del car- bono (celulolíticos, CL; amilolíticos, AM y proteolíticos, PR) y del nitrógeno (FN, fijador de N) en rizosfera y suelo total pro- venientes de cultivo de papa. Con el fin de determinar la existencia de diferencias significativas en el número de ufc entre las muestras de rizosfera y suelo total para cada grupo funcional, inclu- yendo las bacterias SP, se realizó una prueba t-student para comparación de medias. Tal como se observa en la tabla 3, esta prueba determinó que sólo para las bacte- rias PR en muestra de cultivo de cebolla, las bacterias SP en cultivo de papa y las FN en cultivo de papa existen di- ferencias estadísticamente significativas entre muestras de rizosfera y suelo total. Mediante análisis de varianza se determinaron dife- rencias estadísticamente significativas en el número de Tabla 3. Comparación de medias entre muestras de rizosfe- ra y suelo total mediante prueba t-student. Suelo 1 (cultivo de cebolla) Suelo 2 (cultivo de papa) Grupo funcional Valor t Diferencia R/S Grupo funcional Valor t Diferencia R/S SP t = -1,045 P ≥ 0,05 NS SP t = 5,519 P ≤ 0,05 S PR t = -2, 821 P ≤ 0,05 S PR t = 0,280 P ≥ 0,05 NS AM t = 0,141 P ≥ 0,05 NS AM t = 1,798 P ≥ 0,05 NS CL t = -0,847 P ≥ 0,05 NS CL * * FN t = -1,579 P ≥ 0,05 NS FN t = -4,298 P ≤ 0, 5 S SP, solubilizador de fósforo; PR, proteolítico; AM, aminolítico; CL, celulolítico; FN, fijador de nitrógeno. *Sin valores para la población celulolítica en la muestra. NS, diferencia no significativa y S, diferencia significativa. ufc por gramo de suelo entre cultivo de papa y cebolla. Para establecer en cuál de estos cultivos se presentaba un mayor número de ufc, se realizó una prueba de ran- go múltiple, que determinó que el suelo de cultivo de cebolla presenta un mayor número de ufc por gramo de suelo, con un promedio de 18.675· 103 ufc· g-1 de suelo. El conteo de grupos funcionales del ciclo del C (AM, PR y CL), junto con bacterias FN de vida libre, permitió observar un mayor número de ufc de los grupos del C, Torres y Lizarazo: Evaluación de grupos funcionales... 3232006 alcanzando valores de hasta 83,5· 103 ufc· g-1 de sue- lo para el grupo de AM, que se constituye en el grupo con mayor numero de ufc en los dos suelos, tanto en las muestras de rizosfera como en las de suelo total (figuras 4 y 5). Los valores de ufc para SP en relación con los demás gru- pos funcionales permiten observar que la población de SP es más reducida que los demás grupos de bacterias en las dos muestras de suelo y mantiene tamaños poblacionales casi similares a los del grupo de FN, tal vez porque este gru- po presenta una correlación positiva en los dos suelos, tan- to en rizosfera como en suelo total (tabla 4). grados de libertad y un nivel de confianza de 95%, se encontró una diferencia significativa entre el número de ufc en rizosfera y suelo total para PR (t = -2,821, P = 0,05) en el suelo de cultivo de cebolla, así como para SP (t = 5,519, P = 0,05) y FN (t = 0,298, P = 0,05) en suelo de cultivo de papa (tabla 3). Las raíces de las plantas tienen una influencia directa en la composición y en la densidad de la microbiota del suelo; este efecto se conoce como efecto rizosférico y puede verse como la relación del número de organismos en el suelo de la rizosfera (R) sobre el número de microorganismos en el suelo alejado de las raíces (S). Generalmente la relación R/S está entre 5 y 20 y hasta 100, es decir, las pobla- ciones microbianas son hasta 100 veces mayores en la rizosfera (Gray y Parkinson; Woldendorp, 1978 cita- do en Atlas y Bartha, 2002). Sin embargo, es posible que estas proporciones puedan cambiar, pues en este trabajo las diferencias entre R y S para SP y los demás grupos funcionales resultaron en su mayoría ser poco significativas (tabla 3). El hecho de que los suelos culti- vados estén sometidos a las labores de labranza podría determinar una variabilidad en sus propiedades físicas, químicas y en la disponibilidad de nutrientes, que ya no estarían limitados a la zona de la rizosfera de las plantas. Estas características de variabilidad podrían cambiar a su vez la proporcionalidad establecida en los microhábitat del suelo (Carniero et al., 2004). Los coeficientes de correlación encontrados entre SP y los demás grupos funcionales no resultaron estadística- mente significativos. Para las muestras de cultivo de cebolla se encontraron los siguientes tipos de correlaciones: correlación nega- tiva entre SP y AM en muestras de rizosfera y suelo total; correlación positiva entre SP y PR en muestras de rizos- fera y suelo total; correlación positiva entre SP y CL en muestras de rizosfera y suelo total (tabla 4). En muestras de cultivo de papa se encontró: correla- ción positiva entre SP y AM en muestras de rizosfera y suelo total; correlación positiva entre SP y PR en mues- tras de rizosfera y negativa en muestras de suelo total; con el grupo de CL no se estableció ninguna relación en este suelo por ausencia de datos para este grupo bacteriano (tabla 4). En los dos suelos, tanto en las muestras de rizosfera como de suelo total, se halló una relación positiva entre SP y FN. Dentro de los valores del coeficiente de relación más