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Bacterias halofilas con potencial para la recuperacion de suelos salinizados en Sachica-Boyaca, Colombia.

Halophilic bacteria with potential for the recovery of salinated soils in Sachica-Boyaca, Colombia.

La degradacion quimica del suelo por salinizacion afecta aproximadamente 1 180 millones ha de suelo en el mundo; de estas, el 84 % se encuentra en Latinoamerica (Wicke et al., 2011) y 5.6 % pertenecen Colombia, segun la cifra reportada mas reciente (Otero, Gomez, & Sanchez, 2002). En este pais, durante el 2002, se realizo la zonificacion de suelos salinos, donde se determinaron cuatro categorias relacionadas con la intensidad de la salinizacion. Se encontro que el 5.59 % de suelos eran salino/sodicos, 2.81 % tenian intensidad alta de salinizacion, 2.34 % intensidad moderada y el 89.27 % intensidad baja a nula (Otero, Gomez, & Sanchez, 2002). Esta tipificacion sirvio para identificar areas con mayor riesgo de presentar procesos irreversibles de salinizacion; por ejemplo, los departamentos de Bolivar, La Guajira, Sucre, Tolima, Cordoba, Cesar, Antioquia, Valle del Cauca, Magdalena, Cundinamarca, Santander, Huila, Norte de Santander, Cauca, Atlantico y Boyaca, es decir, una gran parte del territorio nacional (Otero, Gomez, & Sanchez, 2002).

En el 2005, se publico el mapa de amenaza por salinizacion, donde se reitera que en los departamentos mencionados sigue aumentando el riesgo de presentar degradacion del suelo por altas concentraciones de sal. Para el 2017, el mapa de susceptibilidad a la salinizacion confirma que estas zonas pueden ser gravemente afectadas (IDEAM, & IGAC, 2005; IDEAM, CAR, & U.D.C.A, 2017). No existe una cifra actualizada del total de suelos afectados por este proceso de degradacion, debido a la dinamica de las sales en el suelo y su dispersion. Sin embargo, ya se tienen bien identificadas las regiones con alta amenaza y susceptibilidad a la salinizacion y las areas zonificadas con la mayor cantidad de suelos salinos, por lo cual es indispensable generar informacion que permita tomar decisiones en torno a esta problematica y que sea de utilidad para las zonas afectadas en el pais. Para ello, es necesario determinar la concentracion de sales en el suelo, la cual puede ser estimada en el extracto saturado al determinar su conductividad electrica (Ce), un parametro que mide la capacidad de una solucion de transmitir la electricidad, relacionado directamente con el contenido de sales (Porta, Lopez, Acevedo, & Poch, 2014).

La salinizacion puede afectar de forma indirecta la estructura, permeabilidad, aireacion e infiltracion en el suelo y, de manera directa, puede alterar los procesos fisiologicos y bioquimicos de plantas y microorganismos del suelo (Lamz & Gonzalez, 2013; Yan, Marschnerc, Caoa, Zuoa, & Qin, 2015). Por ejemplo, puede ocasionar problemas relacionados con la disponibilidad de alimentos, la fertilidad del suelo, la perdida de ecosistemas y de biodiversidad (Lamz & Gonzalez, 2013; IDEAM, CAR & U.D.C.A, 2017). Se han usado diversas tecnicas para tratar esta problematica, como el lavado de sales, la aplicacion de cal agricola y enmiendas quimicas, el arado mecanico de la capa superficial y otras practicas. No obstante, estas tienden a ser costosas y de dificil aplicacion e incluso, a largo plazo, pueden generar perdida o degradacion de la estructura y propiedades del suelo (Mesa, 2003; Perla Marando, Irisarri, & Sagardoy, 2004; Sanchez & Arguello, 2006).

En los ultimos anos, se han venido probando alternativas, como la fitorremediacion y la biorremediacion con microorganismos, orientadas a la recuperacion de suelos degradados por salinizacion con el fin de disminuir la perdida del potencial agricola del suelo y obtener beneficios economicos y ambientales (Ramirez, Serrano, & Sandoval, 2006; Le Borgne, Paniagua, & Vazquez, 2008; Castillo & Barragan, 2011; Ladeiro, 2012). Dentro de los posibles microorganismos utilizados para estos fines, se ha demostrado que las bacterias halofilas tienen un alto potencial para capturar sodio in vitro. Esto abre la posibilidad a orientar los estudios de biorremediacion de aguas y suelos con el fin de mitigar el efecto de la salinizacion (Ramirez, Sandoval & Serrano, 2004; Sanchez & Arguello 2006; Flores, Zavaleta, Zambrano, Cervantes, & Izaguirre, 2010; Faraj, Abdul, & Huyop, 2016).

Las bacterias halofilas se clasifican como halotolerantes, moderadamente halofilas y halofilas extremas, dependiendo de su requerimiento de sal (Oren, 2008; Kanekar, Kanekar, Kelkar, & Dhakephalkar, 2011; Faraj et al., 2016). Tienen dos mecanismos de adaptacion a las altas concentraciones salinas: la estrategia de sal en el citoplasma, basada en la acumulacion de sal en el interior de la celula y en la adaptacion de todos los sistemas a las altas concentraciones salinas (Kunte, 2005; Kanekar et al., 2011; Faraj et al., 2016); y la estrategia de solutos organicos (dependiente de concentraciones de NaCl), relacionada con la acumulacion de compuestos organicos, como azucares, polioles, aminoacidos y/o derivados de estos que no alteran el metabolismo celular ni siquiera en concentraciones citoplasmaticas altas compatibles (Kunte, 2005; Faraj et al., 2016). Teniendo esto en cuenta, la investigacion propone el uso de bacterias halofilas aisladas de dos ambientes salinos en Colombia como una posible alternativa de rehabilitacion de suelos salinizados para la produccion agricola y agropecuaria. Por tanto, el objetivo de este trabajo fue evaluar el potencial de las bacterias halofilas seleccionadas sobre la disminucion de la conductividad electrica de un suelo moderadamente salino y el crecimiento de plantas de tomate, un cultivo altamente susceptible.

