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La Solarización Sobre Las Poblaciones Microbianas Benéficas Del Suelo
Ing. Agr. Elsa Leonor Ulla
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Universidad Nacional de Tucumán Facultad de Agronomía y Zootecnia
La Solarización sobre las Poblaciones
Microbianas Benéficas del Suelo
Departamento de Posgrado
Facultad de Agronomía y Zootecnia
Secretaría de Posgrado
Universidad Nacional de Tucumán
Trabajo de Tesis para optar al Título de
“Magister en Agronomía”
La Solarización Sobre Las Poblaciones Microbianas Benéficas Del Suelo
Ing. Agr. Elsa Leonor Ulla
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Autor: Ing. Agr. Elsa Leonor Ulla
Director de Tesis: Dr. Carlos Hugo Bellone
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Ing. Agr. Elsa Leonor Ulla
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Universidad Nacional de Tucumán Facultad de Agronomía y Zootecnia
Autoridades
Rector CPN Mario Alberto Marigliano
Decano Dr. Carlos Hugo Bellone
Vice Decano Ing. Agr. Edmundo Dante Lagomarsino
Secretario Académico Ing. Agr. Carlos Arnaldo Latina
Secretario de Asuntos Administrativos CPN Adolfo Lauro Rodríguez
Secretario de Extensión Ing.Agr. Gonzalo Javier Martínez Pastur
Secretario de Asuntos Estudiantiles Ing.Agr. Mariano Andrés Chehín
Director de Posgrado
Ing. Agr. Ms. Sc. Jorge Gustavo Perera
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COMISIÓN DE SUPERVISIÓN
Dr. Carlos Hugo Bellone
Ing. Agr. Alberto René Stegmayer
Ing. Agr. Ms. Sc. Jorge Gustavo Perera
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AGRADECIMIENTOS
Al Dr. Carlos Hugo Bellone, por la orientación,
estímulo y dedicación.
A Patricia Cecilia Lindón, por su inestimable
cooperación en la edición de esta tesis.
A los integrantes de la Cátedra Microbiología
Agrícola de la FAZ-UNT, por las sugerencias y apoyo
en las tareas experimentales.
Al Ing. Agr. Ms.Sc. Jorge Gustavo Perera, por su
incondicional apoyo.
A amigos y colegas de la FAZ-UNT, que de
alguna manera contribuyeron con la realización de
este trabajo.
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DEDICADO A:
Zulema Ana, mi Madre
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PUBLICACIONES SOBRE EL TEMA DE TESIS
Los siguientes trabajos científicos fueron realizados con resultados que forman parte de esta Tesis.
Ulla, E.L.; Bellone, C.H. y Zanotta, C. 1999. Solarización y
microorganismos del suelo. En II Reunión Científico - Técnica: Biología
del Suelo y Fijación Biológica del Nitrógeno. Alberto Stegmayer, Delia S.
Pernasetti y Carlos Gómez Bello eds: 57-59. ISBN: 950-746-016-0.
Ulla, E. L. y Bellone, C. H. 1999. Solarización y Micorrizas en tomate
(Lycopersicon esculentum Mill.). En II Reunión Científico-Técnica:
Biología del Suelo y Fijación Biológica del Nitrógeno. Alberto Stegmayer,
Delia S. Pernasetti y Carlos Gómez Bello eds: 383-385. ISBN: 950-746-
016-0.
Elsa L. Ulla y Bellone, C.H. 2000. “Solarization and Phosphate Solubiliser
Microorganisms in Soil”. Biocell. 24 (1): 76. ISSN 0327-9545.
Ulla, E.L.; Zanotta, C.M. and Bellone, C.H. 2001. Microbial Activity on
Solarized Soils. Biocell, 25 (1): 73. ISSN: 0327-9545.
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PRESENTACIONES EN REUNIONES CIENTÍFICAS
Ulla, E.; Bellone, C. y Zanotta, C. Solarización y microorganismos
nitrificadores en el suelo. Presentado en el II Taller de Trabajo del
Programa “Manejo de sistemas microbianos para optimizar la producción
agrícola y silvopastoril en algunas áreas del NOA”. Finca El Manantial,
Tucumán. 1999.
Ulla, E.L.; Zanotta, C.M. y Bellone, C.H. Actividad microbiana en suelos
solarizados. Presentado en las XVI Jornadas de la Sociedad de Biología de
Tucumán. Tafí del Valle, Tucumán. 2000.
Ulla, E.L.; Zanotta, C.M. y Bellone, C.H. Solarización y nodulación en
arveja (Pisum sativum L.). Ulla, Elsa; Zanotta, C.M. y Bellone, C.H.
Presentado en XX Reunión Latinoamericana de Rhizobiología y Defensa
del Medio Ambiente (RELAR). Arequipa, Perú. 2000.
Ulla, Elsa. Micorrizas nativas en suelos solarizados. Presentado en XX
Reunión Latinoamericana de Rhizobiología y Defensa del Medio Ambiente
(RELAR). Arequipa, Perú. 2000.
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ÍNDICE GENERAL Página
1. Summary 1
2. Introducción 3 2.1. Erradicación del Bromuro de Metilo 3 2.2. Solarización de Suelos. Una alternativa al uso del Bromuro
de metilo 4 2.3. Microorganismos del suelo 8 2.4. Factores que influencian la actividad de los microorganismos 10 2.5. Solarización y microorganismos patógenos del suelo 12 2.6. Solarización y microorganismos benéficos del suelo 14 2.7. Solarización en Argentina 15 2.8. Solarización en Tucumán 17
3. Hipótesis 18
4. Objetivo 18 4.1. Objetivo General 18 4.2. Objetivos Específicos 18
5. Antecedentes 19 5.1. Solarización y propiedades físico-químicas del suelo 19 5.2. Solarización y microorganismos del suelo 20 5.3. Solarización y endomicorrizas 20 5.4. Solarización y asociación rizobios - leguminosas 22
6. Material y Métodos 24
7. Resultados 27 7.1. Temperaturas de suelo 27 7.2. Análisis de suelo 33 7.3. Recuento de microorganismos 35
7.3.1. Bacterias 35 7.3.2. Actinomicetes 36 7.3.3. Hongos 37 7.3.4. Nitrificadores autótrofos 38 7.3.5. Solubilizadores de fosfatos 39
7.4. Colonización micorrícica 40 7.5. Simbiosis rizobios - leguminosas 41
7.5.1. Números de nódulos 41
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7.5.2. Caracterización de rizobios de nódulos de arveja cv. Utrillo 42 7.5.2.1. Velocidad de crecimiento y producción de ácidos 42 7.5.2.2. Resistencia de los aislamientos a distintas concentra-
ciones de antibióticos 45 8. Discusión 47
9. Conclusiones 54
10. Proyecciones 55
11. Resumen 56
12. Bibliografía 58
13. Apéndices 68 13.1. Apéndice I: Establecimiento del ensayo 69 13.2. Apéndice II: Aspectos formales asociados a los registros experi-
mentales 78 13.3. Apéndice III: Medios de cultivo y reactivos 99 13.4. Apéndice IV: Temperaturas máximas del aire durante el período
de solarización 104
ÍNDICE DE TABLAS Página
Tabla 1: Análisis de suelo en los tratamientos sin solarizar (T),
solarizado 30 días (S30) y solarizado 60 días (S60). FAZ- UNT. 1999 33
Tabla 2: Análisis de suelo en los tratamientos sin solarizar (T),
solarizado 30 días (S30) y solarizado 45 días (S45). FAZ- UNT. 2000 34
Tabla 3: Porcentaje de infección micorrícicas en raíces de tomate
var. Marmande. FAZ-UNT. 1999 40 Tabla 4: Porcentaje de infección micorrícicas en raíces de arveja
cv. Utrillo. FAZ-UNT. 2000 40 Tabla 5: Resistencia intrínseca a Ampicilina 45
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Tabla 6: Resistencia intrínseca a Cloramfenicol 45 Tabla 7: Resistencia intrínseca a Estreptomicina 46 Tabla 8: Resistencia intrínseca a Rifampicina 46
ÍNDICE DE FIGURAS
Página
Figura 1: Temperaturas de suelo a 5 cm de profundidad. El Manantial, Tucumán. Enero – Febrero de 1999 27
Figura 2: Temperaturas de suelo a 5 cm de profundidad.
El Manantial, Tucumán. Enero – Febrero de 2000 28 Figura 3: Temperaturas de suelo a 10 cm de profundidad.
El Manantial, Tucumán. Enero – Febrero de 1999 29 Figura 4: Temperaturas de suelo a 10 cm de profundidad.
El Manantial, Tucumán. Enero – Febrero de 2000 30 Figura 5: Temperaturas de suelo a 20 cm de profundidad.
El Manantial, Tucumán. Enero – Febrero de 1999 31 Figura 6: Temperaturas de suelo a 20 cm de profundidad.
El Manantial, Tucumán. Enero – Febrero de 2000 32 Figura 7: Número de UFC (unidades formadoras de colonias)
por gramo de suelo de bacterias. FAZ-UNT. 1999 35 Figura 8: Número de UFC (unidades formadoras de colonias)
por gramo de suelo de bacterias. FAZ-UNT. 2000 35 Figura 9: Número de UFC (unidades formadoras de colonias)
por gramo de suelo de actinomicetes. FAZ-UNT. 1999 36
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Figura 10: Número de UFC (unidades formadoras de colonias) por gramo de suelo de actinomicetes. FAZ-UNT. 2000 36
Figura 11: Número de UFC (unidades formadoras de colonias)
por gramo de suelo de hongos. FAZ-UNT. 1999 37 Figura 12: Número de UFC (unidades formadoras de colonias)
por gramo de suelo de hongos. FAZ-UNT. 2000 37 Figura 13: Número más probable (NMP) por gramo de suelo de
microorganismos nitrificadores. FAZ-UNT. 1999 38 Figura 14: Número más probable (NMP) por gramo de suelo de
microorganismos nitrificadores. FAZ-UNT. 2000 38 Figura 15: Número de UFC (unidades formadoras de colonias)
por gramo de suelo de microorganismos solubiliza- dores de fosfatos. FAZ-UNT. 1999 39
Figura 16: Número de nódulos en plantas de arveja (cv. Utrillo).
FAZ-UNT. 2000 41 Figura 17: Aislamientos de rizobios de nódulos de arveja (cv.
Utrillo) en suelo sin solarizar. FAZ-UNT. 2000 42 Figura 18: Aislamientos de rizobios de nódulos de arveja (cv.
Utrillo) en suelo solarizado 30 días. FAZ-UNT. 2000 43
Figura 19: Aislamientos de rizobios de nódulos de arveja (cv.
Utrillo) en suelo solarizado 45 días. FAZ-UNT. 2000 44
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1. SUMMARY
Solarization is a natural, hydrothermal soil disinfestation process, which
is accomplished through passive capture of solar radiation in moist soil and
covered with transparent plastic.
The principal mode of action of Solarization is usually direct thermal
inactivation of soilborne microorganisms and pests. The heat dosage of
solarization, which is a relationship of soil temperature x time, is affects by
numerous factors. Some of the more important physical components affecting
soil temperature during solarization include diurnal air temperature, radiation
intensity, wind speed and duration, precipitation events, soil texture, color,
moisture content and characteristics of the mulch film.
The effects of solarization are more pronounced on soilborne plant
pathogens than other more competitive soil microflora, many of which are
antagonists of plant pathogens and tend to tolerate solarization or rapidly
recolonize the soil once the treatment has ended.
Solarization is an important technology for the control of pathogen
organisms but the treatment could have negative effects on physical and
chemicals soil properties and on beneficent microflora.
The objective of this work was to analyse changes produced in soil
during solarization: pH, organic matter, organic carbon, ammonium, nitrates
and available phosphorous content and the effects on populations of bacteria,
fungi, actinomycetes, nitrifying microorganisms, phosphates solubilisers,
mycorrhizae and symbiotic nitrogen fixation. The experiences were carried
out in the experimental field of Faculty of Agronomy, during January and
February in 1999 and 2000. Solarization was conducted by covering tilled and
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irrigated soil with transparent polyethylene sheets (100 thickness). The
experimental design was randomised with five replications per treatment
(covered and uncovered). Microdigital thermometer was used to measure soil
temperature at depths 5, 10 and 20 cm. Soil samples were taken to physical
and chemicals analysis. Soil suspension were serially diluted and were spread
on petri dishes containing the appropriate selective medium for counts colony
forming units per gram of soil of bacteria, fungi, actinomycetes and
phosphates solubilisers. The most probable number method was used to
counts nitrifying bacteria. Percent colonisation of tomatoes and peas by
micorrhizal fungi was measured using the line intercept method of Giovannetti
and Mosse. Nodulation in pea was assessed by count and rhizobial strains by
acid producing and intrinsic antibiotic resistance (Chloramphenicol,
Rifampicin, Streptomycin and Ampicillin).
Results showed significatives differences in soil temperatures,
ammonium and nitrate concentrations and microbial activity in solarised soils.
We could be affirmed that soil solarization has negative effects on bacteria,
actinomycetes, nitrifying bacteria, phosphate solubilisers, mycorrhizal
colonisation in tomatoes and peas and nodulation in pea.
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2. INTRODUCCION
2.1. Erradicación del Bromuro de Metilo
La aplicación de Bromuro de Metilo como esterilizante de suelos es una
práctica habitual en el manejo de cultivos que requieren almácigos. Es una
técnica eficaz con la que se pueden minimizar las pérdidas de plantines al
controlar hongos patógenos, nemátodes, insectos de suelo y malezas. El uso de
este producto es cuestionado por organismos internacionales por los riesgos
ecotoxicológicos que acarrea (Ristaino y Thomas, 1997; Clini y Gullino,
1999).
El Protocolo de Montreal es un tratado internacional desarrollado para
proteger la tierra de los efectos detrimentales de la disminución de la capa de
ozono. Ha sido firmado por 167 países y controla la producción y venta de
sustancias que producen el agotamiento de la capa de ozono. En 1995, se
consideraron las consecuencias relevantes del Bromuro de Metilo y su control
global fue agregado al tratado. En 1997, se estableció un cronograma de
reducción de consumo del 100% para el año 2005 en países desarrollados y
para el año 2015 en países en desarrollo (EPA’s Stratospheric Protection
Division, 1998).
La búsqueda de métodos alternativos o sustitutos del bromuro de metilo
se ha transformado en un reto, en estos últimos años, para investigadores y
especialistas del mundo. La utilización del calor ofrece una alternativa a las
desinfecciones con productos químicos, sin estar exento de inconvenientes y
limitaciones.
