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Ecología de Microorganismos Rizosféricos Asociados
a Cultivos de Arroz de Tolima y Meta
Daniel Uribe-Vélez
Grupo de Microbiología Agrícola, Instituto de Biotecnología, Universidad Nacional de
Colombia, A.A 14490, Bogotá D.C
El nuevo orden económico mundial sumado a la dificultad para hacer predicciones certeras
en torno a un régimen climático cada vez mas cambiante, han planteado la necesidad de
desarrollar estrategias mas holísticas para mejorar los niveles de producción actuales en
cultivos de interés mundial como el arroz. Por otra parte, merece mencionar que los últimos
50 años de desarrollo de una agricultura intensiva ha generado grandes presiones sobre el
suelo, y Colombia no ha sido la excepción. Los estudios más recientes del Instituto
Geográfico Agustín Codazzi (IGAC), muestran que alrededor del 50 % del área de
Colombia tiene problemas de erosión; este 50 % se concentra precisamente en las áreas de
mayor producción agropecuaria, particularmente donde se llevan a cabo cultivos como el
arroz, las cuales corresponden en buena medida con las zonas Central, Caribe seco y Caribe
húmedo, y en zonas de desarrollo rápido como los Llanos y la Amazonia, donde la erosión
afecta de una manera rápida (2 a 10 años) la capacidad productiva de los suelos.
El deterioro en las condiciones físico-químicas del suelo, sumado a la disminución de la
materia orgánica del mismo, tiene efectos dramáticos sobre la eficiencia de la nutrición
vegetal, haciendo que el uso de fertilizantes químicos se intensifique, al punto que en los
últimos diez años la utilización de la fertilización nitrogenada en los cultivos de arroz pasó
de 100 kg/ha a 230 kg/ha. Este incremento en el uso de fertilización nitrogenada influye
enormemente en los costos de producción del cultivo, llegando a un valor cercano al 20 %
de los costos totales de producción y la fertilización en general, un costo alrededor del 30%.
Hoy en día existen suficientes evidencias que indican que, independientemente del tipo de
cultivo, los suelos ácidos y tropicales bajo explotación agrícola requieren un seguimiento
particular de sus propiedades biológicas, ya que los microorganismos determinan la
disponibilidad de nutrientes, agua y aire para las plantas. La materia orgánica, y muy
especialmente los microorganismos que forman parte de esta, se ven gravemente afectados
por las prácticas agrícolas inapropiadas, al alterar los ciclos del carbono, nitrógeno y
fósforo, que determinan la salud y calidad nutricional del suelo. De allí se desprende que
para generar una estrategia orientada a reducir los costos de producción, y en especial los
de fertilización, es preciso conocer las características biológicas de los suelos por cultivar.
Entre estas características cabe destacar la capacidad metabólica microbiana, la
determinación de la estructura microbiana del suelo y la presencia de diferentes grupos
funcionales, lo cual permitirá identificar cuál es la capacidad de llevar a buen término un
adecuado ciclaje de nutrientes en el suelo y predecir cuál será su evolución bajo la
influencia de un cultivo como el arroz, permitiendo de esta forma hacer enmiendas
microbianas que restituyan las propiedades biológicas del suelo.
Infortunadamente, a pesar de la importancia del componente biológico en el
funcionamiento de los ecosistemas agrícolas, en Colombia son muy pocos los productores
que realizan un diagnóstico inicial de las propiedades biológicas de los suelos que van a
explotar, y mucho menos un constante seguimiento de sus cambios a través de los
diferentes ciclos de cultivo. Sin embargo, es evidente que los microorganismos desempeñan
un papel fundamental en el funcionamiento de un ecosistema agrícola, gracias a la
prestación de una serie de servicios ambientales, entre los que se incluye el ciclaje de
nutrientes. Por tal motivo, el desarrollo sostenible de la agricultura, necesariamente debe
incorporar un manejo mucho más racional del recurso suelo, dado que es uno de los
principales patrimonios del agricultor.
Atendiendo a este principio, en este trabajo se tomó como punto de referencia 16 fincas
arroceras ubicadas en la zona Centro y de los Llanos Orientales, donde se lleva a cabo
alrededor del 70 % de la producción arrocera del país. Ambas zonas han sido seleccionadas
por presentar situaciones contrastantes desde el punto de vista de fertilidad, características
físico-químicas del suelo y diferencias en los sistemas de siembra del cultivo. En este
contexto, en la zona Centro predominan suelos tendientes a pH neutro, bastante fértiles y
con un sistema de cultivo por inundación. Por otra parte, en los Llanos Orientales
predominan suelos ácidos, poco fértiles y con sistemas de producción inundado y secano
La caracterización aquí presentada permitió identificar cuatro subregiones localizadas: en el
norte de Tolima (en los municipios de Armero y Lérida), sur de Tolima (municipios de
Saldaña y Purificación), cultivos secanos en Meta (localizados en el municipio de
Villavicencio) y los cultivos inundados de Meta (localizados en el municipio de Castilla la
Nueva, Acacías y Villavicencio). Partiendo de esta caracterización de los suelos de la
región, se describen los elementos biológicos y bioquímicos asociados con grupos
funcionales de microorganismos que intervienen con los ciclos de nitrógeno, fósforo y
carbono, respectivamente; posteriormente se hace un análisis de la estructura de la
comunidad microbiana de los microorganismos procarióticos y eucarióticos no cultivables
asociados a la rizósfera de las fincas de arroz analizadas; los resultados de este análisis
muestran la importancia de los factores físicos, químicos y de manejo en la definición de
dicha estructura microbiana. Posteriormente, se muestran los resultados de la aplicación en
campo de enmiendas microbianas diseñadas para el mejoramiento de la nutrición en los
cultivos de arroz, destacándose la aplicación de microorganismos celulolíticos en una soca
en el municipio de Saldaña, que arrojó incrementos en producción del orden del 25 %, asi
como el efecto en la generación de vaneamiento en algunos tratamientos microbianos
producto de la aplicación de algunas enmiendas microbianas.
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