MATERIALES Y METODOS

Aislamiento de bacterias halofilas: A partir de los mapas de amenaza y susceptibilidad a la salinizacion en Colombia (IDEAM, & IGAC, 2005; IDEAM, CAR, & U.D.C.A, 2017), se identificaron y seleccionaron dos zonas para tomar muestras de suelo: cuatro areas de la Zona 1/ Manaure (arena de playa y suelo salinizado) y tres de la Zona 2/ Sachica (suelos salinizados de invernaderos). Las muestras fueron recolectadas a una profundidad de 20 cm, con aproximadamente 500 g por muestra y almacenadas a 4[grados]C hasta ser procesadas en el laboratorio. Para la recoleccion se siguio el protocolo para muestreo de suelo y abonos organicos del IDEAM (2008).

Con el fin de recuperar la mayor cantidad de bacterias halofilas e impedir el crecimiento de microrganismos que no fueran de interes, el aislamiento de las cepas bacterianas se realizo en agar nutritivo modificado con 1.5 % de NaCl a partir de diluciones seriadas. Las condiciones de crecimiento fueron 37[grados]C durante 24 horas de incubacion (Sanchez & Arguello, 2006; Castro et al., 2011; Rojas, Moreno, Pardo, Obando, & Rivera, 2012). Posteriormente, se realizaron siembras de las cepas bacterianas recuperadas en agar nutritivo con diferentes concentraciones de NaCl al 3, 6, 9 y 12 %. Se seleccionaron las cepas que crecieron en la mayor concentracion --a 37[grados]C, durante 24 horas--como las que mayor potencial podrian tener para disminuir la Ce. Finalmente, se realizo una clasificacion con base en las caracteristicas morfologicas a nivel macroscopico teniendo en cuenta la forma, color, borde, elevacion y superficie de las colonias; y, a nivel microscopico, considerando su forma y afinidad por la tincion de Gram.

Preparacion de inoculos: Se realizaron siembras de las cepas seleccionadas en agar nutritivo con 6 % de NaCl para inhibir el crecimiento de contaminantes y se incubaron durante 24 h a 37[grados]C. A partir de estos crecimientos, se prepararon pre-inoculos recolectando el contenido de las cajas de Petri con las bacterias en 10 [micron]l de solucion salina, los cuales fueron diluidos posteriormente hasta conseguir una concentracion de [10.sup.6] UFC/ml. Los inoculos utilizados para el bioensayo se obtuvieron a partir de una solucion de cada cepa bacteriana. Despues de despues 24 horas de incubacion a 37[grados]C y 120 rpm se tomo 1 ml de los preinoculos de cada cepa proveniente del caldo nutritivo (6 % NaCl) para obtener los inoculos finales que se usaron en el bioensayo. La concentracion final fue de [10.sup.8] UFC/ml, verificada con espectrofotometria a 600 nm para cada una de las cepas bacterianas. (McFarland, 1907; Perez, Ramirez & Escalante, 2012; Sanchez, Gomez-Vargas, Garrido Rubiano, & Bonilla Buitrago, 2012).

Bioensayo en invernadero: Se siguio un diseno experimental completamente aleatorizado (7 x 5) con siete tratamientos (seis cepas bacterianas y un testigo) y cinco repeticiones para cada uno. Estos fueron aplicados en materas de 25 cm con bolsas (sistema cerrado para evitar lavado de sales) de 3 kg con suelo moderadamente salino (5.2 ds/m Ce) recolectado en Sachica-Boyaca (muestra compuesta, tecnica en zigzag--25 cm profundidad) siguiendo el protocolo para muestreo de suelo y abonos organicos del IDEAM (2008). Este fue esterilizado en autoclave a 121[grados]C durante 15 minutos, con el fin de disminuir la carga microbiana del suelo y favorecer el crecimiento de las bacterias halofilas.

El bioensayo se dividio en dos fases: en la primera, cada matera fue inoculada con 5 ml de una solucion bacteriana [[10.sup.8] UFC/ml] de cada una de las cepas halofilas--a excepcion del testigo absoluto que fue inoculado con 5 ml de caldo nutritivo sin bacterias--procedimiento que se repitio luego de 15 d; en la fase dos, luego de disminuir la conductividad electrica del suelo a 2.0 ds/m un mes despues de iniciar el bioensayo, se sembraron plantulas de tomate y se realizaron inoculaciones cada 15 d con las bacterias halofilas en las materas, a excepcion del testigo, y se agregaron cinco materas con suelo no salino como control positivo unicamente para el crecimiento de la planta de tomate. Seguidamente, se determinaron las variables agronomicas asociadas a la salinizacion del suelo semanalmente. En total se realizaron 10 mediciones de Ce con un conductimetro Handylab multiparametrico siguiendo la metodologia propuesta por el Instituto Geografico Agustin Codazzi (IGAC) (IGAC, 2006).

