bio red bio fertil i zantes
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Propuesta Final de Proyecto de Red
Red de Biotecnología para la agricultura y la alimentación Nodo: Productividad Agrícola
Título: “Estudio integral para el desarrollo, producción y evaluación de
biofertilizantes a base de microorganismos endémicos de México”
Responsable: Dr. Rogelio Valadez Blanco, Universidad Tecnológica de la
Mixteca
Antecedentes Introducción
En el contexto de la agricultura sostenible, los microorganismos benéficos
representan un componente biotecnológico importante. Los biofertilizantes son
microorganismos capaces de coadyuvar al crecimiento y productividad de las
plantas de cultivo, mediante diferentes mecanismos como son la mayor
superficie de exploración para la absorción de nutrientes, la producción de
metabolitos secundarios promotores del crecimiento, la fijación del nitrógeno,
entre otros. En la región Mixteca oaxaqueña el cultivo tradicional es el maíz,
del cual solo en el distrito de desarrollo rural huajuapan se cultivaron en 2010
131,000 hectáreas, principalmente de temporal, con un rendimiento de grano
de 1,117 kg ha-1. Esta baja productividad se debe a la progresiva degradación
de los agroecosistemas de la región debido a graves problemas de erosión y
desertificación.
En general los suelos de esta región son pobres en materia orgánica y
deficientes de nitrógeno y fósforo principales nutrimentos esenciales para el
desarrollo de los cultivos. Aún así, la fertilización química es una práctica poco
común debido a la errática humedad del suelo, así como el costo que
representa a productores de ingresos limitados. Para el caso de suelos de riego
sí hay aplicación intensiva de fertilizantes químicos. La sequía limita la
productividad agrícola en muchas de las regiones áridas y semiáridas del
mundo, como es el caso de la región Mixteca. La implementación de
tecnologías que faciliten a las plantas soportar el estrés hídrico puede tener
utilidad para mejorar la producción de los cultivos en dichas condiciones [1].
La aplicación de fertilizantes químicos sintéticos (principalmente
nitrogenados y fosfatados) ha incrementado la productividad de la agricultura
en México. Sin embargo, la creciente preocupación de la sociedad por emplear
insumos menos agresivos con el ambiente y el incremento en los costos de los
fertilizantes químicos, ha ocasionado que se exploren alternativas
ecológicamente amigables y económicamente viables. Dentro de este contexto,
se ha puesto especial interés al uso de microorganismos benéficos del suelo
asociados a las raíces de las plantas, que producen un incremento en el
desarrollo vegetal y reproductivo de diversos cultivos, mediante mecanismos
como: fijación biológica de nitrógeno atmosférico y producción de reguladores
de crecimiento o fitohormonas, transportación de agua y nutrimentos a la
planta huésped, estimulación del crecimiento e incremento en la acumulación
de biomasa, entre otras. Al respecto, los hongos micorrizicos arbusculares y las
rizobacterias promotoras del crecimiento del género Azospirillum son los
micoorganismos benéficos más estudiados [1]. La inoculación con hongos
micorrízicos arbusculares ha mejorado la productividad de diversos cultivos en
condiciones de deficiencia de humedad [2].
Hongos micorrízicos arbusculares
En la actualidad, son bien conocidos los efectos benéficos de la micorriza
arbuscular, los cuales comprenden una mayor absorción de elementos poco
móviles en el suelo como el fósforo, cobre y zinc [3] lo que les confiere una
amplio uso agronómico en el desarrollo de prácticas agrícolas sustentables y
amigables con el medio ambiente. Más del 90% de las especies vegetales
están asociadas con hongos micorrízicos, estableciendo una simbiosis
mutualista permanente [3] como resultado de un proceso de coevolución que
acompañó la aparición de plantas terrestres hace 460 millones de años atrás
[4,5] y que a la fecha tiene una gran impacto ecológico y agrícola.
La micorriza arbuscular (MA) tiene una amplia distribución principalmente en
suelos donde el fósforo es limitante para el crecimiento de las plantas, tales
como aquellos que se encuentran en regiones tropicales y subtropicales [6].