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2.2. Solarización de suelos. Una alternativa al uso del Bromuro de Metilo.
La solarización, un procedimiento usado principalmente para la
desinfección de suelos, ha sido descripta desde hace más de 20 años y
rápidamente creció su interés porque es una técnica no química, protectora del
medio ambiente y efectiva para el enfoque del manejo integrado de plagas
(DeVay, 1997).
La solarización es un proceso natural hidrotermal de desinfección de
suelos que se logra a través de la captura de la radiación solar en suelo
húmedo y cubierto con plástico transparente. La solarización ocurre mediante
un modo de acción físico, químico y biológico combinado y es compatible con
otros aditivos de desinfección, tales como enmiendas orgánicas (residuos de
cosecha de crucíferas), control biológico de organismos o pesticidas
(Stapleton, 1997).
Las temperaturas del suelo son muy importantes para el crecimiento y
producción de los cultivos. Durante varias décadas, en la práctica agrícola se
han utilizado muchos métodos para modificar el microclima del suelo
(principalmente humedad y temperatura) para incrementar el crecimiento.
Numerosos tipos de cubiertas se probaron con distintos propósitos. Algunos
para conservar la humedad del suelo, otros para aumentar la temperatura y
otros para el control de malezas. En la literatura se informan desacuerdos
sobre la efectividad de las cubiertas. Muchas de las discrepancias parecen ser
debidas a factores tales como condiciones meteorológicas, características
físicas y fotométricas del suelo y de la cubierta y prácticas culturales. (Mahrer,
1991).
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El valor y la simplicidad de los tratamientos con calor derivan del hecho
que la mayor parte de los fitopatógenos de suelo y las semillas de malezas
tienen un punto de inactivación termal relativamente bajo (Newhall, 1955).
El calentamiento del suelo durante la solarización se produce por la
incidencia de la radiación de onda corta sobre el plástico, que impide la
evaporación del agua del suelo a la atmósfera y se reducen las pérdidas de la
radiación de onda larga. El efecto de la solarización sobre la temperatura del
suelo, es el resultado de una reducción en las pérdidas de calor, unida a un
aumento de la eficacia de la transmisión de ese calor en el suelo húmedo
(Garijo Alba y Frapolli Daffari, 1989).
El efecto de la cobertura sobre la conservación de la humedad y el
aumento o baja de la temperatura del suelo está determinado principalmente
por el balance de energía del suelo. La ecuación de este balance incluye
términos que describen intercambio de energía en el suelo y entre el suelo, la
cubierta y el aire circundante. Las dos ecuaciones básicas que describen el
balance de energía de suelo cubierto y descubierto son las siguientes (Mahrer,
1991):
Rsn + RLn – H –E –S = 0 (1)
Rsnm + Lnm – Hm – Em – Sm = 0 (2)
RL: radiación de onda larga
S: conducción de calor en el suelo ( flujo de calor en el suelo)
H: calor vertical intercambiado con el aire encerrado entre la cubierta y el
suelo por conducción y con el aire circundante por convección (flujo
sensible de calor)
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E: condensación y evaporación de agua
M: suelo cubierto
Rsn y RLn: flujo neto de radiación de onda corta y larga en suelo descubierto
Como otros métodos de desinfección, la solarización tiene beneficios y
limitaciones. Entre los primeros se destacan la simplicidad, seguridad y
efectividad de la técnica y el hecho de que puede ser combinado con métodos
de control biológico y químico La limitación está dada por su dependencia de
las condiciones meteorológicas locales (Stapleton, 1997).
Entre los factores que influyen en la efectividad de la solarización se
encuentran los siguientes:
1) Tamaño de la cubierta: se ha demostrado que el calor es mayor en el
centro. La cubierta angosta es menos eficiente que la ancha.
2) Suelo cubierto con plástico previamente usado: observaciones en campo
del régimen de temperaturas en suelos cubiertos con polietileno
transparente han mostrado que las más altas temperaturas prevalecen
bajo las láminas viejas. Este inesperado fenómeno fue explicado por
Avissar et al, I y II, 1986. Las propiedades fotométricas del polietileno
cambian con el proceso de envejecimiento, en el plástico viejo se
depositan gotas de agua con partículas de suelo lo que hace que se
transmita más radiación global y menos radiación de onda larga que en
el plástico nuevo.
El principal modo de acción de la solarización es la inactivación termal
directa o indirecta de los organismos. La dosis de calor (temperatura x tiempo)
es afectada por numerosos factores (Stapleton, 1997). Algunos de los más
importantes son:
Temperatura diaria del aire: más cálida mejor, día y noche.
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Intensidad de la radiación: la mayor, mejor.
Velocidad y duración del viento: menos viento permite mayor retención del
calor.
Precipitaciones: cielo nublado y agua sobre la superficie del plástico
disminuye la temperatura del suelo.
Textura del suelo: suelos con alto contenido de arcilla tienden a retener
más calor.
Color del suelo: suelos oscuros absorben más calor.
Humedad del suelo: suelos húmedos permiten una mejor transferencia del
calor.
Características del plástico: color, transparencia y permeabilidad.
La solarización del suelo es una función de la relación tiempo -
temperatura. La inactivación termal de la población microbiana y otros
organismos durante la solarización, depende de la temperatura del suelo y del
tiempo de exposición, los cuales están inversamente relacionados. A 37°C,
umbral de muerte térmica para muchos hongos mesófilos, se requieren
exposiciones de 2 a 4 semanas; mientras que a 47°C es suficiente una
exposición de 1 a 6 horas. Algunos hongos son menos sensibles que la
mayoría a las altas temperaturas en suelos húmedos. Otros, muy sensibles
pueden perder su viabilidad en 30 minutos a 38°C y ser controlados hasta 70
cm de profundidad por solarización en 6 semanas. Los propágulos están
sujetos a variaciones térmicas diariamente (DeVay and Katan, 1991).
Otro componente crítico del tratamiento es la sensibilidad del organismo
destino, la cual varía ampliamente con las especies. Un suelo húmedo previo a
la solarización estimulará a romper la dormancia de las estructuras de
supervivencia de algunos microorganismos, comienza su actividad metabólica
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y se tornan más susceptibles a los efectos biocidas del tratamiento. En algunos
casos pueden debilitarse por temperaturas subletales (por debajo de 38-40°C)
de manera tal que no causan daño a las plantas o se tornan más susceptibles a
los tóxicos químicos o al ataque por antagonistas (Tjamos and Fravel,1995).
La solarización ha sido tradicionalmente considerada una técnica de
desinfección adecuada para climas áridos. En años recientes, se ha informado
su aplicación potencial en regiones húmedas caracterizadas por abundantes
lluvias y nubosidad, en las que se observa disminución en las densidades de
algunos nemátodes y hongos pero no sobre las bacterias que producen
marchitamiento (Chellemi et al, 1997; Coates Beckfort et al, 1998).
2.3. Microorganismos del suelo
Dentro de los cinco grupos principales de microorganismos que
contiene el suelo destacamos a bacterias, actinomicetes y hongos.
Bacterias: El número de células bacterianas en el suelo siempre es
grande, debido al diminuto tamaño de las mismas y a que los otros grupos
poseen células grandes, las bacterias representan mucho menos de la mitad de
la masa celular microbiana total. La densidad de bacterias en el suelo,
determinada a partir de los métodos clásicos de dilución y recuento sobre
medios de cultivo líquidos o sólidos, oscila entre 106, 109 y hasta 1010
Unidades Formadoras de Colonias/g de suelo (Dommergues y Mangenot,
1970; Alexander, 1980). Este grupo presenta una elevada tasa de crecimiento
y alta capacidad de descomposición de diferentes sustratos contenidos en el
suelo, ejerciendo un importante papel en el reciclado de los elementos. La
materia orgánica es uno de los factores que más incide en la distribución de las
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bacterias del suelo ya que son en su gran mayoría heterótrofas (Frioni, 1999).
También están presentes las bacterias fotosintetizadoras, responsables de la
producción de materia orgánica a través de la energía luminosa y las
diazotróficas, capaces de fijar nitrógeno de la atmósfera. Con un número
relativamente pequeño pero de gran importancia agronómica, encontramos las
bacterias quimiolitótrofas capaces no solo de oxidar compuestos minerales de
nitrógeno y azufre sino también de fijar dióxido de carbono (Brandao, 1992;
Alexander, 1999).
Hongos: En muchos suelos cultivados los hongos constituyen gran parte
del protoplasma microbiano total, aportan una parte significativa de la
biomasa debido al gran diámetro de sus filamentos y a la extensa red que
forman. Son activos degradadores de sustratos carbonados y su rol esencial es
la mineralización de fuentes complejas de carbono (Frioni, 1990) Los hongos
se encuentran en el suelo en comunidades variando de 104 a 106 Unidades
Formadoras de Colonias/g de suelo. Por su naturaleza heterótrofa dependen de
la materia orgánica para su desarrollo y se reconocen tres categorías por su
relación con la materia orgánica: saprófitos, utilizan los sustratos orgánicos
inanimados; parásitos, materia orgánica viva y simbióticos, asociados con
otros organismos, algas o vegetal, para su nutrición (Frioni, 1990). En este
grupo se encuentran los hongos micorrícicos vesículo - arbusculares que se
asocian con la mayoría de las plantas superiores.
Actinomicetes: son numerosos y están ampliamente distribuidos en el
suelo y en una variedad de hábitats diferentes incluyendo estiércol y fondo de
los lagos. Como regla general son saprófitos, aunque algunas especies pueden
causar enfermedades a plantas, animales y al hombre. Su participación está
limitada a los estados iniciales de la degradación de residuos, pero cuando los
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nutrientes se vuelven limitantes y la presión de los competidores disminuye,
su número comienza a aumentar. Este grupo puede producir sustancias
probióticas( vitamina B1, B2, B6, B12, biotina, ácido fólico) y un 50-75% de
las cepas aisladas pueden producir antibióticos (estreptomicina,
clorotetraciclina, cicloheximida) que juegan un papel importante en las
interacciones microbianas en el suelo (Frioni, 1990). El tamaño de la
comunidad depende del tipo de suelo, particularmente del contenido de
materia orgánica. Las estimaciones por cuenta en placa proporcionan valores
que varían de 105 a 108 Unidades Formadoras de Colonias/g de suelo
(Alexander, 1980, Frioni, 1990).
2.4. Factores que influencian la actividad de los microorganismos.
Las condiciones del ambiente afectan la densidad y la composición de la
microflora y los factores abióticos pueden alterar significativamente a la
comunidad y a su potencial bioquímico. Entre los factores ambientales que
influyen sobre la flora microbiana del suelo se encuentran:
Humedad: cuando es excesiva, se detiene la proliferación microbiana
porque disminuye el suministro de oxígeno disponible, creando un ambiente
anaeróbico. La humedad de suelo ideal para el desarrollo de los hongos está
entre 60 a 70% de la capacidad de retención de agua de un suelo, en general
son aeróbicos y presentan resistencia a altas presiones de dióxido de carbono
por lo que se los puede encontrar en mayor profundidad en el suelo (Brandao,
1992). El nivel óptimo para la actividad de las bacterias aeróbicas es del 50 al
75% de la capacidad de retención de humedad del suelo, la inundación trae
consigo una disminución en la cantidad de bacterias que se desarrollan en
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presencia de oxígeno Frioni, 1999). Los actinomicetes comunes del suelo se
desarrollan bien con contenidos un poco más altos de humedad, por arriba del
85-100% de la capacidad de retención y disminuyen considerablemente como
consecuencia del metabolismo aeróbico. Si el oxígeno es limitante, no se
desarrollan en el suelo (Frioni, 1990).
Temperatura: rige todos los procesos biológicos, cada microorganismo
tiene una temperatura óptima de crecimiento y un intervalo fuera del cual el
crecimiento se detiene. La mayor parte de las bacterias del suelo son mesófilos
con una temperatura óptima entre 25 y 40 °C. Los actinomicetes son en su
mayoría mesófilos, aunque existen especies termófilas responsables de las
transformaciones de abonos verdes, heno, compost y abonos animales (Frioni,
1990; Alexander, 1980). La mayoría de los hongos son mesófilos, aunque
dentro de este grupo se pueden encontrar algunos termófilos, Aspergillus y
Trichoderma, que llegan a ser abundantes durante el calentamiento del abono
en descomposición.
pH: Para la mayoría de las bacterias el óptimo está cercano a la
neutralidad, las condiciones altamente ácidas o alcalinas tienden a inhibirlas.
Los actinomicetes no toleran valores bajos de pH, en medios ácidos
constituyen menos del 1% del número viable total. Los hongos pueden
desarrollar dentro de un amplio rango de pH, desde el extremo ácido hasta el
alcalino; como las bacterias y los actinomicetes no son comunes en estas
áreas, no presentan competencia por lo que los hongos dominan la comunidad
microbiana (Alexander, 1980; Frioni, 1990, 1999).
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2.5. Solarización y microorganismos patógenos del suelo
El valor práctico de la solarización como una estrategia de manejo de
enfermedades puede ser valorado por muchos factores incluyendo eficiencia
pesticida, efectos sobre el crecimiento y rendimiento de los cultivos, relación
beneficio-costo y aceptación del usuario. Existe hoy una cantidad sustancial
de literatura que describe organismos que son controlados total o parcialmente
por solarización (Stapleton, 1997).
Durante la solarización, ocurren cambios en el complejo biológico del
suelo. Los efectos son más pronunciados sobre fitopatógenos que sobre otra
microflora de suelo más competitiva, muchas de los cuales son antagonistas de
los anteriores y tienden a tolerar la solarización y a proliferar rápidamente en
el suelo cuando el tratamiento ha finalizado (Stapleton, 1997; Chen et al ,
1991).
Los mecanismos por los que la solarización afecta el crecimiento y
sobrevivencia de los microorganismos del suelo son muy complejos. Algunos
son directos, resultantes de la inactivación termal de los procesos celulares y
otros indirectos que provocan el debilitamiento de las células incrementando
su sensilbilidad a microorganismos antagonistas y a pesticidas (De Vay y
Katan, 1991).
Hartz et al (1993) evaluaron la solarización, sola o combinada con
metan sodio, comparada con bromuro de metilo y demostraron que los
tratamientos fueron igualmente efectivos en el control de Phytophthora
cactorum, Phytophthora citrícola y Verticillium dahliae. La solarización
incrementó en un 12% el rendimiento en el cultivo de frutilla sobre el
La Solarización Sobre Las Poblaciones Microbianas Benéficas Del Suelo
Ing. Agr. Elsa Leonor Ulla
25
rendimiento en parcelas no tratadas; combinada con metan sodio el
incremento fue de 29% equivalente a lo logrado con bromuro de metilo.