A las plantas de tomate, se les determino semanalmente altura de la planta y numero de hojas. Tambien se observo clorosis y marchitez durante este tiempo (Barraza & Cardona, 2004; Barrera, Suarez, & Melgarejo, 2010). Finalmente, cada 15 d se determino el area foliar por metodos directos no destructivos, calculando el area por planimetria en el programa Image J 2016 (Brito, Romero, Casen, Alonso, & Digonzelli, 2007). Asimismo, se realizaron recuentos bacterianos cada 15 d para verificar la presencia de las bacterias halofilas y establecer una posible relacion con la disminucion de la conductividad electrica. La tecnica de recuento usada fue el conteo de UFC en placa (UFC x factor de dilucion/gr de suelo) (Madigan, Martinko, Dunlap, & Clark, 2009; Corral-Lugo et al., 2012). El medio de cultivo utilizado fue agar nutritivo modificado con 6 % de NaCl para garantizar que los microorganismos aislados fueran halofilos y para disminuir el riesgo de contaminacion. Se realizaron tres repeticiones de recuentos por tratamiento incluyendo el testigo.

Analisis estadistico: Los datos de las variables colectadas del bioensayo fueron procesados con el lenguaje de programacion R (R Core Team, 2016). La evaluacion del efecto de los tratamientos sobre la respuesta de las variables cuantitativas se realizo a traves de un anova previo cumplimiento de supuestos de normalidad de residuales y homogeneidad de varianzas, asociado con la prueba de comparacion de Tukey. Ademas, se realizo una prueba de medidas repetidas para aislar el efecto del tiempo sobre las mediciones. Por otro lado, las variables cualitativas fueron procesadas por medio de la prueba de asociacion [chi.sup.2] ([ji al cuadrado]), realizada a traves de tablas de contingencia probadas con un nivel de significancia (alfa) del 5 %.

RESULTADOS

Aislamiento de bacterias halofilas: Se obtuvieron 18 cepas bacterianas a partir de las muestras de suelo del municipio de Manaure y 20 cepas bacterianas de las muestras de suelo del municipio de Sachica. De estas, se seleccionaron 6 con base en el crecimiento que presentaron en agar nutritivo modificado con diferentes concentraciones de NaCl (3, 6, 9 y 12 %): el crecimiento fue abundante para las 6 cepas en menos de 24 horas a 37[grados]C. La caracterizacion morfologica macroscopica y microscopica de las cepas bacterianas halofilas se presenta en la Tabla 1.

Bioensayo en invernadero: Se observo la disminucion de la conductividad electrica del suelo en todos los tratamientos desde la primera semana (Fig. 1). En la Tabla 2, se pueden observar los valores de la Ce para cada tratamiento durante las 10 semanas que duro el bioensayo. En todos los tratamientos se presento una disminucion de este parametro salvo los valores obtenidos para la semana siete donde hubo un aumento en la Ce, principalmente en el tratamiento con la Cepa 1 (Tabla 2). El testigo negativo tambien presento disminucion en la conductividad electrica en relacion con los tratamientos evaluados. Durante la semana 10, se observo que todos los tratamientos muestran valores de Ce < 2 ds/m, valor que esta clasificado en el rango de salinidad muy ligera.

El analisis de varianza y prueba de comparacion de Tukey permitieron establecer que, en todos los tratamientos con las cepas bacterianas halofilas, hubo un efecto directo en la disminucion de la conductividad electrica del suelo (P < 0.05), lo que indica que si hay influencia de los tratamientos sobre el suelo. Adicionalmente, los resultados del analisis de medidas repetidas confirmaron que no existen diferencias significativas entre cepas. Con base en estos resultados y debido al sistema cerrado que se manejo en el bioensayo, se puede interpretar que la disminucion en la Ce se debe a los tratamientos con las cepas que fueron aplicadas y/o a la absorcion de sales realizada por las plantas, reflejada en los efectos de toxicidad observados en las variables agronomicas cualitativas determinadas (Fig. 1).

Para los recuentos de bacterias halofilas, los resultados obtenidos por medio de la tecnica de recuento en placa demostraron la presencia de bacterias halofilas en el suelo para todos los tratamientos, asi como en el suelo usado como testigo (suelo con salinidad moderada 5.2 ds/m), donde no se aplico ninguna cepa bacteriana (carga microbiana inicial del suelo 2.8 x [10.sup.3] UFC/gr). Tambien se evidencio crecimiento de microorganismos halofilos. Los recuentos obtenidos para los tratamientos estuvieron por encima de [10.sup.6] [UFCg.sup.-1] suelo, con excepcion del testigo absoluto que mostro recuentos < [10.sup.4] [UFCg.sup.-1] suelo. Por ultimo, el analisis de varianza y la prueba de Tukey permitieron establecer que, en el primer recuento, no hubo diferencias significativas (F = 2.68, P > 0.05) entre los tratamientos. En cambio, en el segundo recuento se observaron diferencias entre los tratamientos T3 y T5 con respecto a los demas y el testigo (F = 7.13, P < 0.05). Adicionalmente, el tercer recuento evidencio diferencias de T1 y T5 con los demas tratamientos (F = 5.49, P < 0.05); para el recuento final, 58 d despues del montaje, se determino una diferencia marcada entre el T1 y los demas tratamientos incluyendo el testigo. (F = 9.52, P < 0.05) (Tabla 3).

Variables agronomicas en plantas de tomate: Todos los tratamientos permitieron el crecimiento de las plantas de tomate, sembradas luego de conseguir una Ce igual o menor a 2 ds/m. El crecimiento se vio reflejado en el aumento semanal de la altura y numero de hojas, a diferencia de lo observado en el testigo absoluto que presento perdida de hojas, marchitez y clorosis desde la segunda semana: incluso, llego a perder el 80 % de las plantas (Fig. 2, Fig. 3). Sin embargo, con respecto al control positivo de crecimiento para las plantas de tomate, (sembradas en suelo sin salinidad), se presentaron diferencias significativas en todas las variables agronomicas determinadas [Fig. 3A (F = 7.76, P < 0.05), Fig. 3B (F = 8.86, P < 0.05), Fig. 3C (F = 32.63, P < 0.05)]. Se evidencio una menor altura y menor numero de hojas y algunos sintomas de toxicidad reflejados en la clorosis y marchitez de algunas plantas.