Además, gracias al uso más eficiente que hacen las plantas micorrizadas de
los nutrientes del suelo, permiten ahorrar en el uso de fertilizantes químicos y al
mismo tiempo se reducen los problemas de contaminación como resultado del
uso excesivo de fertilizantes [3].
Por otra parte, las plantas micorrizadas son capaces de hacer un mejor uso
de los fertilizantes orgánicos, bien sea debido a la producción de fosfatasas por
parte de los hongos [7] o bien, gracias a la asociación existente entre la
compleja red de hifas de la MA y los microorganismos que participan en la
mineralización de la materia orgánica [8]. Existen evidencias de que la MA
protege a las plantas del ataque de patógenos [9] y del déficit hídrico [10].
También son conocidos los efectos de la MA en la formación de la estructura
del suelo, a través de su papel en la constitución de agregados estables al
agua [11], así como a través de la producción de una glicoproteína llamada
Glomalina, la cual por sus características bioquímicas favorece la agregación
de las partículas de suelo y la captura de elementos tóxicos [12].
Por otro lado, los hongos micorrízicos son componentes clave de la
microbiota del suelo y su función está influenciada por los otros
microorganismos del suelo. Las interacciones entre los hongos micorrízicos y
los microorganismos del suelo tienen impacto en la nutrición y crecimiento de
las plantas. Una importante asociación de las plantas se lleva a cabo con la
bacteria Azospirillum; en este caso se considera a las micorrizas como una
herramienta para mejorar la asociación planta-Azospirillum [13].
En esta parte del proyecto nos proponemos aislar las cepas de hongos
micorrízico arbusculares presentes en el suelo mixteco, propagarlas y probar
su eficacia en plantas de maíz bajo condiciones controladas. También se
estudiará la simbiosis tripartita maíz-Azospirillum-micorriza.
En este proyecto nos proponemos aislar las cepas de hongos micorrízicos
arbusculares presentes en el suelo mixteco, propagarlas y probar su eficacia en
plantas de maíz bajo condiciones controladas. Se contempla la identificación
taxonómica de las mismas por un experto. También se estudiará la simbiosis
tripartita maíz-Azospirillum-micorriza.
Bacterias del género Azospirillum
El género Azospirillum fue descrito a mediados de los 70s como una bacteria
heterotrófica con capacidad fijadora de nitrógeno aislada de la rizosfera de
cereales y pastos. Se ha reportado que el género Azospirillum ha incrementado
la productividad de diversos cultivos en ambientes secos, lo cual se debe a su
actividad de fijar nitrógeno, de solubilizar el fósforo y de sintetizar fitohormonas.
En condiciones semiáridas esta bacteria incrementó los rendimientos de grano
de sorgo hasta en 23% [14]. Estudios realizados por Okon y Labandera
desarrollados entre los años 1974-1994, presentan incrementos en la
productividad del 60 al 70% de los experimentos realizados en suelos y
regiones climáticas diferentes. El éxito de los experimentos se incrementó
hasta 90% cuando se inoculó con cepas de Azospirillum [15]
Las bacterias del género Azospirillum han sido aisladas de la rizosfera de
una muy amplia variedad de plantas tales como maíz, trigo, arroz, sorgo,
avena, pastos forrajeros henequén, y plantas cactáceas. El género
Azospirillum, no solo presentan efectos en el crecimiento vegetal, sino también
se relaciona con la capacidad de reducir el nitrato, solubilizar los fosfatos y
sintetizar sustancias estimuladoras del crecimiento vegetal, tales como,
vitaminas y hormonas vegetales [16]. La inoculación con Azospirillum ha
mostrado que los principales sitios de colonización son las áreas de
alargamiento celular y la base de los pelos radicales. Si la bacteria tiene la
capacidad de invadir los tejidos internos, se diseminará en el interior de la raíz
e incluso en otros órganos de la planta [17].