Basallote et al (1994), expresan los resultados obtenidos en Andalucía
durante período 1986-1994. Las poblaciones de Verticillium dahliae y
Sclerotium cepivorum fueron eliminadas de la capa arable de suelos infestados
naturalmente tras 6-11 semanas de solarización, obteniéndose un control muy
satisfactorio de los patógenos antes mencionados en un segundo año
consecutivo de cultivo.
López-Herrera et al (1994), estudiaron el efecto de la solarización de
suelo sobre la pérdida de viabilidad del inóculo de Botrytis cinerea y
demostraron que con temperaturas de 46.8, 40.3 y 36.4 °C a las profundidades
de 5, 15 y 25 cm se erradicó al patógeno, aislado de diferentes cultivos
hortícolas en la costa Mediterránea.
Montealegre et al (1996), en ensayos realizados en la V Región, Chile,
solarizando 40 días un suelo con monocultivo de tomate en invernadero,
concluyeron que el grado de control de Pyrenochaeta lycopersici fue efectivo
solo a 10 cm de profundidad. En el cultivo comercial, se obtuvo un mayor
rendimiento en el suelo solarizado respecto al obtenido en el suelo sin tratar.
Aballay et al (1996) evaluaron el grado de control del inóculo artificial
de Verticillium dahliae en suelo solarizado durante 40 días. Se logró un
control del inóculo de 98.3%, 85% y 70% a los 10, 20 y 30 cm de
profundidad.
En experiencias realizadas en huerto de palto en el sur de España, se
presenta a la solarización como un método efectivo en el control de
Phytophtora cinnamomi (López Herrera et al, 1997) y Dematophora necatrix
(López Herrera et al, 1998, 1999).
La Solarización Sobre Las Poblaciones Microbianas Benéficas Del Suelo
Ing. Agr. Elsa Leonor Ulla
26
2.6. Solarización y microorganismos benéficos del suelo
La solarización es efectiva para el control de nemátodes, bacterias,
hongos y malezas tanto anuales como perennes. Ha mostrado un efecto
positivo en la supervivencia e incremento, en rizósfera de tomate, de
poblaciones bacterianas pertenecientes a los géneros Bacillus, Pseudomonas
fluorescens y Streptomyces, en contraste con la variable y frecuentemente
negativa influencia de la aplicación del bromuro de metilo (Antoniou, 1997).
En experiencias realizadas en lechuga, el número total de hongos antes
de la plantación se redujo significativamente en un 65-78% y se suprimió el
establecimiento de los mismos en la rizósfera de las plantas en suelo
solarizado. En contraste con este efecto, el número de Bacillus spp. no se
redujo después del tratamiento y el número de unidades formadoras de
colonias se incrementó en la rizósfera de lechuga de suelo solarizado. El
número de Pseudomonas fluorescens también fue de 6 a 10 veces mayor en la
rizósfera de lechuga de suelo solarizado (Gamliel et al, 1993).
Merón et al (1989) trabajando con dos técnicas de desinfección,
solarización y fumigación con bromuro de metilo, sostienen que el
crecimiento vegetativo del cultivo responde de forma similar en ambos
tratamientos. El efecto benéfico de la solarización es evidente aún en el
segundo cultivo después de la solarización. En la rizósfera de plantas que
crecieron en suelos solarizados se incrementó la población de pseudomonas
fluorescentes.
En California, en semillas de remolacha y rabanito inoculadas con
rizobacterias promotoras de crecimiento (PGPR), se observó que la densidad
La Solarización Sobre Las Poblaciones Microbianas Benéficas Del Suelo
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27
de población fue mayor en raíces de plantas crecidas en suelo solarizado que
en suelo no tratado (Stapleton y De Vay, 1984).
Soulas et al (1997), determinaron que la solarización de suelos puede
ser un método efectivo de desinfección en viveros forestales, las temperaturas
alcanzadas durante este tratamiento (50 °C) reducen la infectividad de las
ectomicorrizas en el suelo. Entre los hongos de suelo, las ectomicorrizas
fueron los más sensibles al calor solar.
2.7. Solarización en Argentina
En la República Argentina, se realizaron experiencias en almácigos de
cultivos hortícolas, en el Alto Valle de Río Negro, con resultados
significativos sobre el control de nemátodes, hongos como Aspergillus,
Penicillium, Pythium y algunas malezas gramíneas pero no de latifoliadas (Di
Masi et al, 1996).
En la Facultad de Agronomía de la Universidad de Buenos Aires, se
observó un control efectivo de hongos patógenos en suelos solarizados con
respecto a los sin tratar (Moya y Verdejo, 1996).
La Estación Experimental Agropecuaria INTA de San Pedro, presentó
un informe sobre ensayos de solarización realizados durante el año 1998, en el
cual se destaca que el polietileno especial logró un mayor calentamiento del
terreno comparándolo con el tipo común. La solarización tanto a campo como
en invernáculo y utilizando los dos tipos de polietileno, causó la pérdida de la
viabilidad de Pythium sp., Sclerotinia sclerotiorum y Rhizoctonia solani. La
solarización del sustrato utilizado en la producción de plantines de tomate y
pimiento, produjo aumentos significativos en el nacimiento y en el desarrollo
La Solarización Sobre Las Poblaciones Microbianas Benéficas Del Suelo
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28
vegetativo de los mismos. Se controlaron las malezas anuales y su efecto
perdura en el invernáculo después de 10 meses (Martinengo de Mitidieri et al,
1998).
En Cinco Saltos (Río Negro), se evaluó la efectividad de la solarización
en invernadero y se concluyó que es una técnica aplicable a la región. Existe
un efecto favorable en el control de los patógenos del mal de los almácigos en
plantas de tomate y en la población de Meloidogyne spp. en suelo. No elimina
completamente la microflora benéfica, permitiendo una recolonización de
Pseudomonas fluorescente en el suelo que favorecería el control de patógenos
al competir estas bacterias por el sustrato y además promover el crecimiento
vegetal (Reybet et al, 1999). Afecta negativamente el desarrollo de malezas,
aunque no las suprime por completo y existe una tendencia positiva al
incrementarse el rendimiento del cultivo (Bustamante et al, 1999).
Moccia et al (2000), analizando el efecto de la longitud del período de
solarización en el cultivo de rúcula, encontraron valores de rendimiento
superiores en las parcelas que recibieron 30 y 45 días de tratamiento debido al
control ejercido sobre Sclerotinia sclerotiorum; 30 días de tratamiento fue
efectivo en el control de Fusarium oxysporium y 45 días para el control de
malezas.
Salerno et al (2000), en vivero de eucaliptus observaron que el calor
solar disminuyó el inóculo potencial de patógenos (Fusarium y Pythium) y de
ectomicorrizas nativas e incrementó la concentración de nitratos en el suelo.
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29
2.8. Solarización en Tucumán
Los resultados encontrados en experiencias preliminares llevadas a cabo
en la Facultad de Agronomía y Zootecnia de la Universidad Nacional de
Tucumán, mostraron cambios en las propiedades físico-químicas del suelo y
disminución en la cantidad de microorganismos nitrificadores (Ulla et al,
1997) y micorrizas (Ulla et al, 1997, 1998).
Otros ensayos se realizaron con el objetivo de analizar la producción de
Calendula officinalis L. en suelos solarizados y tratados con productos
químicos. Los autores concluyeron que la producción se ve incrementada en
suelos solarizados (Vidal de Latina y Jaime, 1998).
Villagrán de Krapovickas y Zuccardi (2001), utilizaron solarización en
invernaderos y determinaron que produce una importante reducción de
malezas anuales y perennes.
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30
3. HIPÓTESIS
La solarización como tecnología de importancia creciente en el control
de agentes patógenos, tiene efectos negativos sobre las características físico-
químicas y la actividad biológica benéfica del suelo.
4. OBJETIVO
4.1. Objetivo general
Determinar la incidencia de la solarización sobre los factores físico-
químicos y la actividad de grupos de microorganismos del suelo.
4.2. Objetivos específicos
Determinar los cambios físico-químicos producidos en el suelo durante la
solarización: pH, Materia Orgánica, Carbono Orgánico, Amonio (NH4+),
nitratos (NO3-) y Fósforo disponible.
Determinar la variación de las poblaciones de bacterias, hongos y
actinomicetes antes y después del tratamiento.
Determinar la influencia de la solarización sobre distintos grupos
simbiontes y funcionales de microorganismos del suelo: endomicorrizas,
fijadores de nitrógeno, solubilizadores de fosfatos y nitrificadores.
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31
5. ANTECEDENTES
5.1. Solarización y propiedades físico-químicas del suelo
Referente a las características del suelo, se registran cambios físico-
químicos importantes. En terrenos solarizados se ven incrementados los
nutrientes minerales solubles. Los cambios más notables se pueden ver en el
incremento de la concentración de nitratos. Los aumentos en la concentración
de amonio fueron usualmente menores. Aumentaron también las
concentraciones de Cl-, K+ y Ca2+ y Mg2+ debido al tratamiento solar. En forma
similar, se incrementa la conductividad eléctrica en el extracto de saturación,
la cual está en función de la concentración de sales solubles. Por otro lado, el
pH no fue afectado y los cambios en la concentración de P extractable fueron
inconsistentes (Chen y Katan, 1980).
En general, la fertilidad del suelo mejora con la solarización. Se
incrementan significativamente los niveles de nitrógeno amónico, fosfato y
potasio: 77, 157.9 y 60.5 respectivamente luego de la solarización dentro de
bolsas plásticas. Los aumentos de hierro, conductividad eléctrica, carbono
orgánico y pH no fueron consistentes (Kaewruang et al, 1989).
Adetunji (1994), compara la solarización con el uso de cubiertas
orgánicas y determina que la primera proporciona mejor cobertura al suelo,
conserva más la humedad y duplica las concentraciones de N-NH4 y N-NO3 .
Ramírez - Martínez et al (1999), probaron el efecto de diversos períodos
de solarización sobre el nitrógeno disponible, índice de disponibilidad de
nitrógeno y biomasa microbiana. Los contenidos de NH4+ y NO3
- aumentaron
un 400-600% después de la segunda semana de solarización.
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32
5.2. Solarización y microorganismos del suelo
En experiencias llevadas a cabo en Egipto, Mahmoud (1997) analizando
el efecto de la solarización con simple y doble cobertura plástica sobre la
densidad de poblaciones de algunos microorganismos, encontró que el número
total de bacterias, actinomicetes y hongos decreció en suelos solarizados en las
dos estaciones estudiadas.
5.3. Solarización y endomicorrizas
La infectividad de los hongos micorrícicos puede ser afectada por
diversos factores como la temperatura, humedad y aireación. El efecto de la
temperatura depende de la especie de hongo y puede alterar la colonización de
las raíces y la formación de arbúsculos y vesículas (Silveira, 1992). Muchos
factores pueden alterar la actividad micorrícica y uno de ellos es la presencia
de fosfatos en el suelo. Las micorrizas son más efectivas en suelos con bajos a
moderados niveles de fósforo disponibles. El incremento de fosfatos solubles
modifica el desarrollo de la hifa externa, afectando la capacidad del hongo
para colonizar el tejido interno de la raíz (Gianinazzi – Pearson, 1986).
Las micorrizas vesículo - arbusculares son hongos biotróficos obligados
y por ello necesitan de la planta hospedera para su reproducción. Las malezas
pueden ser esos hospederos, sin embargo su control es una práctica agrícola
común. Pellet y Sieverding (1986), demostraron que las malezas son
importantes hospederos de algunas especies de hongos micorrícicos y
recomendaron tolerancia hacia aquellas con afinidad para multiplicar
micorrizas específicas en el campo.
La Solarización Sobre Las Poblaciones Microbianas Benéficas Del Suelo
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33
Lefèvre y de Souza (1993) demostraron en cultivo de poroto que el
desarrollo de vegetación espontánea en suelos sin solarizar puede inducir la
germinación de esporas de micorrizas. En suelos solarizados, las esporas de
hongos micorrícicos permanecen cuantitativamente estables por que no hay
raíces disponibles para la colonización ya que la cobertura plástica impide el
desarrollo de malezas.
Stapleton y De Vay (1984), trabajaron con durazneros de 2 años y
determinaron aunque no cuantitativamente, que la colonización micorrícica
vesículo-arbuscular, no se redujo significativamente con el tratamiento de
solarización.
Nair et al (1990) observaron que la solarización de suelos fue
beneficiosa para el rendimiento de plantas de caupí en condiciones de campo.
La nodulación y la infección micorrícica fueron incrementadas en 104.7 y
20% respectivamente.
En experiencias realizadas en California la recolonización de micorrizas
vesículo-arbusculares, nativas e inoculadas artificialmente en raíces de
cebolla, algodón y pimiento, fue mayor en suelos solarizados que en suelos no
tratados o fumigados con bromuro de metilo (Afek et al, 1991).
En ensayos realizados en invernáculo con cultivo de tomate, la
reducción del potencial de inóculo de hongos micorrícicos arbusculares
verificada en los tratamientos con bromuro de metilo y solarización no fue
significativa en comparación al testigo (B. Medeiros et al, 1998).
BendavidVal et al (1997), trabajando con cebolla, trigo y zanahoria,
determinaron que la población indígena de micorrizas arbusculares se redujo a
cero después de 2 a 4 semanas de solarización y la colonización de las raíces
no fue evidente hasta 6 semanas después de la emergencia de los plantines.
La Solarización Sobre Las Poblaciones Microbianas Benéficas Del Suelo
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Para De Abreu Roque (1993), la solarización no afecta a la población de
esporos de hongos micorrícicos y no se ve perjudicada la infección de raíces
de poroto por micorrizas vesículo arbusculares.
5.4. Solarización y asociación rizobios – leguminosas
La presencia o no de nódulos en las leguminosas depende del grado de
especificidad entre el hospedero y el microsimbionte. Uno de los factores que
influyen sobre nodulación es la temperatura, ésta puede afectar la simbiosis en
sí o a alguno de los dos organismos involucrados (Franco y Neves, 1992). Los
rizobios son mesófilos y difieren marcadamente en su tolerancia a elevadas
temperaturas. En general, Rhizobium meliloti es la especie más uniformemente
tolerante a temperaturas elevadas. Rhizobium leguminosarum y Rhizobium
trifolii son menos tolerantes.