El analisis estadistico indico que los tratamientos no tenian efecto directo sobre las variables agronomicas de la altura y numero de hojas: la toxicidad de las sales pudo haber afectado algunas plantas. Por otra parte, los resultados para las variables de clorosis y marchitez que fueron analizados por medio de una prueba de [ji al cuadrado] mostraron que, en general, cuando hay clorosis se presenta marchitez. Finalmente, con respecto al area foliar, tambien se evidencio que ninguno de los tratamientos tuvo efecto directo sobre esta variable (Fig. 2, Fig. 3).

DISCUSION

A partir de las muestras de ambientes salinos en Manaure y Sachica, se aislaron microorganismos bacterianos moderadamente halofilos con alto potencial para la captura y movilizacion de sodio en suelos salinizados, identificados macroscopica y microscopicamente como bacilos gram negativos y bacilos gram positivos (Tabla 1). Esto comprueba la existencia de una alta diversidad de microorganismos extremofilos en ambientes con condiciones adversas como las zonas ya mencionadas. Las bacterias halofilas usadas en esa investigacion no fueron identificadas ni bioquimica ni molecularmente; sin embargo, pueden ser comparadas con generos conocidos y reportados en la literatura como Salinivibrio sp., Pseudomonas halofila y/o Falvobacterium sp. para el caso de las cepas 1 y 2 (Oren, 2008; Kanekar et al., 2011) y Bacillus sp., Marinococcus sp., y Salinococcus sp., para el caso de las cepas 3, 4, 5 y 6 (Oren, 2008; Kanekar et al., 2011), teniendo en cuenta las caracteristicas descritas en la Tabla 1.

En relacion con el mecanismo de adaptacion a condiciones salinas y segun los resultados y la literatura, es posible determinar que las bacterias halofilas usadas en el bioensayo emplean la estrategia de solutos compatibles, la cual permite un alto grado de adaptabilidad de las celulas a cambios en la concentracion de sal de su entorno (Oren, 2008; Shivanand & Mugeraya, 2011; Faraj et al., 2016). Esta difiere de la estrategia de adaptacion de sal en el citoplasma, la cual restringe unicamente a bacterias extremadamente halofilas y, con algunas excepciones, a bacterias fermentativas anaerobias (Halanaerobiales) que crecen exclusivamente en presencia de altas concentraciones de sal. Por lo cual, no se habrian desarrollado en el agar nutritivo con las concentraciones de sal usadas en este estudio (Oren, 2008; Shivanand & Mugeraya, 2011).

De acuerdo con lo anterior y conociendo la clasificacion de los microorganismos halofilos con respecto a su requerimiento de sal (Kanekar et al., 2011; Faraj et al., 2016), es posible confirmar que las cepas usadas en este estudio pertenecen al grupo de bacterias moderadamente halofilas, ya que pueden tolerar un amplio rango de concentraciones de sal, evidenciado en su crecimiento en diferentes concentraciones de NaCl (Tabla 1) (Litchfield & Gillevet, 2002; Kanekar et al., 2011; Faraj et al., 2016).

En cuanto al bioensayo en invernadero, se observo que todas las cepas bacterianas halofilas evaluadas mostraron la capacidad de capturar sodio y movilizarlo. Se conoce que el crecimiento de ellas es dependiente de sodio ([Na.sup.+]) y lo utilizan para diversas reacciones bioenergeticas, por lo cual se esta movilizando constantemente por la celula para mantener un gradiente de iones sodio a traves de sus membranas citoplasmaticas mediante sistemas de transporte primario y secundario (Oren, 2008; Muller & Saum, 2005; Faraj et al., 2016). La movilizacion del sodio se evidencio por la disminucion en la conductividad electrica del suelo evaluado, pasando de 5.2 ds/m--que corresponde a salinidad moderada--a valores menores que < 1.0 ds/m--que corresponden a salinidad muy ligera; sin embargo, dentro de los resultados obtenidos se encontro en la semana siete que la conductividad electrica aumento para todos los tratamientos, comportamiento que fue mas evidente en el T1 (cepa 1), esto posiblemente se relacione con el numero de bacterias que ya han cumplido su ciclo de vida y mueren en el suelo liberando el sodio al medio externo luego de que ha sido movilizado y usado para los diversos procesos intracelulares (Oren, 2008; Muller & Saum, 2005). Es importante resaltar que, con base en lo anterior, este estudio encontro que debe garantizarse un inoculo activo de microorganismos para que se de dicha movilizacion de sodio, algo que debe estudiarse con mas detalle.

Con respecto a las variables agronomicas evaluadas, se observo que la sal presente en el suelo pudo haber afectado a algunas de las plantas en los tratamientos T4, T6, T2, ya que el tomate es una planta altamente sensible a los efectos de la toxicidad por sales. Esto se evidencio en la disminucion de la altura de la planta, el numero de hojas, la presencia de clorosis, necrosis o marchitez y en la disminucion del area foliar (Fig. 2). Las plantas cultivadas en suelo salino o con aguas salinas sufren alteraciones en todo su metabolismo y lo reflejan macroscopicamente cuando se comparan con plantas cultivadas sin estres salino (Casierra, Arias, & Pachon, 2013). Asimismo, diferentes estudios han reportado que, ademas, hay una disminucion en la germinacion, un menor peso de los frutos, entre otros efectos fisiologicos, morfologicos y bioquimicos (Goykovic & Saavedra, 2007; Casierra, Arias, & Pachon, 2013; Sanjuan Lara et al., 2015).