La efectividad biológica de las bacterias promotoras del crecimiento como
Azospirillum depende de innumerables factores entre los que destacan el
proceso de aislamiento y selección de cepas, la formulación del inoculante y el
proceso de producción del biofertilizante. El aislamiento más adecuado es
aquel donde solo son aisladas y seleccionadas aquellas cepas bacterianas que
están adaptadas a las condiciones ambientales de interés y capaces de
colonizar efectivamente a los cultivos en los cuales serán utilizadas. Por ello, lo
más recomendable es realizar el aislamiento de las bacterias en la misma zona
en donde se aplicará el inoculante. Posteriormente, es posible realizar la
selección que considere parámetros adecuados de competencia, con mayor
probabilidad de seleccionar cepas superiores en la promoción de la producción
de materia seca o biomasa y rendimiento de grano. Los métodos de
aislamiento de Azospirillum han sido ampliamente descritos y los criterios de
selección se basan principalmente en la capacidad de formación de ácido indol
acético (AIA), poli−β−hidroxibutirato (PHB) y sideróforos in vitro [18].
Producción de biofertilizantes comerciales
En México no fue hasta 1999 cuando surgió el escalamiento de la aplicación
de los bioestimulantes con la participación de Caballero-Mellado investigador
de la UNAM, con la selección de cepas nativas cuando se estableció el
programa de “Biofertilización” por parte de la Secretaría de Agricultura cuando
se llevó a cabo la inoculación de alrededor de 450,000 hectáreas de maíz y
150,000 hectáreas de otros cultivos (sorgo, cebada y trigo) en los años 1999-
2000, donde los resultados presentan incrementos en rendimientos del 11% al
24% en la producción de maíz criollo [19].
Es importante selección el mejor material inerte para la preparación del
biofertilizante que asegurare tanto la viabilidad y la eficacia biológica del
microorganismo con los cultivos objetivos y que se sea adaptable al manejo de
los mismos. Existen reportes de A. brasilense de distintos formulados y
soportes entre los que se encuentran vermiculita, talco, bentonita, carbón,
turba, geles de poliacrilamida, goma de xantana y encapsulamiento en
microesferas de alginato. Sin embargo la turba es el método más popular ya
que las presentaciones líquidas y granulares se encuentran muy limitadas en
Norteamérica y Europa [20].
A pesar de que en la literatura se ha trabajado en buena medida el problema
del medio acarreador del inoculante para conservar su viabilidad, se pudo
observar una carencia de información técnico científica en la literatura acerca
de la producción de inoculantes a nivel de bioprocesos con escasos reportes
aislados y a escala limitada [21-23].
En el caso de la propagación de hongos micorrízicos se tienen diferentes
modos de propagación. El modo de propagación a gran escala es el uso de
sustrato de suelo y/o arena [24,25]. Los factores importantes a considerar son
la especie o especies fúngicas, la forma de colección del inoculante, la planta
hospedera, las características del sustrato y la nutrición de la planta. Es
importante mencionar que los estudios científicos sobre estos sistemas
productivos a escala mayor son relativamente pocos y debido a la complejidad
del proceso, aún no se puede establecer una relación clara entre los diferentes
factores [25]. A partir de la revisión bibliográfica en la producción de
biofertilizantes se cree que la propuesta de nuestro proyecto incide en una gran
área de oportunidad tanto en el aspecto científico como tecnológico. Nuestro
objetivo en este aspecto es establecer los procesos biotecnológicos para la
producción de los inoculantes, la recuperación y/o procesamiento para la
entrega de un producto final viable.
Actualmente existen en México diferentes productos comerciales
elaborados a base de biofertilizantes, La mayoría de estos biofertilizantes
utilizan inóculos microbianos puros o semi-puros basados en cepas bien
caracterizadas, en ocasiones transgénicas. Se ha observado que una cepa
comercial no tiene el mismo efecto cuando es usada en diferentes
microambientes [15,26], parte de esto se atribuye a que el biofertilizante (o la
especie microbiana) no está adaptado y no tiene las condiciones adecuadas
para el microambiente en donde se utiliza. En este proyecto se plantea el uso
de la microflora nativa para obtener los microorganismos óptimos para
diferentes microambientes [27]. Por otra parte, se ha detectado en México una
falta de validación rigurosamente científica de estos productos en campo, que
en parte se deben a una regulación muy incipiente o nula en esta área.
