RESUMEN
ABSTRACT This research evaluated the changes on populations of culturable N-fixing free bacteria (NFFB) and P-solubilizing bacteria (PSB), as well as on the root nodulation by native rhizobia, the root colonization and spore number of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF), in the rhizosphere of Clitoria ternatea and Brachiaria brizantha grown in mesocosms contaminated with crude oil (0, 3000, 6000, 9000, and 12000 mg kg-1), for 240 days. After 24 h of soil contamination, the highest populations of NFFB and PSB (5.5 and 4.9 LogUFC, respectively) were found in control, and the lowest populations were obtained at 12000 mg kg-1 (5.1 and 4.2 LogUFC, respectively). In contrast, at 60 and 240 days, the control showed lower populations of NFFB and PSB (5.4 and 4.8 LogUFC, respectively) than contaminated treatments. The highest number of root nodules in C. ternatea was quantified in control at 60 and 240 days (25 and 27 nodules, respectively) in comparison to those observed at the treatment with 12000 mg kg-1 (7 and 1 nodule, respectively). At 60 days, AMF colonization in both plant species, and the number of spores significantly decreased as the crude oil concentration increased; however, at 240 days, the highest number of AMF spores was recorded at treatments with 6000 and 12000 mg kg-1. The dry weight of both plant species significantly decreased as crude oil concentrations increased. Although C. ternatea was more susceptible to the toxic effects of crude oil, this plant species showed greater content of total chlorophyll than B. brizantha.
RESUMEN Esta investigación evaluó los cambios en la población cultivable de bacterias de vida libre fijadoras de nitrógeno (BVLFN) y de bacterias solubilizadoras de fósforo (BSP), así como en la nodulación de raíces por rizobios nativos, y en la colonización y número de esporas de hongos micorrízicos arbusculares (HMA) en la rizósfera de Clitoria ternatea y Brachiaria brizantha cultivadas en mesocosmos contaminados con petróleo crudo (0, 3000, 6000, 9000 y 12000 mg kg-1), durante 240 días. A las 24 h de la contaminación del suelo, las poblaciones más altas de BVLFN y BSP (5,5 y 4,9 LogUFC, respectivamente) se encontraron en el control, mientras que las poblaciones más bajas se obtuvieron a 12000 mg kg-1 (5,1 y 4,2 LogUFC, respectivamente). En contraste, a los 60 y 240 días, el control mostró bajas poblaciones de BVLFN y BSP (5,4 y 4,8 LogUFC, respectivamente) que los tratamientos contaminados. El mayor número de nódulos en raíz de C. ternatea se cuantificó en el control a los 60 y 240 días (25 y 27 nódulos, respectivamente) en comparación con el tratamiento con 12000 mg kg-1 (7 y 1 nódulos, respectivamente). A los 60 días, la colonización de HMA en ambas especies vegetales y el número de esporas disminuyeron significativamente al aumentar la concentración de petróleo crudo; sin embargo, a los 240 días, se registró el mayor número de esporas de HMA en los tratamientos con 6000 y 12000 mg kg-1. El peso seco vegetal disminuyó significativamente al aumentar las concentraciones de petróleo crudo. Clitoria ternatea fue más susceptible a la toxicidad del petróleo, aunque esta especie vegetal mostró mayor contenido de clorofila total que B. brizantha.
RESUMEN
Microbial biomass and activity in soils are frequently studied in tropical dry forests, but scarce information is available about the relationships between functional bacterial groups and soil fertility, where relief interacts with rainfall seasonality. The culturable-bacterial groups and nutrients were studied during two consecutive years in soils from two topographic areas of different relief (hilltop vs hillslope) in a tropical dry forest from Chamela Jalisco, Mexico. We expected that seasonal and spatial variation in soil resources availability affects the abundance of functional culturable-bacterial groups. To evaluate this, fifteen soil cores (1kg), 0-5cm depth, were taken in the dry, early rainy and rainy seasons, from each of the ten replicate plots in hilltop and hillslope areas located in three microbasins. We found that hilltop soils were more organic and had higher concentration of labile C and total nutrient forms than hillslope soils, for which these soils had higher counts of colony-forming units (CFU) of total heterotrophic and P solubilizing bacteria. In both hilltop and hillslope soils, C and nutrient concentrations, as well as the counts of CFU of heterotrophic and P solubilizing bacteria generally decreased from the dry to the rainy season during the two study years. In contrast, the counts of CFU nitrifying and cellulolytic bacteria were higher at the hillslope than at the hilltop soils. The seasonal pattern of both groups was opposite to that of heterotrophic bacteria, presumably associated with a decrease in soil labile C and organic matter quality. In conclusion, our study suggests that available C appears to be the main factor that controls the structure of soil bacterial groups and soil fertility, where relief, rainfall seasonality and intraand inter-annual variations are critical factors that interactively modify bacterial dynamics related to soil C availability in the tropical dry forest.
Los bosques tropicales secos tienen una amplia heterogeneidad ambiental y por lo tanto se podría esperar una variación temporal y espacial en la abundancia y tipo de grupos bacterianos activos. Se evaluó, durante dos años consecutivos, el efecto de la estacionalidad de la lluvia sobre algunos grupos bacterianos cultivables y nutrimentos del suelo en dos posiciones topográficas (crestas vs laderas) en el bosque tropical seco, Chamela Jalisco, México. La hipótesis fue que la variación temporal y espacial de la disponibilidad de recursos afectaría la abundancia de los grupos bacterianos funcionales (heterótrofas totales, celulolíticas, solubilizadores de fosfatos y nitrificantes) del suelo. En las crestas, el suelo fue más orgánico y con mayor concentración de nutrimentos totales y C orgánico lábil que en la ladera, registrando más bacterias heterótrofas y solubilizadoras de fosfato. En ambas posiciones topográficas la concentración de C y nutrimentos, así como el número de bacterias heterótrofas y solubilizadoras de P, decrecieron de la estación seca a la lluviosa en ambos años. En contraste, las bacterias nitrificantes fueron mayores en el suelo de la ladera, y al igual que las celulolíticas, tuvieron un patrón estacional opuesto a las bacterias heterótrofas, asociado a la disminución del C lábil y de la calidad de la materia orgánica. En conclusión, se sugiere que el relieve, la estacionalidad y la variación inter-anual de la lluvia regulan interactivamente la relación entre el C disponible y la estructura de las comunidades bacterianas del suelo en el bosque tropical seco de Chamela.