Impacto de la aplicación prolongada de urea sobre la comunidad de bacterias oxidantes del amoníaco en un suelo argiudol típico de Argentina

Abstract

La oxidación del amoníaco a nitrito constituye un paso crítico en el ciclo del nitrógeno (N) y es realizado por las bacterias oxidantes del amoníaco (BOA) o Nitritantes. El manejo agrícola puede afectar la comunidad de las BOA a través del uso prolongado de fertilizantes nitrogenados como la urea, cuya aplicación tiende a aumentar la acidez del suelo. El objetivo de este estudio fue caracterizar la comunidad de las BOA bajo el efecto acumulado de la aplicación de urea luego de 12 años en una secuencia maíz – trigo/soja – soja en siembra directa. El ensayo presenta un diseño en bloques completos aleatorizados con tres repeticiones sobre un suelo Argiudol típico de Marcos Juárez, Sudeste de Córdoba, Argentina. Los tratamientos fueron: A control sin aplicación; B y C con 95 y 165 kg ha -1 de urea como fuente de N, respectivamente. Se realizaron dos muestreos: previo a la siembra y en postcosecha de maíz. Para la caracterización de la comunidad de BOA se utilizaron los métodos del número más probable, shaken soil slurry, reacción en cadena de la polimerasa y electroforesis en gel de gradiente desnaturalizante. Además se determinaron variables químicas de suelo. La fertilización con urea disminuyó el pH del suelo, aumentó la abundancia y diversidad de las BOA pero no produjo cambios significativos en la actividad nitrificante potencial. La estructura de la comunidad de las bacterias nitritantes estuvo dominada por miembros del Grupo 3 de Nitrosospira en todos los tratamientos. Los resultados obtenidos indican que la fertilización con urea a largo plazo en un Argiudol típico representó una fuente de sustrato más que un factor limitante para las BOA. El efecto de la fertilización sobre la estructura de la comunidad de BOA fue más evidente en el muestreo previo a la siembra de maíz.

Ammonia oxidation to nitrite is a critical step in the nitrogen (N) cycle and is performed by ammonia oxidizing bacteria (AOB) or Nitritants. The agricultural management can affect the AOB community due to the prolonged use of nitrogen fertilizers such as urea which tends to increase soil acidity. The aim of this work was characterize AOB community after 12 years of urea application in a corn – wheat/soybean-soybean cropping sequence under no-tillage practices. The field experiment was performed a randomized complete block design with three replicates on a typical Argiudol soil at Marcos Juárez, Southeast of Córdoba, Argentine. The treatments were: A Unfertilized control; B and C with 95 and 165 kg ha -1 of urea as N source respectively. Soil samples were collected before sowing and after harvest of corn. The community of AOB was studied through the most probable number method, shaken soil slurry, polymerase chain reaction and electrophoresis in denaturing gradient gel. Also, soil chemical variables were determined. Urea fertilization decreased soil pH, increased the abundance and diversity of the AOB but did not significantly affect the nitrification potential. The structure of nitritants bacteria community was dominated by members of the Group 3 of Nitrosospira in all the treatments. The results showed that long-term urea fertilization in a typical Argiudol was a source of substrate and not a limiting factor for the nitritant bacteria. The fertilization effect on the community structure of ammonia oxidizers was more evident for the sampling date before corn sowing.