En pruebas realizadas en leguminosas se observó que la población de
rizobios, utilizando la técnica del número más probable, después de la
solarización llegó a niveles de 100 bacterias/g. de suelo, sin embargo mostró
un rápido reestablecimiento. En haba no se observó diferencias en la
nodulación y en lenteja se redujo la nodulación debido a la solarización (Linke
et al, 1991).
En experiencias realizadas en Brasil, De Abreu Roque (1993) considera
que puede ocurrir una disminución de la población de rizobios nativos durante
el período de solarización. Una vez retirado el plástico factores como el
restablecimiento de las temperaturas, lluvias que dispersen los nutrientes en el
suelo, migración de bacterias de las regiones más profundas y disminución de
competencia microbiana pueden contribuir para la recolonización de rizobios
La Solarización Sobre Las Poblaciones Microbianas Benéficas Del Suelo
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35
nativos. Por lo que concluye que la solarización del suelo no perjudica la
nodulación de rizobios nativos en raíces de poroto.
Mahmoud (1997), observó que con las temperaturas alcanzadas en
suelos cubiertos con simple y doble plástico durante 5 y 10 semanas se redujo
la densidad de población de Rhizobium leguminosarum biovar viceae y la
nodulación en haba se vio afectada negativamente.
En ensayos realizados en Perú con distintas cepas de rizobios sobre
cultivo de maní, se determinó que el número de nódulos efectivos y no
efectivos promedio por plantas fue superior en suelos sin solarizar que en
suelos solarizados (Cadenillas et al, 1998).
La Solarización Sobre Las Poblaciones Microbianas Benéficas Del Suelo
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36
6. MATERIAL Y MÉTODOS
Las experiencias se llevaron a cabo en el campo experimental de la
Facultad de Agronomía y Zootecnia en Finca El Manantial, durante los meses
de Enero y Febrero de 1999 y 2000.
Se trabajó sobre un suelo Argiudol Típico, de textura franco a franco
limoso en superficie y franco limoso pesado a franco arcillo limoso en el
horizonte argílico. Son suelos con buena capacidad de retención de agua y el
contenido de materia orgánica varía en suelos cultivados de 4.5 a 2% por
acción del cultivo y la erosión (Zuccardi y Fadda, 1972).
Se preparó el terreno, eliminando la vegetación espontánea. Las
parcelas experimentales se realizaron sobre nivel, el tamaño de cada una fue
de 3.0 x 10.0 m. Se regó hasta capacidad de campo y se cubrió con polietileno
cristal de 100 cuidando de sellar bien los bordes para solarizar (Apéndice 1).
Los tratamientos utilizados fueron: sin cubierta plástica (Testigo) y con
cubierta plástica (Solarizado). Se utilizó un diseño experimental
completamente aleatorizado con 5 repeticiones.
Se registraron las temperaturas a tres profundidades (5, 10 y 20 cm) en
suelos cubierto y sin cubrir con un termómetro microdigital con las siguientes
características: sensor de temperatura estado sólido (LM 35 DZ), rango de
medición de 0 a 100 ºC con exactitud de +/- 0.1 ºC. El registro se realizó tres
veces al día, a las 9.00, 12.00 y 16.00 h.. Se analizaron algunos aspectos
formales asociados a los registros experimentales a través de la serie de
Fourier (Apéndice II).
Se tomaron muestras compuestas de suelo de todos los tratamientos con
sacabocado de 10 cm. Se caminó cada parcela en zigzag a aproximadamente
La Solarización Sobre Las Poblaciones Microbianas Benéficas Del Suelo
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0.50 m. de los bordes y se extrajeron 5 submuestras de cada una. Los análisis
físico-químicos se realizaron en el Laboratorio de Suelos de la Facultad de
Agronomía y Zootecnia de la U.N.T. Se hicieron las siguientes
determinaciones: pH (1:2.5), Carbono orgánico y Materia orgánica (Walkley y
Black), Fósforo soluble (Bray y Kurtz), Amonio (Kjeldahl), Nitrato (Bremmer
y Keeney), Calcio y Magnesio (Titulación con EDTA), Potasio (Fotometría de
llama).
En el laboratorio de Microbiología Agrícola, las muestras de suelo
fueron homogeneizadas, secadas a temperatura ambiente durante 24 horas y
tamizadas. Se realizaron diluciones suspensiones y se sembraron en medios de
cultivo selectivos para la determinación del número de Unidades Formadoras
de Colonias/g de suelo de bacterias, hongos y actinomicetes y solubilizadores
de fosfatos por la técnica de dilución en placa (Girard y Rougieux, 1964). La
composición química de los medios de cultivo utilizados se puede apreciar en
Apéndice III.
Las diluciones se sembraron en los medios de cultivo a razón de 0.1 ml.
por caja; se incubaron en estufa a 28°C durante cuatro días. Para el recuento se
eligieron las cajas que contenían entre 30 y 300 colonias. Para los
nitrificadores la siembra se realizó en medio líquido, se incubó durante 15 días
y se determinó el número más probable (NMP/g de suelo) usando la tabla de
Mc Crady (Girard y Rougieux, 1964).
Para la determinación de la colonización micorrícica, las raíces de las
plantas utilizadas como indicadoras, fueron mantenidas en formaldehído
acético para ser posteriormente decoloradas por la técnica de Phillips y
Hyman y coloreadas con Gueguén (Verna y Herrero, 1952). El porcentaje de
La Solarización Sobre Las Poblaciones Microbianas Benéficas Del Suelo
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infección se determinó por el método de intersección de líneas de Giovannetti
y Mosse.
Para la determinación del número de nódulos, las plantas fueron
cosechadas en prefloración y llevadas al laboratorio para el recuento. Los
nódulos fueron conservados en frascos con cloruro de calcio para los estudios
posteriores. Se realizó el aislamiento de los rizobios en medio de cultivo
YEMA (levadura, manitol y agar) con carbonato de calcio y se caracterizó a
las cepas encontradas en base a velocidad de crecimiento, producción de
ácidos y resistencia intrínseca a los antibióticos Ampicilina, Estreptomicina,
Rifampicina y Cloramfenicol desde 10 hasta 200 ppm. (Beck et al, 1993).
Los resultados se analizaron con ANOVA y la comparación entre
medias con el test de Kruskal-Wallis (p 0,05).
Experimento 1
Se realizó entre Enero y Febrero de 1999. Los tratamientos fueron: T
(testigo sin solarizar); S30 (solarizado 30 días) y S60 (solarizado 60 días). Como
planta indicadora para la determinación de porcentaje de colonización
micorrícica, se utilizó tomate var. Marmande, sembrado en líneas separadas
0.70 m. Las plantas se extrajeron a 30 días de la siembra.
Experimento 2
Se realizó entre Enero y Febrero de 2000 en un sitio diferente al
anterior. Los tratamientos fueron: T (testigo sin solarizar); S30 (solarizado 30
días) y T45 (solarizado 45 días). La planta indicadora fue arveja cv Utrillo,
sembrada en líneas separadas 0.70 m. Las plantas se extrajeron en prefloración
aproximadamente a 40 días de la siembra.
La Solarización Sobre Las Poblaciones Microbianas Benéficas Del Suelo
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7. RESULTADOS
7.1. Temperaturas de suelo.
20
25
30
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40
45
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60
1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53
Días
Tem
pera
tura
ºC
Suelo cubierto Suelo sin cubrir
Figura 1: Temperaturas de suelo a 5 cm de profundidad. El Manantial, Tucumán. Enero-Febrero de 1999.
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40
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Figura 2: Temperaturas de suelo a 5 cm de profundidad. El Manantial, Tucumán. Enero-Febrero de 2000.
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Figura 3: Temperaturas de suelo a 10 cm de profundidad. El Manantial, Tucumán. Enero-Febrero de 1999.
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Figura 4: Temperaturas de suelo a 10 cm de profundidad. El Manantial, Tucumán. Enero-Febrero de 2000.
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1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53
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Tem
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Suelo cubierto Suelo sin cubrir
Figura 5: Temperaturas de suelo a 20 cm de profundidad.
El Manantial, Tucumán. Enero-Febrero de 1999.
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Figura 6: Temperaturas de suelo a 20 cm de profundidad.
El Manantial, Tucumán. Enero-Febrero de 2000.
15 20 25 30 35 40 45 50 55
1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53
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Suelo cubierto Suelo sin cubrir
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7.2. Análisis de suelo 7.2. Análisis de suelo
Tabla 1: Análisis de suelo en los tratamientos sin solarizar (T), solarizado 30 días (S30) y solarizado 60 días (S60). FAZ – UNT. 1999.
pH
1:2.5
C. org.
%
M. org.
%
NH4
ppm
NO3
ppm
P sol.
ppm
Ca
Me/100
Mg
Me/100
K
Me/100
T
6.2ª
1.70a
2.92a
2.46a
26.88ª
61.74a
12.24a
2.61a
1.65a
S30
6.2ª
1.66a
2.86a
20.48b
46.64b
72.10a
12.50a
2.79a
1.74a
S60
6.2ª
1.57a
2.70a
22.56b
117.56c
70.70a
12.48a
2.37a
1.83a
Referencias: Letras distintas indican diferencias significativas.
La S
ola
rizació
n S
obre L
as P
obla
cion
es Micro
bia
nas B
enéfica
s Del S
uelo 45
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46
Tabla 2: Análisis de suelo en los tratamientos sin solarizar (T), solarizado 30 días (S30) y solarizado 45 días (S45). FAZ - UNT. 2000.
pH C.O
%
M.O.
%
P
ppm
NH4
ppm
NO3
ppm
Ca me/100
Mg
me/100
K
me/100
T
5.96a 1.37ª 2.36ª 17a 13.4ª 4.6ª 9.80ª 2.44ª 1.37ª
S30 6.24ª 1.36ª 2.34ª
22a
40.2b 18b 9.86ª 1.86ª 1.54ª
S45 5.94a 1.34ª 2.32ª
23.6a
50.2b 44c 9.40ª 2.24ª 1.53a
Referencias: Letras distintas señalan diferencias significativas.
La S
ola
rizació
n S
obre L
as P
obla
cion
es Micro
bia
nas B
enéfica
s Del S
uelo 46
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47
7.3. Recuento de microorganismos 7.3.1. Bacterias (Referencias: Letras distintas señalan diferencias significativas)
Figura 8: Número de UFC (unidades formadoras de colonias) por gramo de suelo de bacterias. FAZ – UNT. 2000.
a
b c
6.4
6.6
6.8
7
7.2
Log.
Nº U
FC g
-1
Suelo sin solarizar Suelo solarizado 30 díasSuelo solarizado 60 días
Figura 7: Número de UFC (unidades formadoras de colonias) por gramo de suelo de bacterias. FAZ – UNT. 1999.
a
b
c
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48
7.3.2. Actinomicetes (Referencias: Letras distintas señalan diferencias significativas)
Figura 10: Número de UFC (unidades formadoras de colonias) por gramo de suelo de actinomicetes. FAZ – UNT. 2000.
5.5
6
6.5
7
7.5
Log.
Nº U
FC g
-1
Suelo sin solarizar Suelo solarizado 30 díasSuelo solarizado 45 días
a
b b
6
6.5
7
7.5Lo
g. N
º UFC
g-1
Suelo sin solarizar Suelo solarizado 30 díasSuelo solarizado 60 días
Figura 9: Número de UFC (unidades formadoras de colonias) por gramo de suelo de actinomicetes. FAZ – UNT. 1999.
a
b
c
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49
7.3.3. Hongos (Referencias: Letras distintas señalan diferencias significativas)
Figura 12: Número de UFC (unidades formadoras de colonias) por gramo de suelo de hongos. FAZ – UNT. 2000.
0
1
2
3
4
Log.
Nº U
FC g
-1
Suelo sin solarizar Suelo solarizado 30 díasSuelo solarizado 45 días
a a a
0
1
2
3
4
5Lo
g. N
º UFC
g-1
Suelo sin solarizar Suelo solarizado 30 díasSuelo solarizado 60 días
Figura 11: Número de UFC (unidades formadoras de colonias) por gramo de suelo de hongos. FAZ – UNT. 1999.
a b
c
Suelo sin solarizar Suelo solarizado 30 díasSuelo solarizado 60 días
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50
7.3.4. Nitrificadores Autótrofos (Referencias:Letras distintas señalan diferencias significativas)
Figura 14: Número Más Probable (NMP) por gramo de suelo de microorganismos nitrificadores. FAZ – UNT. 2000.
0
2
4
6
Log.
NM
P g-
1
Suelo sin solarizar Suelo solarizado 30 díasSuelo solarizado 45 días
a
b c
0
0.5
1
1.5
2
2.5Lo
g. N
MP
g-1
Suelo sin solarizar Suelo solarizado 30 díasSuelo solarizado 60 días
Figura 13: Número Más Probable (NMP) por gramo de suelo de microorganismos nitrificadores. FAZ – UNT. 1999.
a
b
c
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51
7.3.5. Solubilizadores de Fosfatos (Referencias: Letras distintas señalan diferencias significativas)
0
1
2
3
4Lo
g. N
º UFC
g-1
Suelo sin solarizar Suelo solarizado 30 díasSuelo solarizado 60 días
Figura 15: Número de UFC (unidades formadoras de colonias) por gramo de suelo de microorganismos
solubilizadores de fosfatos. FAZ-UNT. 1999. FAZ – UNT. 1999.
a b
c
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52
7.4. Colonización micorrícica.
Tabla 3. Porcentaje de infección micorrícica en raíces de tomate var.
Marmande. FAZ – UNT. 1999.
Tratamientos
% de infección
Suelo sin solarizar
28.75
Solarizado 30 días
0
Solarizado 60 días
0
Tabla 4. Porcentaje de infección micorrícica en raíces de arveja cv. Utrillo.
FAZ – UNT. 2000.
Tratamientos
% de infección
Suelo sin solarizar
19.07
Solarizado 30 días
0
Solarizado 45 días
0
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53
7.5. Simbiosis Rizobios – Leguminosas. 7.5.1. Número de Nódulos (Referencias: Letras distintas señalan diferencias significativas)
Figura 16: Número de Nódulos en plantas de Arveja (cv. Utrillo). FAZ – UNT. 2000.