En este proyecto se intentan unir esfuerzos en las áreas de microbiología
(tradicional y molecular), agromicrobiología e ingeniería de bioprocesos (Anexo
1), para la caracterización, producción y evaluación de biofertilizantes basados
en especies nativas para el cultivo de especies vegetales usando el maíz como
modelo de cultivo inicial. Ésta propuesta de proyecto de Red se fundamenta en
un proyecto que actualmente se desarrolla en la Universidad Tecnológica de la
Mixteca (Huajuapan de León, Oaxaca) bajo la responsabilidad del Dr. Rogelio
Valadez Blanco en colaboración con el Dr. Ernesto Castañeda Hidalgo del
Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca (ITVO): “Estudio para determinar el
potencial para la elaboración de biofertilizantes con base en micorrizas y
Azoospirillum en Oaxaca” con financiamiento del Fondo Mixto Conacyt-Oaxaca
No. 124242.
El proyecto de Red tiene como objetivo entregar nuevos biofertilzantes cuya
efectividad sobre cultivos modelo sea evaluada en campo y con posible
aplicación comercial y/o de transferencia de tecnología. De acuerdo a los
antecedentes de este proyecto se sugiere el estudio de campos de cultivo de
maíz en la región Mixteca de Oaxaca. Hacia futuro el proyecto podría derivar a
la Mixteca Poblana y Guerrerense. El usuario final propuesto es la Fundación
Produce de Oaxaca. Objetivo general y particulares Objetivo general Evaluar microorganismos edáficos de la Mixteca Oaxaqueña con capacidad
biofertilizante y estudiar su aplicación en el campo
Objetivos particulares
1. Biotecnología básica
Identificar microorganismos edáficos provenientes de diferentes
microambientes de la Mixteca Oaxaqueña con función biofertilizante.
2. Evaluación agrícola y desarrollo rural
Evaluar el efecto en campo de los microorganismos seleccionados en
comparación con otros inoculantes comerciales.
3. Procesos biotecnológicos de producción y transferencia de tecnología
Implementar los bioprocesos necesarios para la producción de inoculantes
endógenos a escala intermedia, así como las técnicas de monitoreo y control
de calidad.
Metas científicas
No. METAS
1 Biotecnología Básica
1.1 Selección de microambientes de estudio con base en características climáticas, físicas,
químicas y sociológicas
1.2 Crear un cepario de microorganismos nativos del suelo con capacidad biofertilizante.
1.3 Aplicar técnicas tradicionales y de biología molecular para su identificación.
1.4 Pruebas de efectividad biológica in vitro e in planta
2 Evaluación agrícola y desarrollo rural
2.1 Obtener un diagnóstico del efecto de los diferentes microorganismos caracterizados en el
desarrollo de cultivos de maíz y tomate.
2.2 Comparación del desempeño en campo de las cepas nativas de estudio e inoculantes
comerciales
2.3 Difusión en el uso y manejo de biofertilizantes a campesinos
3 Procesos biotecnológicos de producción y transferencia de tecnología
3.1 Operación de bioprocesos para la producción de microorganismos de interés
3.2 Monitoreo y control de bioprocesos
4 Análisis e integración de datos
4.1 Análisis estadístico, interpretación y entrega de resultados
Actividades específicas de acuerdo a metas
No. meta
Actividad Investi-gadores
Duración (meses)
1 Biotecnología Básica
1.1 Selección de sitios de muestreo Sustaita
1.1.1 Realizar la caracterización de agrosistemas de la región mixteca Sustaita 3
1.1.2 Muestreo de suelos en agrosistemas Sustaita 2
1.1.3 Análisis fisicoquímico de suelos Valadez y
Sustaita
9
1.2 Crear un cepario de microorganismos nativos del suelo con
capacidad biofertilizante