Los altibajos en la concentracion de sales mostraron incidencia en las variables agronomicas evaluadas, que resultaron significativamente diferentes del control positivo de crecimiento para el tomate. No obstante, estos resultados indican que, a pesar de las diferencias con el control positivo, las plantas sembradas en el suelo con tratamientos evidencian mejoras en el crecimiento del tomate en comparacion con el testigo absoluto. Ademas, segun el analisis estadistico, no hay diferencias significativas entre los tratamientos (cepas) usados, ya que todos inciden en la disminucion de la Ce; sin embargo, es posible estimar que el T1 es el tratamiento que podria tener un mayor potencial para rehabilitar suelos salinos debido a los valores de la Ce obtenidos y a los resultados observados con respecto a las variables agronomicas que, en comparacion con los otros tratamientos, fueron mejores. Esto fue evidente en un 80 % de las unidades experimentales presentes hasta el final del bioensayo.

En Colombia, se han realizado investigaciones que orientan el trabajo con microorganismos para recuperar las caracteristicas de los suelos. La mayoria se han realizado en condiciones de laboratorio (Sanchez & Arguello, 2006) y muy pocos en condiciones de invernadero (Escobar, Saravia, Guependo, & Ospina, 2011). Otras investigaciones con bacterias halofilas y halotolerantes tambien muestran el potencial de estos microrganismos como promotores de crecimiento vegetal y fijadores de nitrogeno, esto representa un beneficio adicional para las plantas (Rojas et al., 2012). Por esta razon, es de gran valor seguir realizando estudios que permitan encontrar una alternativa biologica para mitigar los efectos de los procesos de salinizacion en los suelos con vocacion agricola, sobre todo en un pais como Colombia que ya cuenta con 14 millones de ha (12.3 %) afectadas por esta condicion y donde se han identificado 11 009 018 ha (9.6 %) como suelos cultivables (repartidos entre los departamentos de Atlantico, Sucre, Magdalena, Quindio, Cundinamarca, Bolivar y Antioquia), muchos de los cuales ya presentan grandes areas degradadas o con algun grado de susceptibilidad a esta problematica (IDEAM, CAR, & U.D.C.A, 2017).

Finalmente, se resalta que este ensayo podria ser replicado en suelos con diferentes concentraciones de sal en otras zonas afectadas por salinizacion del pais con el fin de determinar los efectos en otros tipos de suelos, pero teniendo en cuenta, no solo la salinidad, sino tambien otras caracteristicas fisico-quimicas y microbiologicas. Esto permitira consolidar a largo plazo una estrategia alternativa viable para la rehabilitacion de suelos afectados por la problematica de la salinizacion en Colombia usando bacterias halofilas.

Recibido 19-VII-2018. Corregido 25-IV-2019. Aceptado 06-V-2019.

AGRADECIMIENTOS

Este articulo es producto del trabajo denominado "Aportes desde el enfoque Agroecologico para el manejo de la salinizacion del suelo con bacterias halofilas en Sachica-Boyaca" (Colombia). Los autores agradecen especialmente a la Universidad de Ciencias Aplicadas y Ambientales (UDCA) por el apoyo durante el desarrollo de esta investigacion, a los docentes de la Facultad de Ciencias Ambientales e Ingenierias por sus conocimientos aportados y a la Comunidad local del municipio de Sachica en Boyaca por la colaboracion en este proyecto.

Declaracion de etica: los autores declaran que todos estan de acuerdo con esta publicacion y que han hecho aportes que justifican su autoria; que no hay conflicto de interes de ningun tipo; y que han cumplido con todos los requisitos y procedimientos eticos y legales pertinentes. Todas las fuentes de financiamiento se detallan plena y claramente en la seccion de agradecimientos. El respectivo documento legal firmado se encuentra en los archivos de la revista.

REFERENCIAS

Barraza, F. V., & Cardona, C. E. (2004). Estudio del proceso de crecimiento del cultivo del tomate (Lycopersicon esculentum Mill.) en el Valle del Sinu medio. Agronomia Colombiana, 22(1), 81-90.

Barrera, J., Suarez, D., & Melgarejo, L. M. (2010). Analisis de crecimiento en plantas. En L. M. Melgarejo (Ed.), Experimentos en fisiologia y bioquimica vegetal (pp. 25-38). Bogota, Colombia: Universidad Nacional de Colombia.

Brito, E., Romero, E. R., Casen, S. D., Alonso, L. G., & Digonzelli, P. A. (2007). Metodos no destructivos de estimacion del area foliar por tallo en la variedad LCP 85-384 de cana de azucar. Revista Industrial y Agricola de Tucuman, 82(2), 29-32.

Casierra Posada, F., Arias Aguirre, J. A., & Pachon, A. C. (2013). Efecto de la salinidad por NaCl en hibridos de tomate (Lycopersicon esculentum Miller). Orinoquia, 17(1), 23-29.

Castillo, C. L., & Barragan, H. B. (2011). Aplicaciones biotecnologicas de microorganismos halofilos. Revista Sistemas Ambientales, 4(2), 45-54.

Castro, P. L., Flores, G. A., Rodriguez, V. A., Aguilar, G. M., Aguilar, G. C., & Rodriguez, H. R. (2011). Aislamiento y caracterizacion de microorganismos halofilos de suelos salinos de cuatro Cienegas Coahuila, Mexico. Revista Cientifica de la Universidad Autonoma de Coahuila, 3(5), 33-43.