0
10
20
30
40
Núm
ero
de n
ódul
os
Suelo sin solarizar Suelo solarizado 30 díasSuelo solarizado 45 días
a
b
c
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54
7.5.2. Caracterización de rizobios de nódulos de Arveja cv. Utrillo. 7.5.2.1. Velocidad de crecimiento y producción de ácidos
Este aislamiento es de crecimiento rápido, la colonia se forma a 24
horas de la siembra en el medio de cultivo. Se observa, por el halo de
solubilización, una gran producción de ácidos.
Figura 17: Aislamientos de rizobios de nódulos de Arveja (cv. Utrillo) en suelo sin solarizar. FAZ – UNT. 2000.
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55
Este aislamiento es de crecimiento rápido al igual que el anterior.
También produce gran cantidad de ácidos.
Figura 18: Aislamientos de rizobios de nódulos de Arveja (cv. Utrillo) en suelo solarizado 30 días. FAZ – UNT. 2000.
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56
La colonia producida por este aislamiento, se visualiza a las 48 horas de
la siembra en medio de cultivo. No se observa halo de solubilización.
Figura 19: Aislamientos de rizobios de nódulos de Arveja (cv. Utrillo) en suelo solarizado 45 días. FAZ – UNT. 2000.
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57
7.5.2.2. Resistencia de los aislamientos a distintas concentraciones de
antibióticos, expresadas en partes por millón (ppm).
Tabla 5: Resistencia intrínseca a Ampicilina.
Ampicilina
Testigo Solarizado 30 días
Solarizado 45 días
10 ppm + + +
30 ppm + + -
50 ppm + + -
75 ppm + + -
100 ppm + + -
150 ppm - - -
200 ppm - - -
Tabla 6: Resistencia intrínseca a Cloramfenicol.
Cloramfenicol
Sin Solarizar Solarizado 30 días
Solarizado 45 días
10 ppm + + +
30 ppm + + +
50 ppm ++ ++ +-
75 ppm ++ ++ +-
100 ppm ++ +- +-
150 ppm - - +-
200 ppm - - +-
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58
Tabla 7: Resistencia intrínseca a Estreptomicina.
Estreptomicina
Sin solarizar Solarizado 30 días
Solarizado 45 días
10 ppm - - +
30 ppm - - +-
50 ppm - - -
75 ppm - - -
100 ppm - - -
150 ppm - - -
200 ppm - - -
Tabla 8: Resistencia intrínseca a Rifampicina.
Rifampicina
Sin solarizar Solarizado 30 días
Solarizado 45 días
10 ppm + + -
30 ppm + ++ -
50 ppm + ++ -
75 ppm +- +- -
100 ppm +- +- -
150 ppm - - -
200 ppm - - -
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59
8. DISCUSION
En ambas experiencias la medición de la temperatura se utilizó como
parámetro para diferenciar los tratamientos no solarizado de solarizado 30 y
60 días en el primer año y no solarizado de solarizado 30 y 45 días en el
segundo año.
Las temperaturas en suelo cubierto y sin cubrir se observan en las
Figuras 1 a 6. Durante los dos años de experimentación las temperaturas de
suelo en los sectores solarizados muestran diferencias significativas en las tres
profundidades analizadas. El mantenimiento de las mismas durante el proceso
de solarización, se debe a que el suelo cubierto se ve menos afectado por los
cambios de temperatura ambiente y por las precipitaciones. La cobertura
plástica promueve el aumento de calor y evita que ocurran pérdidas ya que
sirve como barrera física en la disipación de la radiación del suelo hacia la
atmósfera conforme a lo descripto por otros autores (Mahrer, 1991; Stapleton,
1997; Avissar et al, 1986; Garijo Alba y Frapolli Daffari,1989).
Comparando ambos ensayos, en el segundo (Figuras 2, 4 y 6), las
temperaturas en suelo cubierto estuvieron en promedio 7.5 ºC más altas que en
el primero. Este fenómeno se debe a que las temperaturas del aire (Apéndice
IV) fueron superiores en el segundo año ensayado. A valores más altos de
temperatura del aire exterior, se observaron mayores diferencias térmicas entre
suelo cubierto y sin cubrir.
Del análisis de algunos aspectos formales asociados a los registros
experimentales (Apéndice II), se puede justificar la conveniencia de diseñar
un experimento que permita emplear los datos de temperatura media del aire
en la inferencia de temperaturas edáficas y elaborar un modelo matemático-
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60
computacional que permita determinar el cumplimiento de los grados hora
requeridos para reducir las poblaciones de microorganismos patógenos, a
niveles admisibles de daño.
En relación con las características fìsico-químicas del suelo, el
nitrógeno es el nutriente que más ha llamado la atención de los investigadores
en estudios sobre cambios químicos en suelos desinfectados. Este interés
específico se debe a que, los procesos de mineralización de nitrógeno son
biológicos y por lo tanto sensibles a los cambios en la composición de la
microflora del suelo y a que es uno de los elementos más importantes para el
crecimiento de las plantas.
En estos estudios se muestra que de los nutrientes minerales analizados,
el amonio y el nitrato se incrementan significativamente con la solarización
(Tablas 1 y 2). Los otros parámetros analizados, pH, Ca2+, Mg2+ y K+ no
experimentan variaciones significativas. Materia orgánica y carbono orgánico
tienden a disminuir y el P soluble a aumentar. En el segundo año los mismos
elementos han tenido respuestas similares. Esto puede deberse a que las
temperaturas alcanzadas durante el proceso de solarización producen una
aceleración de la mineralización de la materia orgánica. Resultados similares
fueron encontrados por Chen y Katan (1980), Kaewruang et al (1989),
Adetunji (1994) y Ramírez - Martínez et al (1999).
El incremento de amonio es más pronunciado en el segundo año (Tabla
2) y el de nitratos en el primer año (Tabla 1), debido probablemente al efecto
de las diferencias de temperaturas. Si bien los incrementos de nitrógeno
disponible son temporarios, ofrecen un beneficio económico adicional para el
uso de esta técnica.
La Solarización Sobre Las Poblaciones Microbianas Benéficas Del Suelo
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61
Analizando la actividad microbiana, las temperaturas alcanzadas
durante el proceso de solarización y los cambios en los componentes físico -
químicos del suelo pueden ser propicios para que se modifique el
comportamiento de la microflora.
En las figuras 7 y 8 se observa que el número de UFC g-1 (unidades
formadoras de colonias por gramo de suelo) de bacterias disminuye
significativamente con los tratamientos de solarización. Este fenómeno puede
ser la respuesta a un efecto directo de inactivación por temperaturas superiores
al óptimo de crecimiento.
Los actinomicetes se presentan en las Figuras 9 y 10. En el experimento
1 (Figura 9), aumentan significativamente en los primeros 30 días de
tratamiento debido a que algunas especies pueden tolerar temperaturas más
elevadas. Disminuyen a los 60 días, probablemente por el efecto acumulativo
de las temperaturas. Asimismo, por la producción de antibióticos característica
de estos microorganismos, pueden ejercer control sobre los otros grupos
taxonómicos analizados. En el experimento 2 (Figura 10), las mayores
temperaturas alcanzadas producen disminuciones significativas a los 30 y 45
días de tratamiento.
Las Figuras 11 y 12 muestran la actividad de la flora fúngica del suelo.
Se observa una disminución significativa en los primeros 30 días del
experimento 1 (Figura 11) producto de su sensibilidad a las temperaturas
acumuladas en ese período. El aumento a los 60 días podría explicarse como
una recomposición de la biomasa de hongos por ausencia de competencia. En
el experimento 2 (Figura 12) el número inicial es bajo con respecto al anterior,
esto pudo haber sido causado por la producción de sustancias antifúngicas del
cultivo anterior en el suelo analizado. Las diferencias entre los tratamientos no
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62
son significativas por lo que podría tratarse de grupos saprófitos con umbrales
térmicos superiores a los encontrados en el experimento 1.
Los análisis expuestos precedentemente contrastan con los de
Mahmoud (1999), debido a que con la doble cobertura con la que trabaja este
autor se elevan aún más las temperaturas produciendo un efecto letal en los
tres grupos estudiados.
Del análisis comparativo de Unidades Formadoras de Colonias de
bacterias, actinomicetes y hongos se encuentra que en las condiciones
estudiadas, las bacterias son las más sensibles al tratamiento de solarización,
en segundo lugar los actinomicetes y por último los hongos. La susceptibilidad
de cada grupo puede estar dada por su estructura o por la resistencia de grupos
particulares que se expresan a temperaturas más elevadas.
Respecto a la microflora nitrificadora, no se registran antecedentes
sobre su actividad en suelos solarizados. El número de nitrificadores en ambos
experimentos (Figuras 13 y 14) disminuye significativamente con los
tratamientos de solarización siguiendo en forma general el comportamiento de
las bacterias. Esto puede ser debido además de la sensibilidad de estos
microorganismos a las temperaturas por arriba del óptimo de crecimiento, a la
disminución de la aireación del suelo provocada por la cubierta plástica. Sin
embargo el aumento de la concentración de nitratos podría explicarse por la
actividad de los nitrificadores heterótrofos que actúan cuando las condiciones
son desfavorables para la actividad de los autótrofos.
En referencia a los solubilizadores de fosfatos, tampoco se registran
antecedentes. Su número inicial es bajo con respecto al resto de las bacterias y
experimentan disminuciones significativas (Figura 15) siguiendo el modelo de
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63
las bacterias, debido probablemente a la baja tolerancia a las temperaturas
acumuladas.
Respecto a la actividad micorrícica, numerosos autores estudiaron el
efecto de la solarización sobre la micorrización en diferentes especies
vegetales. Stapleton y DeVay (1984) en duraznero; De Abreu Roque (1993)
en poroto; Lefevre y de Souza (1993) en poroto y Nair et al (1990) en caupí.
Todos coinciden en que la solarización no produce cambios en la simbiosis
micorrícica.
Analizando en forma conjunta ambos experimentos, se estudió en
tomate en el primero y en arveja en el segundo por que ambos vegetales tienen
crecimiento rápido, buena capacidad de formar simbiosis con hongos
micorrícicos y se cultivan en la zona en estudio.
Las diferencias observadas en la colonización inicial entre ambos
vegetales se deben a que las plantas hospederas tienen diferente afinidad por
los hongos. La reducción a 0 (cero) de las estructuras micorrícicas en suelo
solarizado en los dos años ensayados (Tablas 3 y 4) responde a un efecto
principal que es la sensibilidad de las estructuras infectivas a las temperaturas
logradas en los tratamientos, sin descartar que el fósforo puede tener un efecto
negativo sobre la baja infección micorrícica encontrada, de acuerdo a lo
expresado por Gianinazzi – Pearson (1986). Por otro lado, tanto Pellet y
Sieverding (1986) como Lèfevre y Souza (1993) sostienen que las malezas
son importantes hospederos naturales de hongos micorrícicos. Se podría
inferir entonces que, la carencia de colonización en estos ensayos se debe a la
ausencia de malezas, la cubierta plástica impide el desarrollo de las mismas,
que pueden mantener los propágulos infectivos (fenómeno observado pero no
registrado en estos ensayos).
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64
Estos resultados concuerdan con los encontrados por Bendavid Val et al
(1997) trabajando con trigo, cebolla y zanahoria y B. Madeiros et al (1998)
con tomate en invernadero. Las divergencias en los resultados obtenidos con
respecto a otros autores, podrían deberse a que las experiencias se llevaron a
cabo en regiones con condiciones climáticas, tipos de suelo y profundidad de
muestreos diferentes.
Los efectos de la solarización fueron estudiados también sobre la
simbiosis rizobios – leguminosas en el segundo año de la experimentación. Se
utilizó como planta indicadora a la arveja por su buen comportamiento como
especie nodulante. Los resultados mostraron disminuciones significativas en el
número de nódulos con los tratamientos de solarización (Figura 16), debido
probablemente a que las temperaturas acumuladas pueden tener un efecto
negativo sobre el proceso de reconocimiento y nodulación.
Estos resultados concuerdan con los de Linke et al (1991) en lenteja,
Mahmoud (1997) en haba, Cadenillas et al (1998) en maní y no con los de De
Abreu Roque (1993) en poroto ya que este autor evalúa el porcentaje de
recolonización de los rizobios.
Los rizobios aislados de los nódulos de suelos sin solarizar y solarizado
30 días, muestran un comportamiento similar basándose en la velocidad de
crecimiento y producción de ácidos (Figuras 17 y 18). Las diferencias
observadas en el halo se deben a que la estría del aislamiento de los 30 días se
realizó en forma mas extendida.
Los aislados de suelo solarizados 45 días reaccionan en forma diferente
(Figura 19). Estas diferencias se confirman con la resistencia intrínseca a
antibióticos (Tablas 5, 6, 7 y 8), utilizado como marcador molecular para
verificar si se trata de las mismas cepas. De acuerdo a los resultados obtenidos
La Solarización Sobre Las Poblaciones Microbianas Benéficas Del Suelo
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65
se puede inferir que, los que nodulan arveja en suelo testigo y solarizado 30
días corresponden a una misma cepa y el que nodula en suelo solarizado 45
días es otra cepa, probablemente más sensible a las temperaturas acumuladas
durante los tratamientos y por lo tanto menos resistentes a los antibióticos
utilizados, especialmente a Ampicilina y Rifampicina.
Las evidencias logradas permiten aceptar en parte la hipótesis planteada
La solarización tiene efectos negativos sobre las características físico-
químicas y sobre la actividad biológica benéfica del suelo. En las condiciones
agroclimáticas analizadas no se observan efectos negativos sobre las
propiedades físico-químicas del suelo, sí sobre la actividad biológica benéfica.
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9. CONCLUSIONES
Las temperaturas son superiores en suelo con cubierta plástica, a 5, 10 y 20
cm de profundidad.
En suelos solarizados se incrementan las concentraciones de amonio y
nitratos.
En las condiciones ensayadas, las bacterias son más sensibles a los efectos
de la solarización.
La solarización tiene efecto negativo sobre los microorganismos
nitrificadores autótrofos.
El proceso de solarización produce una disminución de la microflora que
solubiliza fosfatos.
La solarización influye negativamente sobre la simbiosis micorrícica en
tomate var. Marmande y en arveja cv. Utrillo.
Con la solarización se disminuye la nodulación en arveja cv. Utrillo.
El rizobio que nodula arveja cv. Utrillo en suelo solarizado 45 días es
diferente al que nodula en suelo sin solarizar y solarizado 30 días.
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67
10. PROYECCIONES
El uso de la energía solar como medio de control no contaminante del
ambiente es un recurso disponible para reducir los niveles de residuos
químicos.
