El documento describe el impacto de las prácticas agrícolas en el microbioma del suelo y la salud de los cultivos. Explica cómo las prácticas como monocultivos, fertilización química y falta de coberturas vegetales afectan negativamente la biodiversidad microbiana del suelo y aumentan las poblaciones de patógenos, mientras que prácticas como rotaciones de cultivos, abonos verdes e incorporación de enmiendas orgánicas mejoran la salud del suelo al promover comunidades microbianas más diversas y sup

1. 26 de setiembre de 2019
Ing. Agr. (Ph.D) Carolina Leoni
El microbioma del suelo
y su impacto en la salud
de los cultivos

2. El microbioma del suelo y
su impacto en la salud de
los cultivos
1. Algunos conceptos
2. Impacto de las prácticas agrícolas en el
microbioma del suelo
3. Impacto de las prácticas agrícolas en la
salud de los cultivos
4. Conclusión

3. ¿Hacia dónde
vamos?
SERVICIOS
ECOSISTÉMICOS
INSUMOS
EXTERNOS
Objetivos
principales Características
Sistema de
producción
Insumos
químicos
(Convencional)
Insumos
biológicos
(Integrada)
Biodiversos
(Agroecológica)
•+ eficiencia del uso
de insumos
•- impacto ambiental
•“intensificación
sostenible”
•+ especializados
•- cultivos
•prácticas
estandarizadas por
cultivo
•Sustitución de
insumos químicos
por biológicos
•- efectos negativos
en biodiversidad y
en salud humana
•+ especializados
•- cultivos
•prácticas
estandarizadas por
cultivo
•(Integración de
animales)
•+ biodiversidad para
ofrecer servicios
ecosistémicos y
reducir insumos
•“intensificación
(agro)ecológica”
•+ diversificados
•+ cultivos
•+ “sitio-específicos”
•Integración de
animales
•+ integración predial
y regional (paisaje)
SALUD
DEL
SISTEMA
SALUD
DEL
CULTIVO
Therond et al. 2017.A new analytical framework of farming system and agriculture model diversities.A
review. Agron. Sustain. Dev. 37:21. https://doi.org/10.1007/s13593-017-0429-7

4. Algunos
conceptos:
Intensificación
(agro)ecológica
Intensificación (agro)ecológica
• uso intensivo e inteligente de las funciones
ecosistémicas (soporte, regulación) para
producir alimentos y brindar servicios
ecosistémicos. Implica acciones a nivel predial
(re-diseño del agroecosistema) y de la región.
• funciones ecosistémicas: procesos biológicos,
geoquímicos y físicos en los AE
• servicios ecosistémicos: beneficios que las
personas obtienen de los AE.

5. Algunos
conceptos:
Microbioma
Microbioma
• todos
viven
planta,
los microorganismos -y sus genes- que
en un ecosistema particular (ej: suelo,
curso de agua, rumen, etc.). Incluye
bacterias, archeas, protistas, hongos, virus.
Microbioma
del suelo
Supresión de
enfermedades
y plagas
Dinámica de
nutrientes
Promoción del
crecimiento de
las plantas
Resistencia a
stress abiótico
Formación
de suelo
Secuestro
de carbono
Franz Bender et al., 2016.An Underground Revolution: Biodiversity and Soil Ecological Engineering for
Agricultural Sustainability. Trends in Ecology & Evolution 31 (6): 440 – 452

6. Salud del suelo
“Capacidad sostenida del suelo de funcionar como
un sistema vivo que: soporte la productividad
biológica, mantenga la calidad ambiental y
promueva la salud de las plantas, los animales y
las personas”
Resiliencia:
• habilidad de un sistema de permanecer
funcional frente a disturbios (stress) externos
• íntimamente asociada a:
• diversidad de las comunidades microbianas
• estabilidad estructural y materia orgánica del
suelo
• Döring et al., 2014. Resilience as an universal criterion of health. J.Sci Food Agric. DOI: 10.1002/jfsa.6539
• Larkin, R.P
., 2015. Soil Health Paradigms and Implications for Disease Management. Annu. Rev.
Algunos
conceptos:
Salud del suelo
Phytopathol. 53, 199–221.