Corral-Lugo, A., Morales-Garcia, Y., Pazos-Rojas, L., Ramirez-Valverde, A., Martinez-Contreras, R., & Munoz-Rojas, J. (2012). Cuantificacion de bacterias cultivables mediante el metodo de "goteo en placa por sellado (o estampado) masivo". Revista Colombiana de Biotecnologia, XIV(2), 147-156.

Escobar, O. Z., Saravia, J. C., Guependo, R. C., & Ospina, J. A. (2011). Evaluacion de tecnologias para la recuperacion de suelos degradados por salinidad. Revista Facultad Nacional de Agronomia-Medellin, 64(1), 5769-5779.

Faraj Edbeib, M., Abdul Wahab, R. & Huyop, F. (2016). Halophiles: biology, adaptation, and their role in decontamination of hypersaline environments. World Journal Microbiology Biotechnology, 32(135), 1-24.

Flores, M. L., Zavaleta, A. I., Zambrano, Y., Cervantes, L., & Izaguirre, V. (2010). Bacterias halofilas moderadas productoras de hidrolasas de interes biotecnologico. Ciencia e Investigacion, 13(1), 42-46.

Goykovic, C. V., & Saavedra del Real, G. (2007). Algunos efectos de la salinidad en el cultivo del tomate y practicas agronomicas de su manejo. IDESIA, 25(3), 47-58.

IDEAM & IGAC. (2005). Mapa amenaza por salinizacion (escala 1: 1 500.000) [Mapa]. Obtenido del Instituto de Hidrologia, Meteorologia y Estudios Ambientales Bogota.

IDEAM. (2008). Protocolo muestreo de suelos y abonos organicos. Instituto de Hidrologia, Meteorologia y Estudios Ambientales. Bogota, Colombia: Bernier Laboratorio Ltda.

IDEAM, CAR, U.D.C.A. (2017). Protocolo para la identificacion y evaluacion de la degradacion de suelos por salinizacion. Bogota, Colombia: IDEAM.

IDEAM, CAR, U.D.C.A (2017). Mapa Susceptibilidad a la Salinizacion (escala 1: 1200.000) [Mapa]. Recuperado del Protocolo para la identificacion y evaluacion de la degradacion de suelos por salinizacion (p. 76). Bogota, Colombia: IDEAM.

IGAC. (2006). Metodos analiticos del laboratorio de suelos (6 ed.). Bogota, Colombia: Instituto Geografico Agustin Codazzi.

Kanekar, P., Kanekar, S., Kelkar, A., & Dhakephalkar, P. (2011). Halophiles--taxonomy, diversity, physiology and applications. En T. Satyanarayana, B. Narain, & J. A. Prakash (Eds.), Microorganisms in Environmental Management (pp. 1-34). New York, USA: Springer.

Kunte, H. J. (2005). K+ transport and its role for osmorgultation in a halophilic member of the Bacteria domain: characterization of the K+ uptake systems from Halomonas elongate. En N. Gunde-Cimerman, A. Oren, & A. Plemenitas, Adaptation to life at high salt concentrations in Archaea, Bacteria, and Eukarya Section III Bacteria (pp. 287-300). Nueva York, USA: Springer.

Ladeiro, B. (2012). Saline agriculture in the 21-st century: using salt contaminated resources to cope food requirements. Journal of Botany, 7, 1-8.

Lamz Piedra, A., & Gonzalez Cepero, M. (2013). Salinity as a problem in agriculture: plant breeding an immediate solution. Cultivos Tropicales, 34(4), 31-42.

Le Borgne, S., Paniagua, D., & Vazquez-Duhalt, R. (2008). Biodegradation of organic pollutants by halophilic bacteria and archaea. Journal of Molecular Microbiology and Biotechnology, 15, 74-92.

Litchfield, C., & Gillevet, P. (2002). Microbial diversity and complexity in hypersaline environments: a preliminary assessment. Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology, 28, 48-55.

Madigan, M. T., Martinko, J. M., Dunlap, P. V., & Clark, D. P. (2009). Unidad 1 Principios de Microbiologia --Capitulo 6 Crecimiento microbiano. En T. D. Brock (Ed.), Biologia de los Microorganismos (pp. 167-170). Boston, Estados Unidos: Pearson Addison Wesley.

McFarland, J. (1907). The nephelometer: an instrument for estimating the number of bacteria in suspensions used for calculating the opsonic index and for vaccines. JAMA, XLIX(14), 1176-1178.

Mesa, D. (2003). Obtencion de plantas resistentes a la salinidad para los suelos salinos cubanos. Revista Cubana de Ciencia Agricola, 37(3), 217-226.

Muller, V., & Saum, S. H. (2005). The chloride regulon of Halobacillus halophilus: a novel regulatory network for salt perception and signal transduction in bacteria. En N. Gunde-Cimerman, A. Oren, & A. Plemenitas (Eds.), Adaptation to Life at High Salt Concentrations in Archaea, Bacteria, and Eukarya (pp. 301310). New York, USA: Springer.

Oren, A. (2008). Microbial life at high salt concentrations: phylogenetic and metabolic diversity in saline systems. Saline Systems, 4(2), 1-13.

Otero, G. J., Gomez, C., & Sanchez, R. (2002). Zonificacion de los procesos de salinizacion de los suelos de Colombia. Bogota, Colombia: IDEAM--Instituto de Hidrologia, Meteorologia y Estudios Ambientales.

Perez Montero, S., Ramirez Diaz, I. J. & Escalante Espinosa, E. (2012). Aplicacion y beneficios de los inoculos bacterianos para mejorar la fitorremediacion de suelos contaminados con hidrocarburos. Revista de Divulgacion Kukulkab', XVII(35), 39-44.