Los resultados obtenidos en este trabajo nos orientan sobre la
importancia de:
- Determinar el tiempo de exposición al tratamiento de solarización,
para conseguir un equilibrio entre el efecto buscado sobre los
organismos nocivos y la microflora benéfica del suelo.
- Profundizar el estudio sobre los organismos que específicamente se
controlan con esta técnica.
- Evaluar la respuesta del crecimiento vegetal.
- Aplicar esta tecnología en invernáculo y en la desinfección de
almácigos de frutales y forestales de importancia en la región.
Adelantos futuros pueden lograrse con mejoras en la calidad de los
plásticos, el uso de doble película de plástico, agregado de abonos orgánicos y
la introducción de organismos de biocontrol en suelos solarizados.
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11. RESUMEN
La solarización es un proceso natural e hidrotermal de desinfección de
suelos que se logra con la captura de la radiación solar en suelo húmedo y
cubierto con plástico transparente. El principal modo de acción de la
solarización es la inactivación termal directa o indirecta de los organismos. La
dosis de calor (temperatura x tiempo) es afectada por factores tales como:
temperatura diaria del aire, intensidad de la radiación, velocidad y duración
del viento, precipitaciones, textura, color y humedad del suelo, características
del plástico Los efectos de la solarización son más pronunciados sobre
fitopatógenos que sobre otra microflora de suelo más competitiva, muchas de
los cuales son antagonistas de los anteriores y tienden a tolerar la solarización
y a proliferar rápidamente en el suelo cuando el tratamiento ha finalizado.
La solarización es una tecnología de importancia creciente para el
control de agentes patógenos pero el tratamiento puede tener efectos negativos
sobre las características físico-químicas y sobre la actividad biológica benéfica
del suelo.
En este trabajo se plantea analizar los cambios físico-químicos
producidos en el suelo durante la solarización: pH, Materia Orgánica, Carbono
Orgánico, Amonio (NH4+), nitratos (NO3
-) y Fósforo disponible. Determinar
la variación de las poblaciones de bacterias, hongos y actinomicetes antes y
después del tratamiento. Observar la influencia de la solarización sobre
distintos grupos simbiontes y funcionales de microorganismos del suelo:
endomicorrizas, fijadores de nitrógeno, solubilizadores de fosfatos y
nitrificadores.
Las experiencias se llevaron a cabo en el campo experimental de la
Facultad de Agronomía y Zootecnia en Finca El Manantial, durante los meses
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69
de Enero y Febrero de 1999 y 2000. Se preparó el terreno, se regó hasta
capacidad de campo y se cubrió con polietileno cristal de 100 para solarizar.
Los tratamientos fueron: sin cubierta plástica (Testigo) y con cubierta plástica
(Solarizado). Se registraron las temperaturas a 5, 10 y 20 cm de profundidad
con termómetro microdigital. Se tomaron muestras compuestas de suelo de
todos los tratamientos para el análisis de pH, Carbono orgánico, Materia
orgánica, Fósforo soluble, Amonio, Nitrato, Calcio, Magnesio y Potasio. La
determinación del número de Unidades Formadoras de Colonias/g de suelo de
bacterias, hongos, actinomicetes y solubilizadores de fosfatos se realizó por la
técnica de dilución en placa. el número de nitrificadores se determinó por el
método del número más probable (NMP/g de suelo) usando la tabla de Mc
Crady. La colonización micorrícica, se determinó en tomate y arveja por el
método de intersección de líneas de Giovannetti y Mosse. En prefloración se
cosecharon plantas de arveja y se realizó el recuento de nódulos, el
aislamiento de los rizobios en medio de cultivo y la caracterización de las
cepas encontradas en base a producción de ácidos y resistencia intrínseca a los
antibióticos Ampicilina, Estreptomicina, Rifampicina y Cloramfenicol desde
10 hasta 200 ppm.
Comparando los tratamientos solarizado y no solarizado, se observaron
diferencias significativas en las temperaturas, en las concentraciones de
amonio y nitratos y en la actividad microbiana. Conforme a los resultados
obtenidos en esta experimentación se puede afirmar que la solarización de
suelos tiene efecto negativo sobre las bacterias, actinomicetes, nitrificadores
autótrofos, solubilizadores de fosfatos, micorrizas en tomate y arveja y sobre
la nodulación en arveja.
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70
12. BIBLIOGRAFIA
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La Solarización Sobre Las Poblaciones Microbianas Benéficas Del Suelo
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80
13. APÉNDICES
La Solarización Sobre Las Poblaciones Microbianas Benéficas Del Suelo
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81
13.1. APÉNDICE I
Establecimiento del ensayo
La Solarización Sobre Las Poblaciones Microbianas Benéficas Del Suelo
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82
Preparación del Terreno
Finca El Manantial. FAZ
– UNT. Finca
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83
Colocación del Plástico
Finca El Manantial. FAZ
- UNT
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84
Vista General del
Ensayo
Finca El
Manantial. FAZ -
UNT
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85
Vista del Ensayo luego del
período de solarización
Finca El Manantial. FAZ - UNT
La Solarización Sobre Las Poblaciones Microbianas Benéficas Del Suelo
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86
Recuento de Bacterias.
Laboratorio de Microbiología
Agrícola. F.A.Z.-U.N.T.
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87
Recuento de Actinomicetes.
Laboratorio de Microbiología
Agrícola. F.A.Z.-U.N.T.
La Solarización Sobre Las Poblaciones Microbianas Benéficas Del Suelo
Ing. Agr. Elsa Leonor Ulla
88
Recuento de Hongos.
Laboratorio de Microbiología
Agrícola. F.A.Z.-U.N.T.
La Solarización Sobre Las Poblaciones Microbianas Benéficas Del Suelo
Ing. Agr. Elsa Leonor Ulla
89
Microorganismos Solubilizadores
de Fosfatos
Laboratorio de Microbiología
Agrícola. F.A.Z.-U.N.T.
La Solarización Sobre Las Poblaciones Microbianas Benéficas Del Suelo
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90
13.2. APÉNDICE II
Aspectos Formales Asociados
a los
Registros Experimentales
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91
En la Tabla AF-01, se consignan las temperaturas edáficas registradas a las 09:00 horas, entre el 08/01/2000 y el 29/02/2000 a las profundidades de 5 cm; 10 cm y 20 cm, en las parcelas experimentales, con cobertura plástica y sin cobertura plástica. TABLA AF - 01 - Temperaturas edáficas registradas a las 09:00 horas, entre
el 08/01/2000 y el 29/02/2000 a las profundidades de 5 cm; 10 cm y 20 cm, en las parcelas experimentales, con y sin cobertura plástica
Obs.: Fecha: Con plástico: Sin plástico: 5 cm 10 cm 20 cm 5 cm 10 cm 20 cm
1 08/01/00 26,1 26,2 29,6 25,8 26,1 29,8 2 09/01/00 30,4 30,3 31,2 26,5 25,5 29,1 3 10/01/00 30,5 30,6 32,0 28,0 27,0 28,7 4 11/01/00 30,9 32,0 34,9 25,9 26,0 30,0 5 12/01/00 30,2 30,4 34,2 25,8 26,0 29,5 6 13/01/00 30,3 31,4 35,5 26,2 26,1 27,5 7 14/01/00 31,5 33,7 36,1 25,1 27,3 30,1 8 15/01/00 26,5 27,3 32,5 23,3 23,8 26,3 9 16/01/00 28,9 29,8 33,5 25,3 25,4 28,5
10 17/01/00 29,9 30,4 34,4 25,9 25,5 28,9 11 18/01/00 27,4 28,0 30,2 25,4 26,0 29,4 12 19/01/00 28,4 28,9 31,2 24,3 24,1 27,9 13 20/01/00 33,1 32,4 36,3 27,3 25,4 27,2 14 21/01/00 33,1 32,8 34,9 27,2 26,2 29,4 15 22/01/00 34,5 35,3 36,8 30,3 28,5 27,3 16 23/01/00 27,3 28,7 30,5 24,1 23,6 25,6 17 24/01/00 33,4 33,1 34,7 26,7 25,8 27 18 25/01/00 33,6 32,7 32,6 24,0 24,6 26,4 19 26/01/00 30,8 31,2 32,6 24,7 24,5 25,6 20 27/01/00 29,6 30,4 31,9 23,8 24,0 25,3 21 28/01/00 29,5 29,6 31,5 24,5 23,8 26,4 22 29/01/00 31,3 31,5 32,7 25,4 24,9 26,2
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23 30/01/00 30,4 30,9 31,7 25,1 24,7 25,2 24 31/01/00 30,6 30,8 32,3 25,4 24,0 26,4 25 02/02/00 26,1 33,0 34,8 26,2 26,1 26,9 26 03/02/00 33,3 34,0 34,5 26,6 26,0 26,8 27 04/02/00 29,3 30,6 31,0 23,3 23,8 24,5 28 05/02/00 29,6 31,8 31,0 22,7 22,6 22,8 29 06/02/00 31,8 33,0 32,6 24,9 24,2 24,4 30 07/02/00 32,4 33,8 33,1 25,1 24,6 24,9 31 08/02/00 30,9 31,6 31,8 24,7 24,2 25,9 32 09/02/00 30,2 31,8 31,5 24,3 24,8 25,0 33 10/02/00 30,3 32,1 31,6 24,5 24,3 26,0 34 11/02/00 33,5 34,0 34,3 26,9 25,7 26,4 35 12/02/00 34,7 35,2 35,8 28,8 26,6 29,0 36 13/02/00 34,4 35,4 34,7 28,3 27,0 28,1 37 14/02/00 25,3 27,1 24,9 18,8 20,5 20,6 38 15/02/00 25,1 26,0 25,6 19,9 20,0 20,3 39 16/02/00 27,8 28,6 28,4 22,0 21,8 22,3 40 17/02/00 28,7 30,0 29,3 23,0 23,9 24,0 41 18/02/00 30,7 30,4 29,7 25,7 23,5 26,5 42 19/02/00 30,5 31,7 30,3 24,4 24,7 27,1 43 20/02/00 30,2 30,6 31,0 23,8 24,6 26,8 44 21/02/00 30,8 30,2 29,4 23,2 24,3 26,8 45 22/02/00 29,6 29,5 30,5 24,2 22,5 24,8 46 23/02/00 29,8 29,5 30,8 25,5 23,8 26,0 47 24/02/00 31,6 31,0 32,1 23,4 23,1 25,1 48 25/02/00 31,2 30,2 31,8 24,3 24,2 24,7 49 26/02/00 32,3 30,8 31,9 25,1 24,4 25,5 50 27/02/00 31,8 32,0 32,8 24,4 23,8 25,0 51 28/02/00 26,2 28,6 29,3 20,8 22,6 24,8 52 29/02/00 27,2 27,8 28,6 21,8 22,3 24,2
La Figura AF – 01, muestra, tal como se consigna en su encabezamiento, la variación de las temperaturas edáficas a 5; 10 y 20 cm de profundidad, registradas a las 09:00 horas, entre el 08/01/2000 y el 29/02/2000, en parcelas experimentales con y sin cobertura plástica.
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93
En la Tabla AF-02, se consignan las temperaturas edáficas registradas a las 17:00 horas, entre el 06/01/2000 y el 29/02/2000 a las profundidades de 5 cm; 10 cm y 20 cm, en las parcelas experimentales, con cobertura plástica y sin cobertura plástica.
TABLA AF - 02 - Temperaturas edáficas registradas a las 17:00 horas, entre el 06/01/2000 y el 29/02/2000 a las profundidades de 5 cm; 10 cm y 20 cm, en las parcelas experimentales, con y sin cobertura plástica.
Obs.: Fecha: Con plástico: Sin plástico: 5 cm 10 cm 20 cm 5 cm 10 cm 20 cm
1 06/01/00 42,1 38,9 31,5 31,6 30,5 29,0 2 07/01/00 44,6 42,3 34,6 35,6 33,9 29,5 3 08/01/00 51,4 45,0 36,7 41,4 35,9 32,7 4 09/01/00 39,8 37,8 36,8 30,1 29,3 30,8 5 10/01/00 48,5 44,2 38,5 32,9 31,5 31,0 6 11/01/00 56,7 48,9 40,3 36,7 33,1 29,8 7 12/01/00 32,3 33,0 34,4 26,3 26,6 28,3
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8 13/01/00 40,4 37,6 35,3 29,8 28,5 29,3 9 14/01/00 45,2 41,0 36,7 31,4 30,7 28,1
10 15/01/00 50,5 44,0 38,8 35,2 32,7 29,0 11 16/01/00 42,6 39,7 37,4 32,0 30,3 30,1 12 17/01/00 38,9 34,7 34,1 29,6 27,5 28,6 13 18/01/00 53,7 46,2 37,6 34,6 32,0 28,4 14 19/01/00 48,0 43,7 39,3 33,2 31,3 30,3 15 20/01/00 57,5 49,7 41,3 36,5 33,4 30,7 16 21/01/00 44,9 44,4 42,2 32,8 32 31,6 17 22/01/00 40,3 35,8 34,6 29,5 26,9 27,0 18 23/01/00 53,6 45,2 39,7 34,9 31,1 28,9 19 24/01/00 53,9 46,4 40,8 35,3 32,1 30,2 20 25/01/00 42,4 38,8 36,5 29,9 28,8 28 21 26/01/00 40,4 37,1 36,1 29,8 28,2 27,8 22 27/01/00 38,2 35,7 34,7 29 27,4 27,3 23 28/01/00 43,8 40,8 37,8 30,6 29,2 28,7 24 29/01/00 46,4 42,5 39,5 31,6 30,0 29,3 25 30/01/00 41,7 39,9 38,6 29,0 28,8 29,2 26 31/01/00 52 45,5 40,7 33,7 31,1 29,8 27 01/02/00 47,2 43,2 41,2 31,9 30,8 29,9 28 02/02/00 40,6 41,2 41,9 30,6 34,4 36,6 29 03/02/00 52,7 44,6 46,6 32,3 30,4 30,9 30 04/02/00 52,9 46 45,1 35,6 29,6 32,4 31 05/02/00 50,9 45,7 49,3 38,4 33,1 37,4 32 06/02/00 38,0 42,1 40,3 32,1 31,6 33,0 33 07/02/00 40,9 39,2 40,9 29,8 28,7 29,5 34 08/02/00 46,5 39,0 44,0 32,0 28,3 30,7 35 09/02/00 46,6 41,0 44,6 31,9 29,6 31,7 36 10/02/00 48,8 44,0 48,0 34,5 31,7 33,5 37 11/02/00 48,0 43,4 45,7 36,0 32,3 35,8 38 12/02/00 50,7 45,6 49,5 37,3 34,3 37,2 39 13/02/00 31,3 33,6 31,8 21,8 24,3 23,8 40 14/02/00 31,6 30,9 31,4 22,3 22,6 23,0 41 15/02/00 36,9 34,9 36,5 25,4 24,9 25,8 42 16/02/00 38,1 36,2 38,4 26,2 26,8 27,6 43 17/02/00 47,0 40,3 45,9 31,2 28,4 31,0
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44 18/02/00 43,9 41,1 44,5 31,3 29,1 31,3 45 19/02/00 41,6 39,3 41,1 30,0 28,2 30,2 46 20/02/00 32,0 31,2 31,8 26,4 26,8 27,4 47 21/02/00 44,0 38,1 42,2 30,0 27,4 30,9 48 22/02/00 34,5 35,5 34,3 28,0 27,9 28,2 49 23/02/00 45,4 40,6 44,3 32,4 30,2 33,1 50 24/02/00 35,6 34,8 35,2 29,1 29,3 29,5 51 25/02/00 35,8 35,4 33,1 27,8 27,7 28,0 52 26/02/00 41,0 37,3 41,2 31,2 29,5 29,7 53 27/02/00 45,4 43,3 45,5 33,2 31,6 32,7 54 28/02/00 48,0 41,2 39,3 32,1 29,2 28,7 55 29/02/00 34,0 35,4 34,3 24,8 25,4 26,0
La Figura AF – 02, muestra, tal como se consigna en su encabezamiento, la variación de las temperaturas edáficas a 5; 10 y 20 cm de profundidad, registradas a las 17:00 horas, entre el 06/01/2000 y el 29/02/2000, en parcelas experimentales con y sin cobertura plástica.
