Efecto de un biofertilizante a base de bacterias fijadoras de nitrógeno de vida libre y solubilizadoras de fósforo en la producción de algodón (Gossypium hirsutum L) en el valle medio del Sinú

El algodón (Gossypium hirsutum L.) es un cultivo importante, siendo un textil natural clave en la economía global, con una presencia significativa en más de 75 países. Sin embargo, enfrenta desafíos relacionados con la disponibilidad de nutrientes esenciales como el nitrógeno y el fósforo, cruciales...

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Autores:
Bohórquez Rosario, Isa Katherine
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2025
Institución:
Universidad de Córdoba
Repositorio:
Repositorio Institucional Unicórdoba
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.unicordoba.edu.co:ucordoba/9492
Acceso en línea:
https://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/9492
https://repositorio.unicordoba.edu.co/
Palabra clave:
Algodón
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Copyright Universidad de Córdoba, 2025
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description El algodón (Gossypium hirsutum L.) es un cultivo importante, siendo un textil natural clave en la economía global, con una presencia significativa en más de 75 países. Sin embargo, enfrenta desafíos relacionados con la disponibilidad de nutrientes esenciales como el nitrógeno y el fósforo, cruciales durante la floración y la formación de cápsulas. Estas limitaciones surgen, producto de la degradación del recurso edáfico en su fertilidad natural, producto de acciones antropogénicas en la explotación agropecuaria. El valle medio del Sinú es una región de Colombia que enfrenta serios problemas de degradación del suelo, debido al uso excesivo de fertilizantes químicos. La degradación del suelo, junto con la contaminación de cuerpos de agua cercanos, ha afectado tanto la biodiversidad como la calidad de vida en esta región. A raíz de esta problemática se han implementado prácticas sostenibles en la producción agrícola, como la rotación de cultivos, el uso de abonos verdes y biofertilizantes, que no solo mejoran la salud del suelo, sino que también ayudan a mitigar los impactos ambientales del uso de fertilizantes químicos. Los biofertilizantes son compuestos que contienen microorganismos promotores del crecimiento vegetal (PGPM), ofreciendo una alternativa ecológica y sostenible. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de un biofertilizante elaborado a partir de bacterias fijadoras de nitrógeno de vida libre (BFNVL) y solubilizadoras de fósforo (BSF) sobre el desarrollo y rendimiento de un cultivo de algodón. El estudio fue desarrollado en la Universidad de Córdoba, donde se aislaron bacterias que fueron caracterizadas macroscópicamente y microscópicamente, se evaluó su capacidad solubilizadora de fósforo y la producción de ácido indolacético proporcional a la fijación de nitrógeno. Fue implementado un diseño experimental en bloques completos al azar con seis tratamientos y cuatro repeticiones, donde se midieron variables como altura de la planta, número de botones florales, cápsulas y rendimiento de algodón- semilla en toneladas por hectárea. Se observó que la cepa Herbaspirillum sp fue la de mayor producción de AIA (17,813 mg/L) y la cepa Kosakonia oryzae presentó mejor capacidad solubilizadora de fósforo (1759,40 mg/L). Estas cepas se emplearon en la formulación del biofertilizante, el cual mejoró significativamente los parámetros fisiotécnicos y el rendimiento del cultivo de algodón, similar al rendimiento presentado con fertilización química. En conclusión, el estudio evidencio que los biofertilizantes son una alternativa viable para reducir el uso de fertilizantes químicos de síntesis, ofreciendo una solución sostenible que impulsa la rentabilidad del cultivo de algodón, mientras protege el medio ambiente y beneficia a las comunidades rurales.