Perla, G. S., Marando, I. G., Irisarri, E. J., & Sagardoy, R. M. (2004). Efecto de las tecnicas de lavado y fertilizacion sobre la salinidad en suelos del Alto Valle de Rio Negro y Neuquen, Argentina. Agricultura Tecnica, 64(3), 295-304.

Porta, J., Lopez-Acevedo, M., & Poch, M. R. (2014) Edafologia. Uso y proteccion de los suelos. Cataluna, Espana: Ediciones Mundi Prensa.

Ramirez, N., Sandoval, N. H., & Serrano, J. A. (2004). Las bacterias halofilas y sus aplicaciones biotecnologicas. Revista de la Sociedad Venezolana de Microbiologia, 24, 12-23.

Ramirez, N., Serrano, J., & Sandoval, H. (2006). Microorganismos extremofilos. Actinomicetos halofilos en Mexico. Revista Mexicana de Ciencias Farmaceuticas, 37(3), 56-71.

Rojas, T. D., Moreno, G. A., Pardo, D. S., Obando, M., & Rivera, D. (2012). Effect of inoculation with plant growth-promoting bacteria (PGPB) on amelioration of saline stress in maize (Zea mays). Applied Soil Ecology, 61, 264-272.

Sanchez Lopez, D. B., Gomez-Vargas, R. M., Garrido Rubiano, M. F., & Bonilla Buitrago, R. R. (2012). Inoculacion con bacterias promotoras de crecimiento vegetal en tomate bajo condiciones de invernadero. Revista Mexicana de Ciencias Agricolas, 3(7), 1401-1415.

Sanchez Leal, L., & Arguello, A. H. (2006). Capacidad de bacterias halofilas para capturar sodio in vitro y su posible aplicacion en biorremediacion en suelos salinos-sodicos. Revista Nova, 4, 19-32.

Sanjuan Lara, F., Ramirez Vallejo, P., Sanchez Garcia, P., Sandoval Villa, M., Livera Munoz, M., Rodriguez, C., ... Perales Segovia, C. (2015). Tolerancia de lineas nativas de tomate (Solanum lycopersicum L.) a la salinidad con NaCl. Interciencia, 40(10), 704-710.

Shivanand, P., & Mugeraya, G. (2011). Halophilic bacteria and their compatible solutes-osmoregulation and potential applications. Current Science, 100(10), 1516-1521.

Wicke, B., Smeets, E., Dornburg, V., Vashev, B., Gaiser, T., Turkenburga, W., & Faaija, A. (2011). The global technical and economic potential of bioenergy from salt-affected soils. Energy & Environmental Science, 4, 2669-2681.

Yan, N., Marschnerc, P., Caoa, W., Zuoa, C., & Qin, W. (2015). Influence of salinity and water content on soil microorganisms. International Soil and Water Conservation Research, 3, 316-323.

Monica Alejandra Rodriguez Aristizabal (1) * Nubia Carolina Higuera Mora (2) & Danny Wilson Sanjuanelo Corredor (3)

(1.) Universidad de Ciencias Aplicadas y Ambientales U.D.C.A. Campus Sur - Bogota, Colombia; monica.alrodri guez@udca.edu.co

(2.) Docente Facultad de Ingenieria. Corporacion Universitaria Minuto de Dios UNIMINUTO - Bogota, Colombia; nchiguera@gmail.com

(3.) Universidad de Ciencias Aplicadas y Ambientales U.D.C.A. Campus Sur - Bogota, Colombia; dsanjuanelo@udca.edu.co

Leyenda: Fig. 1. Comparacion de los tratamientos con respecto a los valores de conductividad electrica (Ce ds/m) para cada semana de medicion (T= Tratamientos, S= Semanas). Fig. 1. Comparison of the treatments with respect to the values of electrical conductivity (Ce ds/m) for each week of measurement (T= Treatments, S= Weeks).

Leyenda: Fig. 2. Plantas de tomate control y evaluadas con los tratamientos: T1, T2, T3, T4, T5, T6 y el testigo absoluto. Fig. 2. Control tomato plants evaluated with the treatments: T1, T2, T3, T4, T5, T6 and the absolute control.

Leyenda: Fig. 3. Variables agronomicas determinadas: A. Altura, B. Numero de hojas, C. Area foliar. Letras diferentes muestran diferencias significativas. (T1: cepa 1, T2: cepa 2, T3: cepa 3, T4: cepa 4, T5: cepa 5, T6: cepa 6, ST: sin tratamiento o testigo absoluto, C+: control positivo). Analisis estadistico de varianza y prueba de comparacion de Tukey, programa R Core team (2016) con barras de error tipico. Fig. 3. Certain agronomic variables: A. Height, B. Number of leaves, C. Foliar area. Different letters show significant differences (T1: strain 1, T2: strain 2, T3: strain 3, T4: strain 4, T5: strain 5, T6: strain 6, ST: no treatment or absolute control, C +: positive control). Statistical analysis of variance and Tukey comparison test, R Core team program (2016) with typical error bars.
TABLA 1
Caracteristicas morfologicas de las cepas halofilas seleccionadas
(Colonias en agar Nutritivo 6 % NaCl)

TABLE 1
Morphological characteristics of the selected halophilic strains
(Colonies on Nutritive agar 6 % NaCl)

Zona   Cepa   Aislamiento %   Muestra   Morfologia     Gram
                  Na Cl