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Una función periódica f ( x ) , de período T , puede ser representada por una suma de funciones trigonométricas, como sigue:
xnbxbxbxnaxaxaa
xs nnn sen2sensencos2coscos2 2121
0
,donde ,2T
si 12T . La aproximación de s n ( x ) hacia f ( x ) , es la mejor, si por
coeficientes a k , b k , k = 1 , 2 , … , se toman los coeficientes de Fourier de la función dada, calculados con las fórmulas de Euler:
200
cos2cos2cos2 0
0
TTx
x
T
k dxxkxfxfT
dxxkxfT
dxxkxfT
a
,
200
sen2sen2sen2 0
0
TTx
x
T
k dxxkxfxfT
dxxkxfT
dxxkxfT
b
Si para algún conjunto de valores de x , s n ( x ) tiende a un límite
determinado s ( x ) , cuando n , se tiene la serie convergente de Fourier de la función f ( x ) :
xnbxbxbxnaxaxaa
xs nn sen2sensencos2coscos2 2121
0
La serie de Fourier puede también escribirse haciendo:
)(sen)2(sen)(sen2 2211
0nn xnAxAxA
axs ,
donde:
22kkk baA y k arc tg
k
k
b
a . En forma compleja la serie de Fourier puede escribirse como
sigue: xni
n ecxs , donde:
.0para,21
,0para,21
10
nbia
nbiadxexf
Tc
nn
nnxni
T
n
Toda función f ( x ) que satisfaga las condiciones de Dirichlet, en el
intervalo 0 x l puede desarrollarse dentro del intervalo en series
convergentes de los tipos:
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l
xnb
l
xb
l
xb
l
xna
l
xa
l
xa
axf
n
n
2sen22sen2sen
2cos22cos2cos2
21
210
1
l
xna
l
xa
l
xa
axf n cos2coscos
2 210
2
l
xnb
l
xb
l
xbxf n sen2sensen 213
La función f 1 (x) es periódica, de período T = l y coincide con f (x)
en el intervalo 0 < x < l . Los coeficientes del desarrollo se calculan con las fórmulas de Euler para
l
2 . La función f 2 ( x ) es periódica, de
período T = 2 l , tiene simetría de primera especie y coincide con f ( x ) en el intervalo 0 x l . Los coeficientes del desarrollo de f 2 ( x ) se calculan con las fórmulas de Euler para el caso de simetría de primera
especie, con T = 2 l . La función f 3 ( x ) es periódica, de período T = 2 l , tiene simetría de segunda especie y coincide con f ( x ) en el intervalo 0 < x < l . Los coeficientes del desarrollo de f 3 ( x ) se calculan con las fórmulas de Euler para el caso de simetría de segunda especie, con T = 2 l .
La obtención de la serie de Fourier para una función f ( x ) , constituye el propósito del análisis armónico. El cálculo aproximado de los coeficientes de la serie de Fourier, se basa en la substitución de las integrales de las fórmulas de Euler por sumas, conforme a métodos de integración
numérica. Las fórmulas de Bessel, requieren que el intervalo T sea dividido en 2 n partes iguales, con abscisas de los puntos de división, dadas por:
2Tk
x k . Las ordenadas correspondientes a estos puntos son: f ( x k ) = y k
, con k = 0 , 1 , … , 2 n . Se tiene aproximadamente que:
12
0
12
0
12
00 sen1,cos1,1 n
k
km
n
k
k
n
k
mkn
mky
nb
n
mky
nay
na , con m = 1 , 2 , … ,
n Se comprueba que b n = 0 ; haciendo la suma trigonométrica, se
tiene:
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nrT
xkb
T
xka
axs
r
k
k
r
k
kr ,2sen2cos2 11
0 .
La precedente suma trigonométrica es la mejor aproximación en el
sentido del método de los cuadrados mínimos, hacia la función dada por las ordenadas y k , con k = 0 , 1 , … , 2 n , si sus coeficientes se calculan empleando las fórmulas de Bessel. Siendo: r = n , la suma trigonométrica que resuelve para la función periódica la interpolación trigonométrica, resulta:
T
xnb
T
xb
T
xb
T
xna
T
xa
T
xa
axs
n
nn
21sen
22sen2sen2cos22cos2cos2
1
21210
Se realiza a modo de ejemplo ilustrativo, la interpolación
trigonométrica para la variación de las temperaturas edáficas consignadas en la TABLA AF - 03 a 5 cm de profundidad, con cubierta plástica, leídas diariamente a las 17:00 horas, entre 15/01/2000 y el 27/01/2000 inclusive.
TABLA AF - 03 - Temperaturas edáficas registradas a las 17:00 horas, entre el 15/01/00 y el 27/01/00 a 5 cm de profundidad con cobertura plástica.
Obs.: Fecha: Temperatura ( y k ) 0 15/01/00 50,5 1 16/01/00 42,6 2 17/01/00 38,9 3 18/01/00 53,7 4 19/01/00 48,0 5 20/01/00 57,5 6 21/01/00 44,9 7 22/01/00 40,3 8 23/01/00 53,6 9 24/01/00 53,9
10 25/01/00 42,4 11 26/01/00 40,4 12 27/01/00 38,2
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Aplicando a los valores de la TABLA AF – 03 las formulas de Bessel, resulta:
4,0442,438,942,65,5061
61
11102100 yyyyya
= 94,45
)8660,0()4,40()5000,0()4,42()5000,0()9,38()8660,0()6,42()0000,1()5,50(61
6)1()11(cos
6)1()2(cos
6)1()1(cos
6)1()0(cos
61
112101
yyyya
= - 2,8945
)5000,0()4,40()5000,0()4,42()5000,0()9,38()5000,0()6,42()0000,1()5,50(61
6)2()11(cos
6)2()2(cos
6)2()1(cos
6)2()0(cos
61
112102
yyyya
= - 2,2083
)0000,0()4,40()0000,1()4,42()0000,1()9,38()0000,0()6,42()0000,1()5,50(61
6)3()11(cos
6)3()2(cos
6)3()1(cos
6)3()0(cos
61
112103
yyyya
= 4,3167
)5000,0()4,40()5000,0()4,42()5000,0()9,38()5000,0()6,42()0000,1()5,50(61
6)4()11(cos
6)4()2(cos
6)4()1(cos
6)4()0(cos
61
112104
yyyya
= 3,5250
)8660,0()4,40()5000,0()4,42()5000,0()9,38()8660,0()6,42()0000,1()5,50(61
6)5()11(cos
6)5()2(cos
6)5()1(cos
6)5()0(cos
61
112105
yyyya
= 1,3779
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100
)0000,1()4,40()0000,1()4,42()0000,1()9,38()0000,1()6,42()0000,1()5,50(61
6)6()11(cos
6)6()2(cos
6)6()1(cos
6)6()0(cos
61
112106
yyyya
= - 1,6833
)5000,0()4,40()8660,0()4,42()8660,0()9,38()5000,0()6,42()0000,0()5,50(61
6)1()11(sen
6)1()2(sen
6)1()1(sen
6)1()0(sen
61
112101
yyyyb
= 0,2699
)8660,0()4,40()8660,0()4,42()8660,0()9,38()8660,0()6,42()0000,0()5,50(61
6)2()11(sen
6)2()2(sen
6)2()1(sen
6)2()0(sen
61
112102
yyyyb
= - 1,8620
)0000,1()4,40()0000,0()4,42()0000,0()9,38()0000,1()6,42()0000,0()5,50(61
6)3()11(sen
6)3()2(sen
6)3()1(sen
6)3()0(sen
61
112103
yyyyb
= 3,2667
)8660,0()4,40()8660,0()4,42()8660,0()9,38()8660,0()6,42()0000,0()5,50(61
6)4()11(sen
6)4()2(sen
6)4()1(sen
6)4()0(sen
61
112104
yyyyb
= - 2,4682
)5000,0()4,40()8660,0()4,42()8660,0()9,38()5000,0()6,42()0000,0()5,50(61
6)5()11(sen
6)5()2(sen
6)5()1(sen
6)5()0(sen
61
112105
yyyyb
= 2,8968
)0000,0()4,40()0000,0()4,42()0000,0()9,38()0000,0()6,42()0000,0()5,50(61
6)6()11(sen
6)6()2(sen
6)6()1(sen
6)6()0(sen
61
112106
yyyyb
= 0,0000
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101
Como kk
n
Tkx k )6()2(
)12(2
, las ordenadas y k se obtienen de la suma trigonométrica
T
xnb
T
xb
T
xb
T
xna
T
xa
T
xa
axs
n
nn
21sen
22sen2sen2cos22cos2cos2
1
21210
Reemplazando por los valores previamente calculados para los coeficientes de Fourier, se tiene:
)(3,1416sen0000,0)(2,6180sen2,8968)(2,0944sen2,4682 -)(1,5708sen3,2667)0472,1(1,8620 -)5236,0(sen0,2699
)(3,1416cos1,6833 -)(2,6180cos1,3779)(2,0944cos3,5250
)(1,5708cos4,3167)0472,1(cos2,2083 -)5236,0(cos2,8945 -47,2250
xx
xxxx
xxx
xxxxs n
La función trascendente anterior, puede ser evaluada en x = 0 , 1 , … , 10 , 11 , para obtener por interpolación trigonométrica los valores
calculados de la serie temporal de temperaturas edáficas. Disponiéndose entonces, de una relación analítica y univalente, es posible realizar las operaciones inherentes al análisis funcional. La TABLA AF – 04 presenta los resultados, luego graficados, del análisis armónico de doce observaciones experimentales de la variación de las temperaturas edáficas a 5 cm de profundidad, con cubierta plástica, leídas diariamente a las 17:00 horas, entre 15/01/2000 y el 27/01/2000 inclusive.
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102
TABLA AF–04 - Análisis armónico de doce observaciones experimentales de la variación de temperaturas edáficas a 5 cm de profundidad, con cubierta plástica, leídas en las fechas indicadas a las 17:00 horas.
Obs.: Fecha: Temperaturas Observadas
Temperaturas Calculadas
0 15/01/00 50,5 49,65850000 1 16/01/00 42,6 43,44158998 2 17/01/00 38,9 38,05844320 3 18/01/00 53,7 54,54161031 4 19/01/00 48,0 47,15841139 5 20/01/00 57,5 58,34182415 6 21/01/00 44,9 44,05801973 7 22/01/00 40,3 41,14173183 8 23/01/00 53,6 52,75846114 9 24/01/00 53,9 54,74143356
10 25/01/00 42,4 41,55808102 11 26/01/00 40,4 41,24184615
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103
La TABLA AF – 05, consigna la temperatura media del aire y las temperaturas edáficas con cubierta plástica, a las 17:00 horas, a 5, 10 y 20 cm de profundidad, entre el 06/01/00 y el 29/02/00.
TABLA AF – 05 - Temperatura media del aire y temperaturas edáficas con
cubierta plástica, a 5, 10 y 20 cm de profundidad, leídas a las 17:00 horas entre el 06/01/00 y el 29/02/00.
Fecha: Temperaturas:
Aire: 5 cm c/p: 10 cm c/p: 20 cm c/p: 06/01/00 27,6 42,1 38,9 31,5 07/01/00 29,0 44,6 42,3 34,6 08/01/00 29,0 51,4 45,0 36,7 09/01/00 25,7 39,8 37,8 36,8 10/01/00 29,5 48,5 44,2 38,5 11/01/00 30,2 56,7 48,9 40,3 12/01/00 26,3 32,3 33,0 34,4 13/01/00 25,5 40,4 37,6 35,3 14/01/00 28,6 45,2 41,0 36,7 15/01/00 28,7 50,5 44,0 38,8 16/01/00 26,7 42,6 39,7 37,4 17/01/00 23,3 38,9 34,7 34,1 18/01/00 27,0 53,7 46,2 37,6 19/01/00 28,0 48,0 43,7 39,3 20/01/00 29,7 57,5 49,7 41,3 21/01/00 30,7 44,9 44,4 42,2 22/01/00 21,2 40,3 35,8 34,6 23/01/00 25,2 53,6 45,2 39,7 24/01/00 27,1 53,9 46,4 40,8 25/01/00 23,8 42,4 38,8 36,5 26/01/00 24,6 40,4 37,1 36,1 27/01/00 24,8 38,2 35,7 34,7 28/01/00 25,4 43,8 40,8 37,8 29/01/00 27,8 46,4 42,5 39,5 30/01/00 24,9 41,7 39,9 38,6
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31/01/00 26,8 52,0 45,5 40,7 01/02/00 28,1 47,2 43,2 41,2 02/02/00 27,8 40,6 41,2 41,9 03/02/00 23,6 52,7 44,6 46,6 04/02/00 24,6 52,9 46,0 45,1 05/02/00 27,7 50,9 45,7 49,3 06/02/00 28,1 38,0 42,1 40,3 07/02/00 24,7 40,9 39,2 40,9 08/02/00 24,9 46,5 39,0 44,0 09/02/00 26,1 46,6 41,0 44,6 10/02/00 29,5 48,8 44,0 48,0 11/02/00 30,2 48,0 43,4 45,7 12/02/00 31,2 50,7 45,6 49,5 13/02/00 20,0 31,3 33,6 31,8 14/02/00 16,5 31,6 30,9 31,4 15/02/00 19,3 36,9 34,9 36,5 16/02/00 21,6 38,1 36,2 38,4 17/02/00 24,5 47,0 40,3 45,9 18/02/00 24,5 43,9 41,1 44,5 19/02/00 25,8 41,6 39,3 41,1 20/02/00 19,4 32,0 31,2 31,8 21/02/00 23,6 44,0 38,1 42,2 22/02/00 24,6 34,5 35,5 34,3 23/02/00 25,1 45,4 40,6 44,3 24/02/00 24,1 35,6 34,8 35,2 25/02/00 25,3 35,8 35,4 33,1 26/02/00 27,8 41,0 37,3 41,2 27/02/00 28,6 45,4 43,3 45,5 28/02/00 22,5 48,0 41,2 39,3 29/02/00 21,3 34,0 35,4 34,3
En la figura siguiente que muestra el resultado de graficar los datos de
la TABLA AF – 05, puede observarse la correspondencia entre temperaturas
edáficas y temperatura media del aire:
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La TABLA AF – 06 presenta las temperaturas del aire, en el área de
ensayos, a lo largo del día 11/12/2001.
