Introducción:

El fósforo (P) es un macronutriente esencial para todos los organismos vivos y desempeña un papel crucial en diversos procesos fisiológicos y metabólicos. Sin embargo, la deficiencia de P es un desafío generalizado en los suelos tropicales, que limita el crecimiento de las plantas y la productividad agrícola. Para prosperar en ambientes con deficiencia de P, los microorganismos han desarrollado diversas estrategias para adquirir y utilizar P de manera eficiente. Este estudio tiene como objetivo desentrañar los mecanismos empleados por los microbios para hacer frente a la deficiencia de P en suelos tropicales.

Métodos:

*Muestreo de suelo:Se recolectaron muestras de suelo a diferentes profundidades en un bosque lluvioso tropical en Costa Rica, representando un gradiente de disponibilidad de P.

* Análisis de la comunidad microbiana:se extrajo ADN de muestras de suelo y se realizó una secuenciación de alto rendimiento para analizar la composición de la comunidad microbiana.

* Análisis metagenómico:Se realizó una secuenciación metagenómica de escopeta en muestras de suelo seleccionadas para identificar genes y vías involucradas en la adquisición y utilización de P.

* Ensayos bioquímicos:Se midieron en muestras de suelo las actividades enzimáticas relacionadas con el ciclo del P, como la fosfatasa y la fitasa.

* Experimento en invernadero:Se realizó un experimento en invernadero controlado para evaluar el impacto de la inoculación microbiana en el crecimiento de las plantas y la absorción de P en condiciones deficientes en P.

Resultados:

* Estructura de la comunidad microbiana:la composición de la comunidad microbiana varió a diferentes profundidades del suelo, lo que refleja la influencia de la disponibilidad de P. En particular, la abundancia relativa de bacterias involucradas en la adquisición y solubilización de P, como Burkholderiales, Rhizobiales y Pseudomonadales, aumentó en las capas de suelo deficientes en P.

* Conocimientos metagenómicos:el análisis de genes funcionales reveló el enriquecimiento de genes que codifican transportadores de P, fosfatasas y vías de exudación de ácidos orgánicos en suelos deficientes en P. Se sabe que estos genes facilitan la adquisición de P de materia orgánica y fuentes minerales.

* Actividades enzimáticas:Los ensayos de enzimas del suelo mostraron mayores actividades de fosfatasa y fitasa en capas de suelo deficientes en P, lo que indica una adaptación microbiana para mejorar la disponibilidad de P a través de la producción de enzimas.

* Crecimiento de las plantas y absorción de P:El experimento en invernadero demostró que la inoculación con consorcios microbianos eficientes en P aislados de suelos deficientes en P mejoró significativamente el crecimiento de las plantas y la absorción de P en condiciones con deficiencia de P.

Discusión:

Nuestro estudio proporciona una comprensión integral de las estrategias microbianas para hacer frente a la deficiencia de P en suelos tropicales. Descubrimos que los microbios responden a la limitación de P alterando la composición de la comunidad, expresando genes involucrados en la adquisición de P y mejorando las actividades enzimáticas relacionadas con el ciclo de P. Además, los efectos beneficiosos de los consorcios microbianos eficientes en P sobre el crecimiento de las plantas y la absorción de P resaltan el potencial de aprovechar los inoculantes microbianos como un enfoque sostenible para mejorar la producción de cultivos en suelos tropicales deficientes en P.

Conclusión:

Los microbios en suelos tropicales exhiben adaptaciones notables para superar la deficiencia de P. Los conocimientos adquiridos a partir de este estudio pueden guiar futuras investigaciones y prácticas agrícolas destinadas a mejorar la adquisición y utilización de P en ambientes limitados de P, contribuyendo en última instancia a la producción sostenible de alimentos en las regiones tropicales.