1.2.1 Hongos micorrízicos: Extracción de esporas del suelo problema, propagación de las mismas en planta y su conservación para diferentes fines
Valdés 48
1.2.2 Aislamiento de cepas nativas de Azospirillum Hernández 48
1.3. Aplicar técnicas tradicionales y de biología molecular para
su identificación
1.3.1 Elaboración de preparaciones en laminillas con las esporas micorrízicas para su identificación taxonómica
Valdés 48
1.3.2 Caracterización y determinación genética de especies de Azospirillum
Hernández 48
1.4 Bioensayos de efectividad en planta en asociación bi y tripartita
1.4.1 Hongos micorrízicos Valdés 36
1.4.2 Azospirillum Hernández 36
2 Validación agrícola y desarrollo rural
2.1 Evaluar potencial biofertilizantes en campo de cultivo de maíz Sustaita
/García
36
2.2 Comparar biofertilizantes de cepas nativas con inoculantes comerciales y uso de asociaciones bi y tripartitas Sustaita
/García
36
2.3 Difusión en el uso y manejo de biofertilizantes a agricultores Castañeda
/García
36
3 Procesos biotecnológicos de producción y transferencia de tecnología
3.1 Operación de bioprocesos para la producción de
microorganismos de interés Valadez 36
3.2 Monitoreo y control de bioprocesos Valadez 36
4 Análisis
4.1 Análisis estadístico, interpretación y entrega de resultados Todos 60
Metas de formación de estudiantes A lo largo de este proyecto se tiene contemplado la formación de los siguientes
estudiantes en sus trabajos de tesis de investigación:
• 3 Estudiantes de Licenciatura
• 2 Estudiantes de Maestría
• 2 Estudiantes de Doctorado
Programa de actividades
Año 1 2 3 4 5
Semestre 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10
Actividad
1.1
1.2
1.3
1.4
2.1
2.2
2.3
3.1
3.2
4.1
Metodología científica
Actividad 1.1.1. Caracterización de agrosistemas
Utilizando cartografía del estudio detallada realizado para el Comité de
Recursos Naturales de la Zona Centro de Huajuapan, así como imágenes de
satélite de alta resolución (2.5 m), se identificarán agroecosistemas en los
cuales el maíz y trigo son los principales cultivos de la región Mixteca usando el
mètodo de regionalización fisiográfica.
Actividad 1.1.2. Muestreo y análisis de suelos
Para obtener muestras compuestas de suelos que se hayan cultivado con
maíz en 2010, de seleccionaron las localidades de Ibarra Ramos, San
Jerónimo Silacayoapilla, San Juan Bautista Coixtlahuaca y Tamazulapan del
Progreso, Oaxaca. Los suelos en general son de textura franca, contenido de
materia orgánica menor a 2% y pH alcalino. La metodología de muestreo de
suelos y metodologías de análisis están contenidas en la NOM-021-Semarnat-
2000.
Actividad 1.2.1. Aislamiento y propagación de hongos micorrízicos
Es importante señalar que los hongos formadores de micorrziza arbuscular
son biótrofos obligados, por lo que su propagación involucra el uso de plantas
con esos fines. Se procederá con el método de extracción de esporas del suelo
por tamizado y centrifugación. Las esporas de un solo tipo de hongo se usarán
para iniciar un cultivo en maceta con una planta trampa [28]. Éstas se
mantendrán en cámara de crecimiento durante 4 meses.
Actividad 1.2.2. Obtención de aislamientos de Azospirillum
Azospirillum se aislará en medio de cultivo PY (peptona 0.5%, extracto de
levadura 0.3%, CaCl2 0.007 M), adicionado con 20 μg mL-1 de ácido nalidíxico y
10 μg mL-1 de tetraciclina [18], se identifican los aislamientos en medio para
bacterias fijadoras de nitrógeno, mientras que la capacidad para producir
sideróforos se determina con el método cromoazurol [29].