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spelling Cantero Guevara, Miriam ElenaPardo, YuriBohórquez Rosario, Isa KatherineDiaz Pongutá, BasilioMercado Vergara, Antonio José2025-07-28T12:47:16Z2025-07-28T12:47:16Z2025-07-25https://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/9492Universidad de Córdobahttps://repositorio.unicordoba.edu.co/https://repositorio.unicordoba.edu.co/El algodón (Gossypium hirsutum L.) es un cultivo importante, siendo un textil natural clave en la economía global, con una presencia significativa en más de 75 países. Sin embargo, enfrenta desafíos relacionados con la disponibilidad de nutrientes esenciales como el nitrógeno y el fósforo, cruciales durante la floración y la formación de cápsulas. Estas limitaciones surgen, producto de la degradación del recurso edáfico en su fertilidad natural, producto de acciones antropogénicas en la explotación agropecuaria. El valle medio del Sinú es una región de Colombia que enfrenta serios problemas de degradación del suelo, debido al uso excesivo de fertilizantes químicos. La degradación del suelo, junto con la contaminación de cuerpos de agua cercanos, ha afectado tanto la biodiversidad como la calidad de vida en esta región. A raíz de esta problemática se han implementado prácticas sostenibles en la producción agrícola, como la rotación de cultivos, el uso de abonos verdes y biofertilizantes, que no solo mejoran la salud del suelo, sino que también ayudan a mitigar los impactos ambientales del uso de fertilizantes químicos. Los biofertilizantes son compuestos que contienen microorganismos promotores del crecimiento vegetal (PGPM), ofreciendo una alternativa ecológica y sostenible. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de un biofertilizante elaborado a partir de bacterias fijadoras de nitrógeno de vida libre (BFNVL) y solubilizadoras de fósforo (BSF) sobre el desarrollo y rendimiento de un cultivo de algodón. El estudio fue desarrollado en la Universidad de Córdoba, donde se aislaron bacterias que fueron caracterizadas macroscópicamente y microscópicamente, se evaluó su capacidad solubilizadora de fósforo y la producción de ácido indolacético proporcional a la fijación de nitrógeno. Fue implementado un diseño experimental en bloques completos al azar con seis tratamientos y cuatro repeticiones, donde se midieron variables como altura de la planta, número de botones florales, cápsulas y rendimiento de algodón- semilla en toneladas por hectárea. Se observó que la cepa Herbaspirillum sp fue la de mayor producción de AIA (17,813 mg/L) y la cepa Kosakonia oryzae presentó mejor capacidad solubilizadora de fósforo (1759,40 mg/L). Estas cepas se emplearon en la formulación del biofertilizante, el cual mejoró significativamente los parámetros fisiotécnicos y el rendimiento del cultivo de algodón, similar al rendimiento presentado con fertilización química. En conclusión, el estudio evidencio que los biofertilizantes son una alternativa viable para reducir el uso de fertilizantes químicos de síntesis, ofreciendo una solución sostenible que impulsa la rentabilidad del cultivo de algodón, mientras protege el medio ambiente y beneficia a las comunidades rurales.Cotton (Gossypium hirsutum L.) is an important crop, serving as a key natural textile in the global economy, with a significant presence in more than 75 countries. However, it faces challenges related to the availability of essential nutrients such as nitrogen and phosphorus, which are crucial during flowering and boll formation. These limitations arise from the degradation of the soil’s natural fertility, caused by anthropogenic activities in agricultural exploitation. The Middle Sinú Valley, a region in Colombia, faces serious soil degradation problems due to the excessive use of chemical fertilizers. Soil degradation, together with the contamination of nearby water bodies, has negatively impacted both biodiversity and quality of life in the region. In response to this issue, sustainable practices have been implemented in agricultural production, including crop rotation, the use of green manures, and biofertilizers, which not only improve soil health but also help mitigate the environmental impacts of chemical fertilizers. Biofertilizers are compounds containing plant growth-promoting microorganisms (PGPM), offering an ecological and sustainable alternative. The aim of this study was to evaluate the effect of a biofertilizer made from free-living nitrogen-fixing bacteria (FLNFB) and phosphorus-solubilizing bacteria (PSB) on the development and yield of a cotton crop. The study was conducted at the University of Córdoba, where bacteria were isolated