altos estuvieron: los hallados entre SP y CL en la Tabla 4. Correlación lineal entre la población de solubilizado- res de fósforo y los demás grupos funcionales: AM, amilolíticos; PR, proteolíticos; CL, celulolíticos y FN, fijadores de nitrógeno. y x AM PR CL FN SPRC r = -0,025 p = 0,930 I = +0,1378 p = 0,669 r = +0,4285 p = 0,164 r = +0,086 p = 0,788 SPSC r = -0,325 p = 0,302 r = +0,075 p = 0,816 r = +0,378 p = 0,225 r = +0,064 p = 0,842 SPRP r = +0,271 p = 0,393 r = +0,299 p = 0,344 * r = +0,379 p = 0,223 SPSP r = + 0,186 p = 0,562 r = -0,618 p = 0,315 * r = +0,316 p = 0,315 r, coeficiente de correlación; p, valor p; SPRC, solubilizadores de P en rizosfera de cultivo de cebolla; SPSC, solubilizadores de fósforo en suelo de cultivo de cebolla; SPRP, solubilizadores de P en rizosfera de cultivo de papa; SPSP, solubilizadores de P en suelo de cultivo de papa. **Sin valores para la población celulolítica en la muestra. Con base en estos resultados se puede establecer cier- to grado de dominancia de los grupos funcionales co- rrespondientes al ciclo del C sobre los demás grupos bacterianos cuantificados. Esta predominancia puede estar quizás relacionada con la oferta de nutrientes pro- porcionadas por el porcentaje de materia orgánica dis- ponible en el suelo. La mayor abundancia poblacional de los grupos fun- cionales del ciclo del C en estos suelos puede influir en que la descomposición de los materiales orgánicos del suelo sea efectiva y que las moléculas complejas sean rápidamente degradadas, de forma tal que sus compo- nentes estén disponibles para otros grupos bacterianos. Al realizar una comparación de las poblaciones en- tre las muestras de rizosfera y de suelo total, se encon- tró que no todos los grupos funcionales presentaron diferencias significativas. Con un valor t = 2,074, 22 324 Vol. 24 · No. 2Agronomía Colombiana muestra de cultivo de cebolla, tanto en rizosfera como en suelo total (r = +0,4285, p = 1,16; r = +0,378, p = 0,22); entre SP y PR en las muestras de suelo total del cultivo de papa (r = -0,618, p = 0,31) y SP con FN en rizosfera (r = -0,8618, p = 0,78). El crecimiento vegetal está directamente relacionado con las comunidades de grupos funcionales, porque di- versas etapas de los ciclos de los nutrientes son media- das exclusivamente por microorganismos, y algunos de éstos pueden participar en uno o más ciclos biogeoquí- micos (Matsumoto et al., 2004). Según esto, el recuento de bacterias y las relaciones encontradas entre SP y los demás grupos funcionales en estos suelos podrían indi- car el uso de bacterias SP como alternativa para suplir la deficiencia de P en los suelos agrícolas. Las relaciones negativas encontradas, aunque no son estadísticamente significativas, muestran una posible relación de compe- tencia entre estos grupos bacterianos (tabla 4). Algunas de las relaciones encontradas en el presente trabajo también fueron registradas en otros trabajos. Es el caso de la correlación positiva existente en SP y FN en la rizosfera de especies vegetales forestales y encontrada por Matsumoto et al. (2004), que ha sido relacionada directamente con el crecimiento de las plantas. Las correlaciones encontradas entre SP y los grupos funcionales del ciclo del C son en su mayoría positi- vas, lo que puede estar relacionado con la función de degradación de la materia orgánica por parte de las bacterias PR, AM y CL, permitiendo así la disponibili- dad de moléculas más sencillas para ser utilizadas por otros grupos bacterianos, como SP y FN. Sin embar- go, cuando algún grupo de bacterias alcanza tamaños poblacionales muy por encima de los demás, pueden entrar en juego factores biológicos de carácter interes- pecífico, como competencia por sustratos, espacios y microhábitat, que pueden afectar el crecimiento de los demás grupos funcionales. Conclusiones Se encontró un mayor número de ufc en el suelo co- rrespondiente al cultivo de cebolla, posiblemente aso- ciado a un aumento en el pH y la disponibilidad de nutrientes del suelo por aplicación de fertilizantes. Las bacterias SP no se encontraron en menor proporción que los grupos funcionales del ciclo del C y mantu- vieron tamaños poblacionales similares a las bacterias FN, tanto en rizósfera como en suelo total en los suelos de ambos cultivos. Según los resultados obtenidos, en estos suelos agrícolas la diferencia en la proporción de microorganismos entre rizosfera y el suelo circundante podría variar por la disponibilidad de nutrientes de- terminada por la adición de fertilizantes. Se determinó que la actividad enzimática en estos dos suelos podría estar afectada por factores como el por- centaje de materia orgánica, la biomasa bacteriana y la disponibilidad de P. En ninguno de los suelos muestreados se halló una relación significativa entre la actividad de la fosfatasa ácida y la población de bacterias SP. Literatura citada Andrade, G. 2004a. Role of functional groups of microorganisms on the rhizosphere microcosm dynamics. pp. 51-69. En: Var- ma, A., L. Abbott, D. Werner y R. Hampp. Plant surface mi- crobiology. Springer-Verlag, Berlin. Andrade, G. 2004b. 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