Evaluation of polymers for the liquid rhizobial formulation and their influence in the RhizobiumCowpea interaction

Evaluación de polímeros para la formulación líquida de rizobios e influencia en la interacción Rhizobium-caupí

Para el desarrollo de propuestas en formulaciones bacterianas aplicadas al sector agropecuario, se hace necesario el estudio de parámetros fisicoquímicos y biológicos de materiales poliméricos. En este estudio, evaluamos el efecto de ocho polímeros sobre la viabilidad celular de Rhizobium sp. G58 durante 2 meses. Obtenidos estos resultados, se seleccionaron los 3 polímeros que tuvieron la mejor respuesta en la supervivencia de la bacteria. Se realizó un ensayo bajo invernadero del efecto de los polímeros sobre la actividad simbiótica de Rhizobium Cowpea y de los parámetros agronómicos, el cual fue realizado por un análisis multivariado de componentes principales. Se estableció un efecto positivo mediante el test de Tuckey´s (p < 0.05) en Rhizobium sp. G58 utilizando alginato de sodio (0.5-1%) e hidroxipropilmetilcelulosa-HPMC (0.125-0.5%). Mientras que, se obtuvo un descenso significativo en la viabilidad celular con polietilenglicol-PEG, carbomero-Carbopol 940, y alcohol polivinílico-PVA. El análisis multivariado indicó que la aplicación de los polímeros (alginato de sodio e hidroxipropilmetilcelulosa) a una concentración de 0.5%, no afectaron negativamente la actividad de fijación simbiótica de nitrógeno, ni el proceso de nodulación. En conclusión, nuestros resultados sugieren la efectividad de estos polímeros con Rhizobium sp. y podrían ser empleados como soportes para formulaciones bacterianas sin afectar procesos fisiológicos.

INTRODUCCIÓN

El frijol Cowpea es una leguminosa de importancia económica y de seguridad alimentaria en los países tropicales y subtropicales subdesarrollados (Araméndiz-Tatis et al. 2011, Cardona-Ayala et al. 2013). Los intentos de aumentar el rendimiento del frijol Cowpea en las regiones del Caribe han impulsado la búsqueda de estrategias para mejorar el desarrollo del cultivo. Una alternativa biotecnológica sostenible ha integrado rizobacterias promotoras del crecimiento vegetalPGPR, con nuevas tecnologías de inmovilización e implementación eficiente de rizobios nativos. En las raíces de las leguminosas, las bacterias simbióticas, comúnmente conocidas como rizobios, estimulan la formación de estructuras especializadas o "nódulos" en los que el gas nitrógeno se reduce a amonio (Sprent 2001, Angelini et al. 2011) . Este proceso simbiótico contribuye a entre el 60-80% de la fijación biológica de nitrógeno en el planeta y proporciona una parte importante del nitrógeno del suelo que permite a las leguminosas crecer sin el uso de fertilizantes nitrogenados, protegiendo el potencial agrícola de los suelos (Vance 1998).