and characterized both macroscopically and microscopically. Their phosphorus-solubilizing capacity and indole-3-acetic acid (IAA) production proportional to nitrogen fixation were evaluated. A randomized complete block design (RCBD) with six treatments and four replications was implemented. Variables measured included plant height, number of floral buds, number of bolls, and cotton seed yield in tons per hectare. It was observed that strain BC1 had the highest IAA production (17.813 mg/L), and strain M3AN showed the greatest phosphorus-solubilizing capacity (1759.40 mg/L). These strains were used to formulate the biofertilizer, which significantly improved the crop’s physiological and agronomic parameters, achieving results comparable to those obtained with chemical fertilization. In conclusion, the study demonstrated that biofertilizers are a viable alternative to reduce the use of synthetic chemical fertilizers, offering a sustainable solution that enhances the profitability of cotton cultivation while protecting the environment and benefiting rural communities.1. Introducción 92.Objetivos 132.1 Objetivo general 132.1 Objetivo general 133. Marco teórico 143.1 Algodón 143.2 Taxonomía del algodón 143.3 Morfología del algodón 153.3.1 Tallo y rama 163.3.2 Hojas 173.3.3 Semillas 183.3.4 Raíces 183.3.5 Flor 193.3.6 Fruto 203.4 Condiciones ambientales para el cultivo de algodón 223.4.1 Humedad 223.5 Algodón como cultivo de interés agronómico 233.4.2 Suelos 233.6 Estado actual del algodón en Colombia 243.8 Rol del fósforo en el desarrollo del algodón 263.9 Biofertilizantes 273.9.1 Fijación Biológica del nitrógeno (N₂) 283.9.2 Solubilización de Fósforo (P) 303.9.3 Producción microbiana de ácido indolacético (AIA) y su efecto en el crecimiento vegetal 313.9.4. Biofertilización y sostenibilidad agrícola en regiones tropicales 323.9.5 Aplicación de biofertilizantes en el cultivo del algodón 323.9.6 Medios de cultivo NBRIP y Burk’s: bases microbiológicas 333.9.7 Estudios relevantes en suelos salinos o tropicales similares al Valle del Sinú 344.Metodología 364.1 Tipo de estudio 364.2 Área de estudio 364.3 Muestreo de suelo 374.4 Aislamiento primario 384.6 Aislamiento secundario 394.7 Caracterización macroscópica y microscópica de las colonias 414.8 Evaluación cuantitativa de la capacidad solubilizadora de fosfato 434.9 Cuantificación de la producción de ácido indol acético (AIA) 434.10 Identificación molecular de BSF y bacterias productoras de AIA 444.10.1 Extracción de ADN genómico 444.10.2 Amplificación por PCR 444.10.3 Secuenciación y análisis bioinformático 454.11 Preparación del medio de cultivo 464.11.1 Inoculación del medio de cultivo 464.11.2Preparación del caldo biofertilizante a partir de microorganismos benéficos 464.12 Aplicación de los biofertilizantes 474.13 Diseño experimental 484.14 Evaluación de los índices fisiotécnicos de la planta 484.15 Análisis estadístico 485. Resultados 505.1 Evaluación in vitro de la capacidad solubilizadora de fósforo y productora de ácido indol acético (AIA) de las cepas aisladas 505.1.1 Caracterización macroscópica y microscópica de las colonias con el método de Tinción de Gram 505.1.2 Evaluación cuantitativa de la capacidad solubilizadora de fosfato 515.1.3 Cuantificación de la producción de ácido indol acético (AIA) 535.1.4 Identificación molecular de BSF y bacterias productoras de AIA 545.2 Análisis de varianza de DBCA para las variables relacionadas al desarrollo y rendimiento de las plantas de algodón 575.2.1 Efecto de los tratamientos aplicados sobre el desarrollo del cultivo de algodón 575.2.2 Influencia de los tratamientos en la altura de la planta 595.2.3 Influencia de los tratamientos en el número de capsulas 615.2.4 Influencia de los tratamientos en el número de botones 645.2.5 Efecto de los tratamientos aplicados sobre el rendimiento del cultivo de algodón 656. Conclusiones 707. Recomendaciones 72Anexos 84Anexo 1. Diseño experimental en bloques completo al azar utilizado en el estudio 84Anexo 2. Evidencias del trabajo de campo del estudio 852.2 Objetivos específicos 13PregradoQuímico(a)Trabajos de Investigación y/o Extensiónapplication/pdfspaUniversidad de CórdobaFacultad de Ciencias BásicasMontería, Córdoba, ColombiaQuímicaCopyright Universidad de Córdoba, 2025https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Efecto de un biofertilizante a base de bacterias fijadoras de nitrógeno de vida libre y solubilizadoras de fósforo en la producción de algodón (Gossypium hirsutum L) en el valle medio del SinúTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionTextAgronegocios. (2022, July 13). 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