1M      C1      3-6-9-12%      Suelo     Bacilos     Negativos
2M      C2      3-6-9-12%      Suelo     Bacilos     Negativos
2S      C3      3-6-9-12%      Suelo     Bacilos     Positivos
2S      C4      3-6-9-12%      Suelo     Bacilos     Positivos
2S      C5      3-6-9-12%      Suelo     Bacilos     Positivos
2S      C5      3-6-9-12%      Suelo     Bacilos     Positivos

Zona     Forma      Elevacion          Borde           Superficie

1M     Puntiforme    Convexa    Irregular-redondeado      Lisa
2M       Plana       Convexa    Irregular-redondeado      Lisa
2S       Plana       Convexa    Irregular-redondeado      Lisa
2S     Puntiforme    Convexa    Irregular-redondeado      Lisa
2S     Puntiforme    Convexa    Irregular-redondeado      Lisa
2S     Puntiforme    Convexa    Irregular-redondeado      Lisa

Zona   Consistencia   Pigmento   Salado Manitol

1M       Cremosa        Rosa          V/A
2M       Mucoide       Crema          N/V
2S       Cremosa       Crema          V/A
2S       Cremosa       Crema          V/A
2S       Mucoide       Crema          V/A
2S       Cremosa       Crema          V/A

* V/A viro a amarillo, fermentacion de manitol, y N/V, no viro,
no hay fermentacion de manitol.

TABLA 2
Valores de conductividad electrica por semanas (se resalta el
aumento de la conductividad electrica)

TABLE 2
Electric conductivity values per week (the increase in electrical
conductivity is highlighted)

Tratamientos                        Semanas

                 S1         S2         S3        S4        S5

T1   Cepa 1    (a) 5.2   (a) 4.7    (ab) 3.2   (a) 2.6   (a) 1.9
T2   Cepa 2    (a) 5.2   (a) 4.2    (a) 2.6    (a) 2.2   (a) 1.9
T3   Cepa 3    (a) 5.2   (a) 4.1    (a) 2.9    (a) 2.2   (a) 1.7
T4   Cepa 4    (a) 5.2   (a) 4.1    (ab) 3.0   (a) 2.6   (a) 2.5
T5   Cepa 5    (a) 5.2   (c) 6.2    (a) 2.8    (a) 2.2   (a) 1.9
T6   Cepa 6    (a) 5.2   (ab) 5.1   (ab) 3.1   (a) 2.2   (a) 1.9
T-   Testigo   (a) 5.2   (ab) 5.1   (c) 4.3    (b) 3.6   (b) 3.7

Tratamientos                        Semanas

                 S6         S7        S8        S9        S10

T1   Cepa 1    (a) 1.9   (ab) 3.8   (a) 2.3   (a) 1.2   (a) 0.8
T2   Cepa 2    (a) 2.6   (ab) 3.1   (a) 1.7   (a) 1.1   (a) 0.7
T3   Cepa 3    (a) 1.4   (a) 1.8    (a) 1.5   (a) 1.3   (a) 0.8
T4   Cepa 4    (a) 2.2   (ab) 2.5   (a) 2.2   (a) 1.1   (a) 0.6
T5   Cepa 5    (a) 1.8   (ab) 2.3   (a) 1.4   (a) 1.1   (a) 0.7
T6   Cepa 6    (a) 1.8   (ab) 3.0   (a) 1.4   (a) 1.0   (a) 0.7
T-   Testigo   (b) 4.1   (b) 4.3    (b) 3.8   (b) 3.5   (b) 3.0

* Abreviaturas usadas en la tabla 2: Ce ds/m Conductividad electrica
(desisiemens/metro).

** Letras diferentes representan diferencias significativas
(P < 0.05). S =semanas.

TABLA 3
Recuento de microorganismos expresado en unidades
formadoras de colonia por gramo de suelo ([UFCg.sup.-1] suelo)

TABLE 3
Microorganism count expressed in colony forming units
per gram of soil ([CFUg.sup.-1] soil)

           S1                 S2

T-   (a) 1.6 x 10e5     (a) 4.9 x 10e5
T1   (a) 1.5 x 10e7     (a) 9.1 x 10e7
T2   (a) 3.8 x 10e6    (ab) 5.3 x 10e6
T3   (a) 7.9 x 10e7    (ab) 1.3 x 10e8
T4   (a) 1.1 x 10e8     (b) 4.4 x 10e7
T5   (a) 1.2 x 10e8     (b) 1.1 x 10e8
T6   (a) 1.4 x 10e8     (b) 2.0 x 10e6

            S3                  S4

T-    (a) 5.9 x 10e5      (a) 4.4 x 10e5
T1    (a) 1.2 x 10e8     (ab) 2.4 x 10e8
T2    (a) 1.1 x 10e8     (abc) 1.4 x 10e8
T3   (ab) 5.6 x 10e7    (abcd) 6.0 x 10e8
T4   (ab) 2.5 x 10e6     (bcd) 3.3 x 10e7
T5    (b) 1.5 x 10e8     (cd) 1.9 x 10e8
T6    (b) 1.0 x 10e8      (d) 1.0 x 10e8

T = Tratamiento, T- = testigo, S= Semana. Las unidades de los
recuentos son UFCg-1 suelo. Letras diferentes representan
diferencias significativas, analisis estadistico de varianza
y prueba de comparacion de Tukey, programa R core team (2016).
T = Treatment, T- = witness, S = Week * The units of the counts
are [UFCg.sup.-1] ground. Different letters represent significant
differences, statistical analysis of variance and Tukey comparison
test, R core team program (2016).
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Author:Rodriguez Aristizabal, Monica Alejandra; Higuera Mora, Nubia Carolina; Wilson Sanjuanelo Corredor, D
Publication:Revista de Biologia Tropical
Date:Jun 1, 2019
Words:6661
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