El microbioma de un suelo cultivado con chía: un estudio de las comunidades microbianas de suelos cultivados en situaciones contrastantes.

POZZI, F. I.; PERMINGEAT, H.; BUSILACCHI, H.; ROMAGNOLI, M.V.

Zavalla

Jornada; VII JORNADAS DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA 2022- I REUNIÓN ARGENTINA-CHILE CIENCIAS AGRARIAS; 2022

Facultad de Ciencias Agrarias UNR

El desarrollo deproducciones que puedan alternar con los cultivos tradicionales y que permitan un manejo más acorde a los requerimientos medioambientales que reclama gran parte de la población, permitirá ir ajustando y desarrollando modelos de producción sustentables y agroecológicos, especialmente en las áreas periurbanas. La agroecología se perfila hoy como la ciencia fundamental para orientar la conversión de sistemas convencionales de producción (monocultivos dependientes de insumos agroquímicos) a sistemas diversificados y autosuficientes. En este sentido, la chía (Salvia hispánicaL.), es un cultivo extensivo que no requiere grandes inversiones adicionales ni costos de producción extras a la soja, teniendo un mercado potencial importante. Además, la adaptación por parte de los productores de la región se considera viable ya que no requiere grandes cambios en las condiciones de manejo. Dada sus características agronómicas, es una especie factible de producir en condiciones de bajo o nulo uso de productos de síntesis química e incorporarse al mismo tiempo en un programa de rotación de cultivos.Dicha especie es una herbácea, anual, perteneciente a la familia Lamiaceae, nativa del sud-oeste de México y norte de Guatemala. La presencia de un alto contenidodeácidos grasosomega-6 y omega-3 en sus semillas la convierten en una especie importante para la nutrición humana debido a que estos ácidos grasos no pueden ser sintetizados por el hombre y que esas sustancias reducenlos riesgos de ataques cardiovasculares(Busilacchi et al., 2013; Busilacchi et al., 2019). Sus hojas contienen compuestos derivados de aceites esenciales que actúan como bactericidas, fungicidas e insecticidas sobre diferentes organismos, brindándole a la planta una protección natural contra plagas y enfermedades, lo cual permite su cultivo con nulo o mínimo uso de agroquímicos. El empleo de aceites esenciales como inhibidores naturales del crecimiento de hongos y bacterias es una alternativa importante frente al uso de sustancias químicas, con la ventaja de su inocuidad para seres humanos y el ambiente. Investigaciones recientes demuestran que la habilidad de un cultivo de resistir o tolerar el ataque de insectos plagas y enfermedades,está ligada a las propiedades físicas, químicas y particularmente biológicas del suelo. Suelos con alto contenido de materia orgánica y una alta actividad biológica, generalmente exhiben buena fertilidad, así como cadenas tróficas complejas y organismos benéficos abundantes. Estas características hacen que el suelo sea postulado como un ecosistema blanco, ideal para el estudio de metagenómica funcional. A partir de los antecedentes anteriores, podemos decir que el cultivo de Chía ofrece múltiplesventajas a los sistemas productivos. Sin embargo, no existen datos de su interacción conel ecosistema suelo. En este marco, se propone abordar aspectos vinculados con la posible interacción del cultivo de Chía con la dinámica de las comunidades microbianas del suelo.El objetivo del trabajo fue: Obtener una primera aproximación descriptiva delimpacto del cultivo de chía sobre la composición taxonómica a nivel de phyllumde las comunidades microbianas del suelo rizosférico y las variaciones presentescontrastando muestras de lotes bajo diferentes manejos, partiendo de una secuenciaciónmetagenómica del gen del ARNr 16S. Para cumplir con el objetivo propuesto, se tomaron muestras de suelo rizosférico, según Conti (2005),provenientesde distintos sitios: A-Lote con cultivo de Chía (luego de 4 años de monocultivo)(12T1 y 22T2).B-Lote con una rotación clásica (momento de la toma de la muestra:maíz de 2°)(T5T5).C-Lote conmonocultivo de soja (10 años)(T4T4).D-suelo de la clausura ecológica (sin perturbar por más de 30 años)(T1T1).Y E-Sector del parque debajo de grupo de árboles añosos (sin perturbar por más de 50 años) (T3T3). Todos estos sectores pertenecen a la Facultad de Ciencias Agrarias, UNR. A partir de las muestras obtenidas, se extrajo elADN mediante el kit PowerMax Soil DNA (MOBIO Lab. Inc., Cat: 12888-50) y se prepararon las muestras para su secuenciación en el INDEAR. Se secuenció el gen que codifica para el ARNr 16S mediante el uso de la plataforma Illumina y de la tecnología MiSeq. Se realizó el análisis bioinformático mediante la plataforma Quantitative Insight Into Microbial Ecology(QIIME). Mediante esta plataforma se obtuvo la identidad taxonómica de las secuencias obtenidapara cada muestra de suelo rizosférico,pormedio dela comparación de las mismas contra una base de datos, en los bancos de datos de información genómica(archivo BIOM).Esto permitió comparar las comunidades a través de métricas de distancia y establecer el grado de similitud entre las comunidades estudiadas, en base a la información génica.A partir de lo descrito anteriormente, se obtuvo la composición taxonómica a nivel de phyllumutilizando un97% de similitudy supredominancia en los diferentes sitios analizados (Figura1). Se observó que los resultados obtenidos, en cuanto a la taxonomía, son similares en ambas muestras del lote con cultivo de chía (12T1 y 22T2). El phyllumpredominante en los 5 sitios evaluados fueProteobacteria(29,20-37,63%), seguido por Acidobateria(20,42-28,36%)y Verrucomicrobia(9,63-14,17%). En 12T1 y 22T2 le sigue Actinobacteria(7,68%)y Planctomycetes(6,4%). En el sitioT4T4, el cuartophyllummás abundante esPlanctomycetes(8,31%)seguido de Bacteroidetes(5,51%). Enel sitio T3T3 el cuarto phyllummás abundante es Bacteroidetes(12,75%), seguido de Planctomycetes (5,50%). Para el sitio T5T5 le sigue a Verrucomicrobialos phylaPlanctomycetes(8,64%)y Gemmatimonadetes(5,11%);y los phylaActinobacteria(9,25%)y Bacteroidetes(8,14%), en el sitio T1T1.Al contrastar los diferentes sitios muestreadosse observó una mayor predominancia de los PhylaAcidobateria, Planctomycetes, Gemmatimonadetesen T4T4 y T5T5. Para estos mismos sitios se observó menor predominancia de los Phyla Proteobacteria, Actinobacteria. Para todos losPhylanombrados anteriormente, la predominancia enlos sitios muestreados con cultivo de chía (12T1 y 22T2) fue similar a los sitios T1T1 y T3T3. En conclusión, se lograron identificar los phylapredominantes en el lote con cultivo de chía y a su vez se evidenció una composición taxonómica única en cuanto a los phyla presentes y sus predominancias. Estos resultados permitirán seguir avanzando en el estudio del impacto del cultivo de chía sobre los microorganismos del suelo rizosférico.