TABLA AF – 06 - Temperaturas del aire durante el día 11 de diciembre de 2001.
Hora: Temp.: Hora: Temp.: Hora: Temp.: Hora: Temp.: 01:00 21,3 07:00 19,3 13:00 30,3 19:00 28,8 02:00 21,3 08:00 22,8 14:00 30,8 20:00 27,8 03:00 20,3 09:00 25,8 15:00 31,5 21:00 25,9 04:00 19,3 10:00 26,9 16:00 31,4 22:00 24,3 05:00 18,7 11:00 28,0 17:00 31,6 23:00 23,7 06:00 18,6 12:00 29,6 18:00 30,5 24:00 24,1
Si se ajusta con el software Mathematica - Version 4.0.1 MS100*208, a las temperaturas del aire, correspondientes al 11/12/01, una función
polinomial de grado ocho, haciendo:
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Fit[{21.3,21.3,20.3,19.3,18.7,18.6,19.3,22.8,25.8,26.9,28.0,29.6,30.3,30.8,31
.5,31.4,31.6,30.5,28.8,27.8,25.9,24.3,23.7,24.1},{1, x, x^2, x^3, x^4, x^5,
x^6, x^7, x^8}, x] , se obtiene la función:
P n = 8 ( x ) = 13,5218 + 13,3443 x – 7,21991 x 2 + 1,65132 x
3 –
0,194228 x 4 + 0,0129709 x 5 – 0,000497867 x 6 + 0,0000102076
x 7 – 8,62528 10 – 8 x 8 .
La figura siguiente muestra la concordancia entre la curva de ajuste
mediante cubic splines de las temperaturas del aire, leídas cada hora el 11/12/2001 y la curva de ajuste de los veinticuatro datos de la TABLA AF – 06, empleando una función polinomial de octavo grado.
Considerando para el día 11/12/01, cinco determinaciones de la temperatura del aire y de las temperaturas edáficas a 5, 10 y 20 cm de profundidad con cubierta plástica, a las horas indicadas en la TABLA AF – 07, puede hacerse para cada una de ellas, un ajuste polinomial de cuarto grado. Las expresiones correspondientes, son:
Temperatura del Aire: Fit[{26.9, 29.6, 30.8, 31.4, 30.5}, {1, x, x^2, x^3, x^4}, x] ;
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temperatura del aire = 20,0000 + 10,3500 x – 4,2750 x 2 + 0,9000 x 3 – 0,0750 x 4 .
Temp. Edáfica a 5 cm: Fit[{33.4, 33.8, 36.4, 35.7, 32.9}, {1, x, x^2, x^3, x^4}, x] ; temp. edáfica a 5 cm = 47,4000 – 26,9417 x + 16,3708 x 2 – 3,7083 x 3 + 0,2792 x 4 .
Temp. Edáfica a 10 cm: Fit[{31.1, 34.2, 38.0, 37.0, 34.2}, {1, x, x^2, x^3, x^4}, x] ; temp. edáfica a 10 cm = 42,7000 – 25,7417 x + 18,2458 x 2 – 4,4583 x 3 + 0,3542 x 4 .
Temp. Edáfica a 20 cm: Fit[{26.8, 33.6, 35.0, 33.7, 32.5}, {1, x, x^2, x^3, x^4}, x] ; temp. edáfica a 20 cm = 12,0000 + 19,6417 x – 5,2542 x 2 + 0,4083 x 3 + 0,0042 x 4 .
TABLA AF – 07 - cinco temperaturas del aire y edáficas durante el día
11/12/2001.
Hora: Obs.: Temperaturas del Aire: Temperaturas Edáficas, con Cubierta Plástica:
Observada: Calculada: 5 cm: 10 cm: 20 cm: Observada: Calculada: Observada: Calculada: Observada: Calculada:
10:00 1 26,9 26,9 33,4 33,4 31,1 31,1 26,8 26,8 12:00 2 29,6 29,6 33,8 33,8 34,2 34,2 33,6 33,6 14:00 3 30,8 30,8 36,4 36,4 38,0 38,0 35,0 35,0 16:00 4 31,4 31,4 35,7 35,7 37,0 37,0 33,7 33,7 18:00 5 30,5 30,5 32,9 32,9 34,2 34,2 32,5 32,5
La figura siguiente muestra el resultado de graficar las cuatro funciones
polinomiales de ajuste, previamente calculadas. Puede observarse que las curvas correspondientes a las temperaturas edáficas, están adelantadas con respecto a la de la temperatura del aire. Esto condice con los respectivos mecanismos de calentamiento. El suelo absorbe la radiación
electromagnética solar y comportándose como un cuerpo negro imperfecto, la re-radia a la atmósfera, provocando el calentamiento del aire. El retardo de este proceso termodinámico, puede calcularse midiendo la diferencia
temporal entre los extremados (máximos) de las referidas funciones.
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Comprobada la existencia de un extremado (máximo) para cada una de
las funciones polinomiales de ajuste consideradas, dentro del intervalo de representación, para ubicar las abscisas de los puntos críticos, se igualan a
cero y resuelven las respectivas derivadas primeras (se ha empleado el software Mathematica - Version 4.0.1 MS100*208):
(temperatura del aire)’ = 10,3500 – 8.5500 x + 2,7000 x 2 – 0,3000 x 3 = 0 .
NSolve[10.35 - 8.55 x + 2.7 x^2 - 0.3 x^3 == 0, x] {x 2.44815 – 1.55358 }, {x 2.44815 + 1.55358 }, {x 4.10369}}
(temp. edáfica a 5 cm)’ = – 26,9417 + 32.7416 x – 11.1249 x 2 + 1.1168 x 3 = 0 .
NSolve[-26.9417 + 32.7416 x - 11.1249 x^2 + 1.1168 x^3 == 0, x] {x 1.38113}, {x 3.32141}, x 5.25887}}
(temp. edáfica a 10 cm)’ = – 25,7417 + 36.4916 x – 13.3749 x 2 + 1.4168 x 3 = 0 .
NSolve[-25.7417 + 36.4916 x - 13.3749 x^2 + 1.4168 x^3 == 0, x] {x 1.09176}, {x 3.28972}, {x 5.05873}}
(temp. edáfica a 20 cm)’ = 19,6417 – 10.5084 x + 1.2249 x 2 + 0.0168 x 3 = 0 .
NSolve[19.6417 - 10.5084 x + 1.2249 x^2 + 0.0168 x^3 == 0, x] {x -80.8283}, {x 2.85996}, {x 5.05762}}
Para la jornada del 11/12/2001, objeto de la presente discusión, la
máxima temperatura del aire, ocurrió en x Máx Aire 4,1 y para las temperaturas edáficas en x Máx Suelo 5 cm 3,3 ; x Máx Suelo 10 cm 3,3 y x
Máx Suelo 20 cm 2,9 , lo que equivale a:
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Máxima del Aire 16 horas 06 minutos (16:06); Máx Suelo 5 cm 14 horas 18 minutos (14:18);
Máx Suelo 10 cm 14 horas 18 minutos (14:18);
Máx Suelo 20 cm 12 horas 54 minutos (12:54).
Se observa que en el caso presente, ocurre un retardo del calentamiento
del aire con respecto al calentamiento del suelo superficial, de 1 hora 48 minutos. La diferencia entre los estados térmicos del suelo con cubierta
plástica y del aire (del orden de 5 a 7 °C), reconoce además de las causas inherentes al comportamiento termodinámico de la atmósfera y al efecto
invernáculo provocado por el confinamiento parcial de la radiación
devuelta, las que se refieren a la textura del suelo; a su estructura; a su contenido de materia orgánica; a sus condiciones de humedad; etc..
Conocidos los umbrales térmicos (threshold limit values) para control
de bacterias; hongos; actinomicetes; nemátodos; etc., es posible calcular
dinámicamente la acumulación de unidades de [(estado térmico) (tiempo)] como grados centígrados hora, por ejemplo. Se ilustra el cálculo de grados
centígrados hora, correspondiente a las temperaturas edáficas registradas el 11/12/2001, a 10 cm de profundidad, adoptando un umbral térmico de 35 °C.
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Como temp. edáfica 10 cm = 42,7000 – 25,7417 x + 18,2458 x 2 – 4,4583 x 3 + 0,3542 x 4 , igualando
la función a 35,00 , se tiene la ecuación: 7,7000 – 25,7417 x + 18,2458 x 2 – 4,4583 x 3 + 0,3542 x 4 = 0. NSolve[7.7000 - 25.7417 x + 18.2458 x^2 - 4.4583 x^3 + 0.3542 x^4 == 0, x]
{x 0.403528}, {x 2.15873}, {x 4.60258}, {x 5.42212}} Para calcular el área encerrada entre ambas curvas, se integrará la función de ajuste de la
temperatura edáfica 10 cm , menos 35,00 entre x 2 = 2,15873 y x 3 = 4,60258:
NIntegrate[7.7000 - 25.7417 x + 18.2458 x^2 - 4.4583 x^3 + 0.3542 x^4, {x, 2.15873, 4.60258}] = 4,97945 grados centígrados hora 5 grados centígrados hora.
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111
13.3. APÉNDICE III
Medios de Cultivo y
Reactivos
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112
Composición química de los medios de cultivo utilizados en el recuento de microorganismos.
Medio de cultivo para Bacterias K2HPO4 0.85 g.
MgSO4 0.17 g.
CaCL2 0.085 g.
NaCl 0.085 g.
FeCl 1 gota
KNO3 0.425 g.
Asparagina 0.425 g.
Manita 0.85 g.
Agua destilada 1000 ml.
Agar-Agar 12 g.
Medio de cultivo para Hongos
K2HPO4 1 g.
MgS 0.5 g.
Glucosa 10 g.
Peptona 5 g.
Solución de oligoelementos 1 ml.
Agua destilada 1000 ml.
Agar-Agar 12 g.
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113
Se agregó al medio previamente esterilizado antes de volcar en las cajas de Petri, 75 ppm de estreptomicina.
Medio de cultivo para Actinomicetes
K2HPO4 1 g.
Asparaginato de Na 1 g.
Glicerol 10 g.
Solución de oligoelementos 1 ml.
Agua destilada 1000 ml.
Agar-Agar 12 g.
Medio de cultivo para Nitrificadores
NaNO2 1 g.
CaCO3 1 g.
Solución salina standard 50 ml.
Agua destilada 1000 ml.
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Medio de cultivo para Solubilizadores de fosfatos
Extracto de suelo 1000 ml.
Glucosa 10 g.
Agar-Agar 12 g.
Agregar al medio previamente fundido y mantenido a 50 ºC , 50 ml. de
K2HPO4 al 10% y 100 ml. de CaCl2 al 10% (Monzón de Azconegui, 1983).
Medio de cultivo para rizobios (YEMA) Manitol 10 g.
K2HPO4 0.5 g.
MgSO4 0.2 g.
NaCl 0.1 g.
Extracto de levadura 1 g.
Ca CO3 3 g.
Agar-Agar 12 g.
Rojo congo (sol. acuosa 1/400) 10 ml.
Agua destilada 1000 ml.
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Colorantes
Colorante de Gueguén
Ácido láctico 100 g.
Sudán III o Sudán IV or 0.10 g.
Azul tripán 0.10 g.
Sol. de yodo alcohólica gotas
Reactivos
Formaldehido Acético (FAA)
Ácido acético glacial 95 ml.
Formol 13 ml.
Alcohol etílico (50 %) 200 ml.
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13.4. APÉNDICE IV
Temperaturas máximas del
aire durante el período de
solarización
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Temperaturas máximas del aire durante los meses de Enero y Febrero de 1999 y 2000.
Ene-99 Feb-99 Ene-00 Feb-00
30.2 31.7 34 34.2 32.3 25.2 34.4 34.6 33.4 30.4 34 30.4 30.7 26.7 32.8 34.2 27.1 27.8 36.4 36.4 28.3 28.8 35.2 35 31.3 24.3 37 30.6 30.6 25.6 37.6 29.4 21.4 27.7 31.8 33.2 21.2 30.9 37.8 36.8 24.4 31.1 38.4 38.6 31 31 30.6 38
21.4 27.8 31 23 28.6 30.1 34.6 19 28.9 31.3 35 24.6 30.1 30.8 32.4 27.6 29 30.8 27.6 29 28 32.9 34 31
31.6 33.2 36.4 30.6 31.2 32.2 38.2 20.8 28.6 31.8 38 29.2 25.1 30.6 25.6 32.8 26.1 32.4 33 31.4 25.4 34.6 34.2 29.2 30.2 34.6 28.8 29.6 30.9 31.8 30 33 27.7 31.4 30 35.2
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28.7 32.1 32 28.6 29.8 34.6 27.8 32.9 32 29.4 35.6
Nota: Los registros fueron proporcionados por la Cátedra de Climatología y Fenología Agrícolas.