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Efectividad de un hongo inmovilizado en alginato para solubilizar P y promover el crecimiento vegetal en suelos tropicales

Osorno Bedoya, Laura (2018) Efectividad de un hongo inmovilizado en alginato para solubilizar P y promover el crecimiento vegetal en suelos tropicales. Doctorado thesis, Universidad Nacional de Colombia - Sede Medellín.

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Resumen

La deficiencia de fósforo (P) es un factor limitante para el desarrollo, crecimiento y productividad vegetal, afectando 2016 millones de ha a nivel global. Para corregir este problema se usan altas dosis de fertilizantes fosfóricos solubles, pero su eficiencia usualmente es muy baja. Infortunadamente, estos fertilizantes son costosos, generan riesgos de contaminar el ambiente por eutrofización, en su mayoría son importados y esto genera a su vez riesgos en la soberanía y seguridad alimentaria de los países que lo consumen. Entre las alternativas biotecnológicas para mejorar la disponibilidad de P en el suelo y la capacidad de absorción de este por las plantas está el uso de hongos solubilizadores de P (HSP) y hongos micorrizo arbusculares (HMA). Los primeros disuelven minerales fosfóricos y además pueden desorber P fijado en los suelos. Por otro lado, los HMA mejoran la eficiencia de las plantas para la absorción de P a través de la producción de hifas extraradicales, que exploran más volumen de suelo y captan más eficientemente el P que las raíces no-micorrizales. Aunque se ha reportado efectos positivos al inocular individual y combinadamente estos microorganismos, no existe un uso extendido de estos. Varios autores reportan inconsistencias en los resultados al inocular con estos microorganismos; aunque se reconoce que la mineralogía del suelo puede jugar un papel importante en este punto se consideran que hay otros factores involucrados tales como la formulación de los inóculos y la viabilidad y persistencia de los microorganismos. Estas condiciones presumiblemente se podrían mejorar inmovilizando los HSP en alginato para prolongar la viabilidad y efectividad de los hongos, tal como se ha hecho con otros microorganismos. Por lo anterior se establecieron una serie de experimentos en los que se estudio: Determinar el efecto de factores bioquímicos sobre la bio-solubilización de RP por el hongo Mortierella sp. libre; (ii) Formular la inmovilización del hongo solubilizador de P en alginato de calcio; (iii) Determinar la efectividad del hongo inmovilizado en alginato para disolver roca fosfórica; (iv) Estimar la efectividad del hongo inmovilizado en alginato para desorber P adsorbido en un oxisol; (v) Evaluar la efectividad del hongo inmovilizado en alginato para disolver RP en diferentes tipos de suelo bajo condiciones in vitro; (vi) Evaluar la efectividad de dosis variables del hongo inmovilizado en alginato para promover el crecimiento de P en plantas leucaena micorrizadas y no micorrizadas en un oxisol bajo condiciones de invernadero; (vii) Evaluar la efectividad del hongo inmovilizado en alginato para promover el crecimiento de P en plantas leucaena micorrizadas y no micorrizadas en diferentes tipos de suelos bajo condiciones de invernadero. En general se puede afirmar que la solubilización de P por disolución de RP y desorción de P fijado en el suelo puede ser obtenida a partir del hongo Mortierella sp. libre e inmovilizado en alginato de calcio. Su efectividad fue controlada a través de la optimización de varios factores bioquímicos (cantidad de inoculo, fuente y cantidad de carbono y nitrógeno, tiempo de reacción, tipo de RP). La inoculación con el hongo inmovilizado promovió el crecimiento y la nutrición vegetal de plantas de leucaena, pero el efecto fue controlado por el tipo de suelo que controla la capacidad de fijación de P y la interacción con la asociación micorrizal., Abstract: Phosphorus deficiency (P) is a limiting factor for plant development, growth and productivity, affecting 2016 million ha globally. To correct this problem, high doses of soluble phosphate fertilizers are used, but their efficiency is usually low. Unfortunately, these fertilizers are expensive, they generate risks of contaminating the environment by eutrophication, they are mostly imported and this in turn generates risks in the sovereignty and food security of the countries that consume it. Among the biotechnological alternatives to improve the availability of P in the soil and the capacity of absorption of this by the plants is the use of phpsphate solubilizing fungi (PSF) and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF). The former dissolve phosphoric minerals and can also desorb P fixed in soils. On the other hand, AMF improves the efficiency of the plants for the absorption of P through the production of extra-radical hyphae, which explore more soil volume and capture P more efficiently than non-mycorrhizal roots. Although positive effects have been reported by inoculating these microorganisms individually and in combination, there is no widespread use of these. Several authors have reported inconsistencies in the results when inoculating with these microorganisms. Although it is recognized that soil mineralogy can play an important role at this point, it is considered that there are other factors involved such as the formulation of the inocula and the viability and persistence of the microorganisms. These conditions could presumably be improved by immobilizing the FSF and AMF in alginate to prolong the viability and effectiveness of the fungi, as has been done with other microorganisms. Therefore, a series of experiments were established aiming (i) to determine the effect of biochemical factors on the bio-solubilization of RP by the fungus Mortierella sp. free; (ii) to formulate the immobilization of the solubilizing fungus of P in calcium alginate; (iii) to determine the effectiveness of the immobilized fungus in alginate to dissolve phosphate rock; (iv) to estimate the effectiveness of the immobilized fungus in alginate to desorb P adsorbed in an oxisol; (v) to evaluate the effectiveness of the immobilized fungus in alginate to dissolve RP in different types of soil under in vitro conditions; (vi) to evaluate the effectiveness of variable doses of the immobilized fungus in alginate to promote the growth of P in mycorrhized and non-mycorrhized leucaena plants in an oxisol under greenhouse conditions; (vii) to evaluate the effectiveness of the immobilized fungus in alginate to promote the growth of P in mycorrhized and non-mycorrhized leucaena plants in different types of soils under greenhouse conditions. In general, the solubilization of P by dissolution of RP and desorption of P fixed can be obtained from the fungus Mortierella sp. free and immobilized in calcium alginate. Its effectiveness was controlled through the optimization of several biochemical factors (amount of inoculum, source and amount of carbon and nitrogen, reaction time, type of RP). The inoculation with the immobilized fungus promoted the growth and plant nutrition of leucaena plants, but the effect was controlled by the type of soil that controls the ability to fix P and the interaction with the mycorrhizal association.

Tipo de documento:Tesis/trabajos de grado - Thesis (Doctorado)
Colaborador / Asesor:osorio vega, nelson walter
Palabras clave:Biosolubilizacion, Fosfóro, Solubilizadores de P, Hongo micorricico arbusculares, Suelos tropicales, Biosolubilization, Phosphate, Mycorrhiza
Temática:6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology > 66 Ingeniería química y Tecnologías relacionadas/ Chemical engineering
Unidad administrativa:Sede Medellín > Facultad de Ciencias > Escuela de Biociencias
Código ID:72566
Enviado por : BIO-ACIDUL Laura Osorno Bedoya
Enviado el día :05 Junio 2019 21:37
Ultima modificación:05 Junio 2019 21:37
Ultima modificación:05 Junio 2019 21:37
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