Actividad 1.3.2. Determinación genética de especies de Azospirillum
(aislamiento de ADN)
Se seleccionan las cepas a las cuales se les extraera el ADN empleando el
KIT fast DNA BIO 101 siguiendo el protocolo sugerido por el fabricante (BIO
101, Joshua Way, California, USA). Para propósitos de la investigación se
emplearan dos iniciadores: NP2 5´CGGGGGACTGTTGGGCGCCATCT) (Fani
et al.,1993) y 1253 (5’-GTTTCCGCCC-3´). Se utiliza un termociclador Termo
Hybaid PCR Express (California, USA) para la amplificación del ADN de cada
cepa. La electroforesis del ADN amplificado se lleva a cabo en geles de
agarosa a 1%. El patrón de bandas obtenido con cada iniciador se analiza a
través de una matriz de datos para determinar matrices de distancia genética
con el programa S-PLUS 2001, Versión 6.0 para Windows. Se genera un
dendrograma por el método del promedio o UPGMA.
Actividad 1.3.1. Identificación de especies de hongos micorrízicos
Se usaran técnicas de identificación visual en base a la morfología de las
esporas y de organelos. Además se usarán pruebas bioquímicas de análisis de
ácidos grasos de la pared de las esporas y de biología molecular.
Actividad 1.4.1. Bioensayo de efectividad de los hongos micorrízicos
Con las plantas inoculadas se obtendrá inóculo de cada hongo para probar
su efectividad en las plantas problema, el maíz. Las plantas se cultivarán en
una mezcla de suelo y vermiculita a las que se inoculará individualmente con
cada uno de los hongos propagados previamente en la planta trampa. Las
plantas se conservarán en cámara de crecimiento por 8 meses a una
temperatura de 28ºC y con una humedad ambiental de 60% con riego de agua
dos veces por semana. Al final del crecimiento, se evaluará biomasa y P
totales, así como funcionalidad del hongo.
Actividad 1.4.2. Experimento en invernadero con Azospirillum
Se realizarán pruebas en de inoculación en invernadero. Para los
experimentos con Azospirillum, se sembraran en charolas de plástico de 38
orificios en sustrato de turba (Redi Earh ScottR) con pH 6.8. Se inoculara con la
aplicación de 1 mL de cultivo bacteriano, cultivado en medio líquido PY y
suplementado con CaCl2 0.04%, durante 48 h a 32 ºC y 200 rpm de agitación
constante. Al momento de aplicarse, cada muestra tenía 1x108 UFC mL-1 .
Actividad 2.1 y 2.2. Parcelas de evaluación
Los cultivos de Azospirillum se mezclarán con 500 g de turba estéril con pH
6.8. Las mezclas se incubaron por siete días a 32 ºC en bolsas de polietileno,
bajo condiciones asépticas. Antes de sembrarse, la semilla se mezclara con el
inóculo (1kg de inóculo por 14 kg de semilla, 6x107 ufc por semilla) y se
agregara solución acuosa de goma arábiga 20% (40 mL kg-1 de semilla) como
adherente. En el caso de los hongos micorrízicos se preparará una pasta del
material inoculante en una proporción adecuada de número de esporas con la
semilla de maíz, se dejará secar y después se mezclará con el suelo agrícola
para cultivo.
Se establecerán parcelas con biofertilizantes en parcelas de maíz con
agricultores cooperantes, en condiciones de temporal y en suelos erosionados.
Se utilizará la fertilización química convencional como testigo al momento de la
siembra con el tratamiento 90-60-00. Las variables respuesta a estudiar serán:
altura de planta, días a floración masculina (50% de emisión de la flor
masculina), y rendimiento. La unidad experimental consistirá de 5 surcos de 4
m, inoculando la semilla que se empleará en los tres surcos centrales. Se
utilizará un diseño experimental en bloques completos, distribuyendo al azar 4
repeticiones de tratamientos. Se cosecharán los tres surcos centrales.
Actividad 3.3. Producción de biofertilizantes a escala piloto o semi-industrial
Se emplearán dos métodos de propagación microbiana de acuerdo al tipo de
cepa: cultivo en medio líquido para la bacteria Azospirillum y cultivo en medio
sólido por colonización en planta para los hongos micorrízicos arbusculares.
Una vez que se tienen las cepas nativas aisladas e identificadas, se procederá
a la propagación.
