Nuevas perspectivas para la horticultura urbanaevaluación de un biofilm bacteriano como promotor del crecimiento vegetal

Resumo

A aplicación de bacterias que promoven o crecemento das plantas, cuxos efectos implican a mellora das propiedades fisicoquímicas e a saúde do solo, así como o crecemento e a produtividade dos cultivos, tiveron gran relevancia debido a ser unha práctica máis amigable co ambiente. Hoxe preséntanse como unha poderosa alternativa ao uso de pesticidas e fertilizantes de orixe química co recoñecido impacto negativo que estes produtos producen no medio ambiente. O obxectivo desta tese de doutoramento é producir e analizar a eficacia dun biofilme de orixe bacteriano como axente promotor do crecemento en Lactuca sativa e Solanum lycopersicum cultivados en substratos que se asemellan aos solos de hortas urbanas e en substratos contaminados con metais. Avaliáronse as cepas bacterianas do xénero Bacillus: B. amylolyticus, B. subtilis subsp. spizizeni, Bacillus subtilis var. natto, B. liquefaciens 235 e B. liquefaciens 157 como "axentes de control biolóxico" contra os fungos fitopatóxenos Fusarium solani, Fusarium graminearum, Fusarium oxysporum, Pythium ultimum e Rhizoctonia solani. A bacteria seleccionada foi Bacillus subtilis subsp. spizizenii, que en condicións de laboratorio liberou metabolitos de orixe proteica e outros con propiedades biosurfactantes e emulsionantes capaces de desestabilizar as membranas dos microorganismos patóxenos. Esta cepa actuou como un "biofertilizante", debido á súa capacidade para solubilizar e mineralizar o fósforo, pero non mostrou actividade fixadora de nitróxeno. Do mesmo xeito, resultou ser un "fitoestimulador", xa que produce hormonas como o ácido indol acético, o ácido abscísico e zeatín ribósido. Polo tanto, B. subtilis subsp. spizizenii posicionouse como unha prometedora alternativa para usar como inoculante de sementes para o fomento do crecemento das plantas. Posteriormente, optimizáronse as condicións de cultivo no laboratorio para que a bacteria desenvolva un biofilme robusto, co propósito de usar esta estrutura como un novo método de inoculación de sementes. Para este efecto avaliáronse fontes nitroxenadas complexas baseadas en peptona e extracto de fermento e fontes nitroxenadas simples con diferentes aminoácidos, sendo o máis adecuado o ácido L-glutámico. Probáronse distintas fontes de carbonato de cinco e seis carbonos, sendo a máis adecuada o glicerol. Outras condicións adecuadas para o desenvolvemento do biofilme foron: temperatura de 30 °C e cultivo en condicións estáticas durante 96 horas. Nestas condicións no biofilme as esporas tamén se desenvolveron, o que foi de suma importancia porque non só se garante a viabilidade das bacterias baixo a estrutura do biofilme, que constitúe un ambiente protexido, senón tamén coa presenza de esporas, que son estruturas de resistencia. Comprobouse o efecto promotor do crecemento de B. subtilis subsp. spizizenii en tres variedades de Lactuca sativa: L. sativa var. Crimor; L. sativa var. Waldman Green e L. sativa var. Grand Rapid e en dúas variedades de Solanum lycopersicum: S. lycopersicum var. Platense e S. lycopersicum var. Río Grande. En L. sativa var. Great Rapid e S. lycopersicum var. Río Grande comparáronse dous métodos de inoculación: o método convencional cun inóculo líquido (forma planctónica) e en forma de biofilme. Avaliáronse os parámetros de crecemento (biomasa aérea e da raíz) e tamén, no caso de S. lycopersicum, os parámetros de rendemento e calidade do froito. Para ambas as especies vexetais, a aplicación do biofilme resultou ser a máis eficaz. En substratos contaminados con cobre ou cinc, a aplicación do biofilme tamén mostrou un efecto beneficioso nestas especies hortícolas tanto nos parámetros de crecemento como nalgúns parámetros de rendemento e calidade dos froitos. No presente traballo ponse de relevo a importancia da incorporación de biofilmes como método innovador para a inoculación de bacterias con actividade promotora do crecemento en especies vexetais.