Abstract
Soil properties and the environment have multiple outcomes on fungal communities. Although, the interaction effects between management intensity, pH, available phosphorus, organic carbon, soil texture and different fractions of water stable macro-aggregates on the communities of microscopic filamentous fungi (MFF), iron phosphate solubilizing fungi (PSF-Fe), and iron and calcium phosphate solubilizing fungi (PSF-(Fe+Ca)), have been previously evaluated in field conditions, this has never been performed in terms of their combined effects, neither with phosphate solubilizing fungi. To assess this, we collected 40 composite soil samples from eight Mexican and Colombian coffee plantations, with different management intensities and physico-chemical edaphic parameters, during 2008-2009. We isolated different communities of MFF, PSF-Fe and PSF-(Fe+Ca), by wet sieving and soil particles culture in Potato-Dextrose-Agar from soil samples, and we classified isolates in terms of their phosphate solubilizing ability. Following the principal component analysis results, we decided to analyze fungal communities and abiotic factors interactions for each country separately. Structural Equation Models revealed that organic carbon was positively associated to MFF richness and number of isolates (lambda>0.58), but its relationship with PSF-Fe and PSF-(Fe+Ca) were variable; while the available phosphorus, pH and water stable macro-aggregate fractions did not show a clear pattern. Management intensity was negatively related to PSF-Fe (lambda < or = -0.21) morphotype richness and the number of isolates in Colombian coffee plantations. We found that the relationships of clay and organic carbon content, and available phosphorus and soil pH, with the species richness and number of isolates of MFF, PSF-Fe and PSF-(Fe+Ca) were highly variable; this made impossible to generalize the responses between saprotrophic fungal groups and geographic zones. The management intensity was not related to species richness and number of isolates of MFF in any coffee areas, while for PSF the relationship could not be defined. The different water stable macro-aggregates fractions did not show a defined pattern in relation to the species richness and the number of isolates of saprophytic and phosphate solubilizing fungi (PSF). This study highlights the need to take into account edaphic and geographic context in order to reach a better understanding of the intensity management effects on MFF and PSF function in agroecosystems.
Highlights
Internacional del Café (ICO 2011), Colombia y México se encuentran actualmente entre los 10 mayores productores de café del mundo
La escasa movilidad y alta retención edáfica de este nutriente, acompañados de la condición ácida de la mayoría de los suelos han llevado al uso de diferentes estrategias para abastecer las demandas del cultivo, principalmente mediante el suministro de enmiendas orgánicas y/o químicas (Arcila et al 2007, Hernández-Martínez 2008) y la aplicación de hongos que forman micorriza arbuscular (Rodríguez 2001, Cardoso & Kuyper 2006, Herrera-Peraza et al 2011), pero en este cultivo no se ha implementado el uso de hongos solubilizadores de fosfatos
Contrario a lo que otras investigaciones han señalado (Simmons & Coleman 2008, Suzuki et al 2009, Beauregard et al 2010), respecto a la influencia de los sistemas de fertilización, tipos de suelo y sistemas de labranza sobre las comunidades fúngicas, nosotros solo encontramos relación entre la intensidad de manejo de los cafetales y la S y el número de aislamientos (Nai) de HSPFe, pero no con la S y el Nai de HSP-(Fe+Ca) o hongos microscópicos filamentosos (HMF)
Summary
Sitios de muestreo: Este estudio se realizó a partir de muestras edáficas tomadas en ocho plantaciones de dos zonas productoras de café en Colombia y México. El IMPC se calculó a partir de encuestas a los agricultores, donde se obtuvo la información de los productos, frecuencia de aplicación y prácticas de manejo usadas para la fertilización y para el control de plagas y malezas en un periodo anual; sin embargo, el IMPC no considera las cantidades y concentraciones de los productos aplicados, ni toma en cuenta información específica como los ingredientes activos, las formulaciones o los tiempos de aplicación de los productos antes de la evaluación. Toma de muestras: Todas las muestras se tomaron en el periodo seco, la precipitación en los sitios de estudio en los cinco días previos al muestreo alcanzó 12.3mm en Colombia (diciembre de 2008) y 6.9mm en México (abril de 2008). CUADRO 1 Frecuencias de las categorías asociadas a los descriptores de manejo de plantaciones de café y, valores acumulados y estandarizados del Índice de Manejo de Plantaciones de Café (IMPC)
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