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.