7. Supresividad del suelo:
• capacidad de disminuir o prevenir el
establecimiento de una enfermedad ante la
presencia del patógeno, el huésped y las
condiciones ambientales favorables
• General: previene el establecimiento del patógeno
en el huésped – asociada a una importante
actividad microbiana (abundancia y diversidad)
• Específica: previene el establecimiento del patógeno
mediante antibiosis (especificidad patógeno –
antagonista – huésped - manejo)
• indicadora de salud del suelo
Algunos
conceptos:
Supresividad
del suelo
Van Bruggen y Semenov, 2000. In search of biological indicators for soil health and disease suppression.
Appl. Soil Ecol. 15: 13-24

8. Impacto de las
prácticas
agrícolas en el
microbioma
del suelo

9. -12
-10
-8
-6
-4
-2
0
O-2012
P-2012
O-2013
P-2013
O-2014
P-2014
O-2015
P-2015
O-2016
P-2016
7
1
0
2
-
O
Indice
de
Respiración
MC
LR+AV+EO
Actividad microbiana
IR = 1-(CO2 imperturbado/ CO2 tratamiento)
Ejemplo: Impacto del manejo
del suelo en sistemas de
producción hortícola
(ELP INIA Las Brujas)
¿Qué m.o?
Microbioma y
Salud del suelo
Resiliencia
Leoni et al. (sin publicar.)

10. Ejemplo: Impacto del manejo
del suelo en sistemas de
producción hortícola
(ELP INIA Las Brujas)
Microbioma y
Salud del suelo
Biodiversidad
¿Qué m.o?
Cerecetto et al. (sin publicar.)

11. 0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
CT1 CT2 RT1 RT2 RT3
• Actinobacteria , Verrucomicrobia > UND
• Chloroflexi > CT2, RT1, RT2, RT3
• Bacteroidetes < CT1.
• Cyanobacteria : NO en UND
UND
Relative
abundance
of
16S
rRNA
gene
fragments
in
Bulk
Soil
(%)
Proteobac
Firmicute
Acidobact
Actinobac
Thaumarc
Verrucom
Chloroflex
Bacteroid
Cyanobac
Rares (<3)
a
a
a a b
a b
b
a a a b
a b
b b
a
a b
b
b
a b
b
b
a
b
a b
c
c
a
b
b
b
b
b
Ejemplo: Impacto del manejo
del suelo en sistemas de
producción hortícola
(ELP INIA Las Brujas)
Microbioma y
Salud del suelo
Biodiversidad
¿Qué m.o?
Cerecetto et al. (sin publicar.) Different letters indicates significant differences, Tukey test, p < 0.05 and n = 4

12. Biodiversidad cambia
con el manejo
Ejemplo: Impacto del manejo
del suelo en sistemas de
producción hortícola
(ELP INIA Las Brujas)
Microbioma y
Salud del suelo
Fertilización química Enmiendas orgánicas +
abonos verdes
Cerecetto et al. (sin publicar.)

13. Impacto de las
prácticas
agrícolas en la
salud de los
cultivos

14. Medidas estratégicas
(mediano y largo plazo)
• Planificación y
sistematización
• Diversificación productiva
– Producción animal y
vegetal
– Anuales y plurianuales
• Rotaciones
• “Abonos verdes”
• Coberturas vivas
• Cultivos asociados
• Infraestructura ecológica:
– Cercos vivos
– Vegetación perenne
• Solarización, desinfección
biológica
Medidas tácticas
(corto plazo)
• Época de siembra
• Variedades (siembras puras,
mezclas)
• Calidad de material
propagación (sanidad, vigor)
• Prácticas culturales
(enmiendas orgánicas,
trampas, mallas, cortinas,
poda, mulch, etc.)
• Uso de bioinsumos
– Agentes microbianos de
control biológico
– Extractos botánicos
– Promotores del crecimiento
– Biofertilizantes
– Composts
– Preparados biodinámicos
Diseño
AE
Microbioma
del suelo
Intensificación
ecológica
Incluye los
patógenos
(RE)DISEÑO DE LOS
AGROECOSISTEMAS

15. Fusarium
oxysporum
Monocultivo de cebolla
1:1
Secuencia: cebolla - avena
1:1
Población inicial (ufc /g suelo seco)
Población
final
(ufc
/
g
suelo
seco)
Ejemplo: Podredumbre basal y
radicular de cebolla (Fusarium
oxysporum f.sp. cepae) .
Rotaciones +
Abonos verdes
Cambios en las
poblaciones de m.o.
patógenos
Leoni. 2013. Crop rotation design in view of soilborne pathogens. PhD Thesis. Wagenngen.

16. Monocultivo de cebolla
13000 ufc / g suelo seco
Cebolla – Avena- Tomate
7000 ufc/ g suelo seco
Ejemplo: Podredumbre basal y
radicular de cebolla (Fusarium
oxysporum f.sp. cepae) .
Rotaciones +
Abonos verdes
Cambios en las
poblaciones de m.o.
patógenos
Leoni. 2013. Crop rotation design in view of soilborne pathogens. PhD Thesis. Wagenngen.