Cultivo de Azospirillum. Se realizará el escalamiento de matraz agitado,
biorreactor de 5 L, hasta biorreactor piloto de 30 L con control de temperatura,
pH y oxígeno disuelto. Se realizarán las cinéticas de crecimiento y se
obtendrán las condiciones óptimas de producción. Posteriormente se recuperá
la biomasa usando procesos combinados de membranas y secado por
liofilización y por aspersión. Finalmente se dará un soporte al inoculante
usando pellets o microcápsulas para mejorar la eficiencia de la inoculación [15].
Cultivo de hongos micorrízicos. Los hongos aislados se propagarán por el
método de cultivo en bolsas en lote. Para cada cepa se colectará una tonelada
de suelo con características adecuadas [24], se molerá y tamizará a un tamaño
de malla de 0.2 cm. Se seleccionará la planta hospedera mediante un estudio
de propagación en diferentes especies y de acuerdo a la literatura. Se
esterilizará el suelo por irradiación solar y se peletizará la semilla junto con el
inoculante. Se plantarán las semillas y se dejarán crecer las plantas. Se
determinará la concentración de esporas durante el crecimiento y después de 3
meses cuando se realiza la colección del suelo.
Actividad 3.2. Medición del micelio total, micelio activo, y del potencial de
inóculo del suelo
Las estructuras fúngicas vivas y muertas se observarán con la tinción de
azúl de tripano [31]. La efectividad de la micorriza formada se medirá por medio
de las enzimas succinato deshidrogenasa (micelio vivo) y fosfatasa alcalina
(micelio con metabolismo fosfato activo) [32]. Se hará también la medición de
los propágulos de los hongos MA en el suelo. Estos incluyen esporas,
fragmentos de raíces micorrizadas, materiales orgánicos colonizados y redes
de hifas en el suelo. Es decir se medirá el potencial de inóculo (PI) del suelo a
estudiar, que es una consecuencia del número fisiológicamente activo de ese
organismo y de su estado nutricional. Este potencial puede ser determinado
cultivando plantas trampa en el suelo problema. El PI se evalúa estimando el
número más probable de propágalos fúngicos. Las plantas se cultivan durante
3 meses [32].
Tabla 2. Recursos humanos por especialidad y asignación de metas específicas Nombre Filiación Descripción de especialidades en
área de estudio Email
Ernesto
Castañeda
ITVO - Desarrollo rural
- Transferencia de tecnología
- Desarrollo sustentable
Jesús
García
CBG - Evaluación de efectividad biológica
de microorganismos del suelo
- Difusión de uso y manejo de
biofertilizantes
José Luis
Hernández
CBG - Identificación de microorganismos de
suelos para uso como biofertilizantes
Fidencio
Sustaita
UTM - Ingeniería agronómica (edafología)
Rogelio
Valadez UTM - Ingeniería de procesos
biotecnológicos [email protected]
María
Valdés
ENCB - Ecología molecular de
microorganismos asociados a plantas
Instituciones:
CBG-IPN – Centro de Biotecnología Genómica del I.P.N. (Cd. Reynosa, Tamaulipas)
ENCB-IPN – Escuela Nacional de Ciencias Biológicas del del I.P.N. (México, D.F.)
