Long-term impact of farm management and crops on soil microorganisms assessed by combined DGGE and PLFA analyses.

2 min.

Abstract-resumen en español, artículo completo en inglés.

Resumen: En el presente estudio se compararon manejos orgánicos y convencionales a largo plazo en el campo experimental de Monsampolo del Tronto (región de Marche, Italia) con el objetivo de investigar la fertilidad química del suelo y la estructura de la comunidad microbiana.

Leer más… artículo completo en inglés.

Se aplicó un enfoque polifásico, que combina indicadores de fertilidad del suelo con análisis microbiológicos (recuento en placa, PCR-electroforesis en gel con gradiente de desnaturalización [DGGE] y análisis de fosfolípidos de ácidos grasos [PLFA]). La materia orgánica, N, así como algunos macro y micronutrientes importantes (K, P, Mg, Mn, Cu y Zn) para el crecimiento de los cultivos, estuvieron más disponibles bajo manejo orgánico. Los recuentos bacterianos fueron más altos en el manejo orgánico. Se observó una influencia significativa del sistema de manejo y de la interacción de manejo x cultivo para bacterias mesófilas totales, bacterias fijadoras de nitrógeno y actinobacterias. Como interesante, en el conjunto de las muestras analizadas no se detectaron hongos cultivables. La biomasa de PLFA fue mayor en la orgánica y las bacterias Gram positivas dominaron la comunidad microbiana en ambos sistemas. Incluso si la biomasa fúngica era más alta en el manejo orgánico, la técnica de huella, rastreo o trazado molecular (fingerprinter) por PCR-DGGE demostró que los dos sistemas eran muy similares en cuanto a especies fúngicas, lo que sugiere que 10 años no fueron suficientes para establecer un nuevo equilibrio dinámico entre los componentes del ecosistema. Un mejor conocimiento de la biota del suelo y, en particular, de la estructura de la comunidad fúngica podrá ser útil para el desarrollo de estrategias de gestión sostenible.

Abstract. In the present study, long-term organic and conventional managements were compared at the experimental field of Monsampolo del Tronto (Marche region, Italy) with the aim of investigating soil chemical fertility and microbial community structure. A polyphasic approach, combining soil fertility indicators with microbiological analyses (plate counts, PCR-denaturing gradient gel electrophoresis [DGGE] and phospholipid fatty acid analysis [PLFA]) was applied. Organic matter, N as well as some important macro and micronutrients (K, P, Mg, Mn, Cu, and Zn) for crop growth, were more available under organic management. Bacterial counts were higher in organic management. A significant influence of management system and management x crop interaction was observed for total mesophilic bacteria, nitrogen fixing bacteria and actinobacteria. Interestingly, cultivable fungi were not detected in all analyzed samples. PLFA biomass was higher in the organic and Gram positive bacteria dominated the microbial community in both systems. Even if fungal biomass was higher in organic management, fungal PCR-DGGE fingerprinting revealed that the two systems were very similar in terms of fungal species suggesting that 10 years were not enough to establish a new dynamic equilibrium among ecosystem components. A better knowledge of soil biota and in particular of fungal community structure will be useful for the development of sustainable management strategies.

Frontiers in microbiology. Front Microbiol. 2014; 5: 644.

Published online 2014 Dec 10. Prepublished online 2014 Oct 20.

Fabio Stagnari,1,† Giorgia Perpetuini,1,† Rosanna Tofalo,1,* Gabriele Campanelli,2 Fabrizio Leteo,2 Umberto Della Vella,1 Maria Schirone,1 Giovanna Suzzi,1 and Michele Pisante1

†These authors have contributed equally to this work.

 1Faculty of BioScience and Technology for Food, Agriculture and Environment, University of Teramo, Mosciano Sant’Angelo, Italy.

2Consiglio per la Ricerca e la Sperimentazione in Agricoltura – Unità di Ricerca per l’Orticoltura (CRA – ORA), Monsampolo del Tronto, Italy.

Edited by: Javier Carballo, University of Vigo, Spain.

Reviewed by: Sergio Enrique Pasteris, Universidad Nacional de Tucumán, Argentina; Giorgio Giraffa, Consiglio per la Ricerca e la Sperimentazione in Agricoltura, Italy.

*Correspondence: Rosanna Tofalo, Faculty of BioScience and Technology for Food, Agriculture and Environment, Via C.R. Lerici 1, Mosciano S. Angelo 64023, Italy e-mail: ti.etinu@olafotr

This article was submitted to Food Microbiology, a section of the journal Frontiers in Microbiology.

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