17. Capacidad de Foc para multiplicarse en al
corteza de las raíces de diferentes AV
Ejemplo: Podredumbre basal y
radicular de cebolla (Fusarium
oxysporum f.sp. cepae) .
Rotaciones +
Abonos verdes
Cambios en las
poblaciones de m.o.
patógenos
Leoni. 2013. Crop rotation design in view of soilborne pathogens. PhD Thesis. Wagenngen.
Multiplicación ufc / g raíz ufc / planta
Alta (104) Poroto negro Sudangras
Media (103) Sudangras
Avenas
Lupinos
Tomate
Maíz
Poroto negro
Avenas
Lupinos
Tomate
Maíz
Baja (102) Trigo
Moha
Girasol
Caupí
Trigo
Moha
Girasol
Caupí

18. Monocultivo de morrón
18
7
Morrón- Cebolla – Barbecho – Avena negra
7
2
Ejemplo: Podredumbre por
Sclerotium rolfsii en Morrón.
Rotaciones +
Abonos verdes
Cambios en las
poblaciones de m.o.
patógenos
Leoni. 2013. Crop rotation design in view of soilborne pathogens. PhD Thesis. Wagenngen.

19. Efecto de la incorporación al suelo de los AV
sobre la sobrevivencia de los esclerotos
Ejemplo: Podredumbre por
Sclerotium rolfsii en Morrón.
Rotaciones +
Abonos verdes
Cambios en las
poblaciones de m.o.
patógenos
Leoni. 2013. Crop rotation design in view of soilborne pathogens. PhD Thesis. Wagenngen.
Efecto en la
sobrevivencia
Abonos verdes
de verano
Abonos verdes
de invierno
Aumentan Poroto negro
Caupí
Lupino blanco
Disminuyen Sudangras
Moha
Crotolaria
Avena
Avena negra
Trigo
Sobrevivencia luego de agregar AVV > AVI

20. Ejemplo: Podredumbre blanca
en almácigos de cebolla
ocasionada por Sclerotium
cepivorum.
Arboleya, J. (Ed) 2018. Solarización: una técnica de manejo integrado de malezas y plagas en
Solarización
Cambios en las
poblaciones de m.o.
patógenos
horticultura. INIA Serie Técnica Nº 245.

21. Leoni y Ghini. 2006. Sewage sludge effect on management of Phytophthora nicotianae in citrus. Crop
E
R2
(8g)= 0,21
R2
(15g)= 0,24
12
10
8
6
4
2
0
0 5 10 15 20 25 30
Biosólidos incorporados (% v/v)
P
.
nicotianae
en
raíces
¿Qué mecanismos?
¿Qué m.o?
Ejemplo: Aporte de biosólidos
reduce la podredumbre de
cuello y raíz en limón por
Phytophthora nicotianae.
Enmiendas
orgánicas al suelo
Cambios en las
poblaciones de m.o.
patógenos
Protection 25:10-22.

22. E
R2
(8g)= 0
,21
R2
(15g)= 0,24
10
8
6
4
2
0
12
P.
nicotianae
en
raíces
0 5 10 15 20 25 30
Biosólidos incorporados (% v/v)
¿Qué mecanismos?
¿Qué m.o?
Ejemplo: Aporte de biosólidos
reduce la podredumbre de
cuello y raíz en limón por
Phytophthora nicotianae.
Enmiendas
orgánicas al suelo
Cambios en las
poblaciones de m.o.
patógenos
D
y = 0,1296x + 0,338
R = 0,9016
2
1,6
1,2
0,8
0,4
0,0
0 5 7,5 10 15 20 30
mg
CO
2
/
g
suelo
seco
Biosólidos incorporados (% v/v)
Actividad microbiana global Antagonistas
Trichoderma spp.
Actinomicetes
Aspergillus spp.
Leoni y Ghini. 2003. Efeito do lodo de esgoto na indução de supressividade in vitro a Phytophthora
nicotianae. Fitopatologia Brasileira 28:67-75.

23. Coniberti,A. et al. 2014. El balance del T
annat en el sur del Uruguay. Manual para la caracterización y
Ejemplo: cobertura viva en
viñedos reduce la incidencia
de podredumbre de racimos
por Botrytis cinerea.
¿Qué factores?
¿Que m.o?
¿Qué mecanismos?
Coberturas vivas
Cambios en la
incidencia de
enfermedades aéreas
el ajuste del manejo del viñedo. INIA Serie Técnica Nº 219

24. ¿Qué
aspiramos?
Comprender el impacto de diferentes
herramientas biológicas y/o prácticas
agronómicas sobre el microbioma (del
suelo planta, animal, agua) …
… para contribuir al diseño de
sistemas agrícolas resilientes, donde
se reduzcan los insumos externos y se
promuevan los procesos biológicos
mediados por microorganismos.

25. 26 de setiembre de 2019
Ing. Agr. (Ph.D) Carolina Leoni
cleoni@inia.org.uy
GRACIAS
¿Preguntas?