ITVO – Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca (Oaxaca, Oaxaca)
UTM – Universidad Tecnológica de la Mixteca (Huajuapan de León, Oaxaca)
Colaborador Internacional: Dra. Yolande Dalpé de Food and Agriculture
Canada, experta en taxonomía e identificación de hongos micorrízicos
Presupuestos Gasto de inversión
Actividad Gasto de inversión Total
1.1.1. Actualización Sistema de Información Geográfica 10,000
1.1.2. Herramientas para trabajo de campo 5,000
1.1.3. Equipos de laboratorio 150,000
1.1, 1.2, 1.3, 1.4 Laboratorio de biotecnología de suelos en UTM 1,200,000
1.1, 1.2, 1.3, 1.4 Equipo de biotecnología de suelos en UTM 600,000
2.1, 2.2 Herramientas para trabajo de campo 15,000
2.3 Cañón de proyección 8,500
3.1 Equipos y maquinarias de proceso: tamizador, molino,
granja de propagación, reactor de 30 L
500,000
3.2 Microscopios estereoscópicos, cámara de alta definición y
tarjeta procesadora de datos
150,000
TOTAL 2,638,500
Gasto corriente
Actividad Gasto corriente Total
1.1.1. Papelería y cartuchos para plotter 4,000
1.1.2. Viáticos, trabajadores de campo, transporte 15,000
1.1.3. Reactivos para análisis fisicoquímico de suelos 50,000
1.1, 1.2, 1.3, 1.4 Mantenimiento de equipo e insumos de biología molecular 250,000
1.4 Servicios de secuenciación 75,000
2.1, 2.2 Herramientas para trabajo de campo 15,000
2.3 Papelería, promoción, diseño 8,500
3.1, 3.2 Material de laboratorio, reactivos químicos 25,000
4.1 Beca estudiantes de maestría (2) 307,000
4.2 Beca estudiantes de licenciatura (3) 115,130
4.1 Movilidad de estudiantes (7) 65,000
4.1 Movilidad investigadores del equipo de Red 150,000
4.1 Movilidad investigador internacional 75,000
TOTAL 1,154,630
TOTAL: $3,793,130.00 Catálogo de recursos materiales por institución Institución Instrumentación y equipos
CBG - Termociclador (Master Cycler,
Eppendorf)
- Microcentrífuga (5415-D, Eppendorf)
- Campana para mezcla de PCR
- Campana de flujo laminar
- Incubadora con agitación
(Termomixer eppendorf)
- Transluminador UV(Fisher Biotech
614A, Fisher)
- Sistema de fotodocumentación
(Kodak)
- Balanza analítica (OHAUS, Voyager)
ENCB - Centrífugas
- Cámaras de crecimiento
- Refrigerador,
- Estéreomicroscopio y microscopio,
- Balanzas,
- Transiluminador,
- Fotodocumentador
- Termociclador
UTM - Biorreactores piloto
- Liofilizador de 4 L
- Sistemas de separación por
ultrasonido y cromatografìa
- Taller de manufactura avanzada
- Sistemas de separación por
membranas de microfiltración de
flujo tangencial
- GC, HPLC, MS de triple cuadrupolo,
PAGE
Catálogo de investigadores asociados o colaboradores al trabajo de Red de Biofertilizantes (otras disciplinas del conocimiento)
Grado Nombre Institución Especialidad Incide en objetivos:
Dra Norma F. Santos
Sanchez
Universidad Tecnológica de
la Mixteca
Síntesis orgánica y
análisis químico de
compuestos bioactivos
1,2 y 3
Dr Raul Salas
Coronado
Universidad Tecnológica de
la Mixteca
Química analítica
estructural e
instrumental, análisis
de compuestos
bioactivos
1, 2 y 3
Entregables
No. Meta
Entregables
1 Biotecnología Básica
1.1 Reporte de características climatológicas, físicas, químicas y sociales de suelos
muestrados de la Mixteca Oaxaqueña
1.2 Inventario de microorganismos con potencial de uso biofertilizante
1.3 Reporte de identificación de microorganismos con potencial de uso biofertilizante
1-4 Reporte de resultados de efectividad biológica in vitro e in planta
2 Evaluación agrícola y desarrollo rural
2.1 Reporte de validaciones del potencial biofertilizante en parcelas de la región (agricultores cooperantes), en función de la variabilidad en precipitación, temperatura y características físico-químicas del suelo.
2.2 Reporte de la comparación de desempeño en campo de cepas nativas e inoculantes
comerciales y análisis comparativo del costo de producción de maíz, empleando
biofertilizantes y fertilizantes químicos.
2.3 Reporte de reuniones y talleres realizadas para la difusión en el uso y manejo de los
biofertilizantes
3 Procesos biotecnológicos de producción y transferencia de tecnología
3.1 Reporte de técnicas y procedimientos empleados en bioprocesos para la producción y
formulación de biofertilizantes
3.2 Reporte de técnicas y procedimientos empleados para el monitoreo y control de
bioprocesos
4 Análisis
4.1 Tesis desarrolladas dentro del proyecto
4.2 Artículos de divulgación
4.3 Artículos científicos en revistas indexadas
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