Scientometric analysis of Colombian research on bio-inoculants for agricultural production / Análisis cienciométrico de investigación colombiana en bio-inoculantes para producción agrícola / Análise cientométrica das pesquisas colombianas em bioinoculantes para a produção agrícola

The excessive use of synthetic chemical inputs in agricultural production has led to the disruption of biogeochemical cycles. One of the alternatives that arose within the systems of sustainable agriculture was the partial or total replacement of chemicals by biological substances. The analysis of relevant scientific literature has become a tool for assessing the quality of knowledge generation and its impact on the environment. A scientometric analysis was conducted of Colombian research on bio-inoculants from 2009 through 2014 in journals added to the Web of SciencesTM in order to identify the characteristics of the main target crops, the microorganisms used, and the beneficial effects on agriculture. In this work, 34 articles were identified: 24 (71 %) were research on bio-fertilizer development and 10 (29 %) on bio-pesticides. Articles mainly focused on the study of Gram-negative bacilli affecting the area (77 %), while others focused on issues and topics surrounding vegetables (30 %).The analysis of co-occurrence of keywords identified: i. several genera of microorganisms (e.g. A%otobacter sp., Bradyrhi%obium sp.) and sustainable agriculture as issues that have a leading role in this scientific field, ii. plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) as an emerging issue, iii. biological nitrogen fixation (BNF) as a subject which has risen in a complementary manner and iv. endophytic bacteria and biodiversity as issues in growth. This study showed that research in Colombia could be targeted on issues such as endophytic bacteria, diversity and productivity.

El uso excesivo de insumos sintéticos en la producción agrícola ha llevado a la disrupción de los ciclos biogeoquímicos. Como alternativa a este problema, los sistemas de agricultura sostenible han reemplazado parcial o totalmente los químicos por sustancias biológicas. El análisis de literatura científica relevante se ha convertido en una herramienta para determinar la calidad de la generación de conocimiento en este campo y su impacto en el ambiente.Se llevó a cabo un análisis cienciométrico de la investigación en Colombia sobre bioinoculantes entre 2009 y 2014. Se tuvieron en cuenta revistas indizadas en la Red de Ciencias®. Se buscó identificar las características de los principales cultivos, los microorganismos utilizados y sus efectos benéficos en la agricultura. Se seleccionaron 34 artículos: 24 (71%) sobre desarrollo de biofertilizantes y 10 (29%) sobre biopesticidas. Los artículos se enfocaron principalmente en el estudio de bacilos Gram-negativos (77%), mientras que otros se enfocaron en los temas relativos a hortalizas (30%). El análisis de co-ocurrencia de palabras claves identificó: i. Algunos géneros de microorganismos (Azptobacter sp., Bradyrhizobium sp.) y la agricultura sostenible como temas relevantes en este campo, ii. Rizobacterias promotoras del crecimiento en plantas (PGPR) como un tópico emergente, iii. Fijación biológica de nitrógeno (FBN) como un tema emergente y complementario y iv. Bacterias endofíticas y biodiversidad como tópicos en crecimiento. Este estudio mostró también que la investigación en Colombia podría enfocarse en temas como bacterias endofíticas, diversidad y productividad.

O uso excessivo de produtos químicos sintéticos na produção agrícola levou a uma perturbação dos ciclos biogeoquímicos. Uma das alternativas que surgiram dentro dos sistemas de agricultura sustentável foi a substituição total ou parcial de compostos químicos por substancias biológicas. O estudo de literatura científica relevante se tornou uma ferramenta para avaliar a qualidade da geração de conhecimento e seu impacto no meio ambiente. A análise cientométrica foi realizada em investigacoes colombianas sobre bioinoculantes de 2009 a 2014, em revistas disponíveis em Web of ScienceTM, com o intuito de identificar as características das principais culturas alvos, os microorganismos utilizados, e o efeito benéfico na agricultura. Neste trabalho, 34 artigos foram identificados: 24 (71 %) eram pesquisas sobre o desenvolvimiento de biofertilizantes e 10 (29 %) sobre biopesticidas. Os artigos eram focados principalmente no estudo de bacilos Gram-negativos afetando a área (77 %), enquanto que outros eram voltados a questoes e temas de vegetais (30 %). A análise de coocorréncia de palavras-chave identificou: i. diversos géneros de microorganismos (Ex. Azptobacter sp., Bradyrhizpbium sp.) e agricultura sustentável como questóes fundamentais nesta área científica, ii. rizobactéricas promotoras de crescimento de plantas (PGPR) como um tema emergente, iii. fixação biológica de nitrogénio (BNF) como um assunto que tem surgido de maneira complementar e iv. bactérias endofíticas e biodiversidade como temas em crescimento. Este estudo mostrou que a pesquisa na Colombia poderia ser dirigida a questoes como bactérias endofíticas, diversidade e produtividade.

Infectividad y efectividad de rizobios aislados de suelos de la Costa Caribe colombiana en Vigna unguiculata / Infectivity and effectiveness of isolated rhizobia from colombian Caribbean Soils in Vigna unguiculata

Es el primer estudio en Colombia que abarca una evaluación de rizobios nativos asociados a frijol Caupí (Vigna unguiculata L. Walp.) en los departamentos del Cesar y la Guajira. En esta investigación, se demostró que la utilización de aislamientos de rizobios nativos aislados a partir de nódulos, mejoraron el desarrollo del frijol Caupí (Vigna unguiculata L. Walp.), siendo estas bacterias más eficientes que los tratamientos químicos y absolutos (sin inóculo ni fertilización) y que las cepas inducidas mejorando además, la fijación biológica de nitrógeno y la tasa fotosintética. Como aportes del estudio, se determinó que en condiciones de invernadero la fertilización biológica fue más eficiente que la química y que, de acuerdo a los resultados obtenidos de las diferentes variables agronómicas evaluadas, esto podría influir positivamente en los rendimientos nutricionales del cultivo, base alimentaria de los sistemas ganaderos de estas regiones del país y fuente alimenticia de la comunidad indígena y de bajos recursos económicos.

This is the first study in Colombia which covers an evaluation of native rhizobium associated to the Caupí bean (Vigna unguiculata L. Walp.) in the departaments of Cesar and Guajira. In this research it was demonstrated that the use of native rhizobium isolated from nodes, improved the development of the Caupí bean (Vigna unguiculata L. Walp.), being this bacteria more efficient than the chemical and absolute treatments (without inoculum and fertilization) also improving the biological nitrogen fixation and the photosynthetic rate. As contribution of the study, it was determined that in greenhouse conditions and according to the results obtained from differents measured agronomic variables, this could influence positively in the nutritional performance of the crop, basis of food of the cattle system of this regions of the country and the food source of the indigenous community of low economic income.

Efecto de rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal solubilizadoras de fosfato en Lactuca sativa cultivar White Boston / Effect of plant growth promoting rhizobacteria phosate solubilizing Lactuca sativa cultivar White Boston

En las últimas décadas, la agricultura colombiana se ha visto afectada por la reducción de la productividad en las zonas hortícolas, el incremento de los costos de producción y la dependencia del uso de productos químicos, produciendo un daño irreversible al medio ambiente y la calidad de vida de productores y consumidores. El objetivo de investigación fue evaluar el efecto de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal del género Pseudomonas sp. sobre Lactuca sativa cultivar White Boston como solubilizadoras de roca fosfórica. El estudio se realizó en el Centro de Investigación Tibaitatá (Corpoica) ubicado en Mosquera (Cundinamarca-Colombia). Los resultados demostraron que las cepas tienen la capacidad intrínseca para solubilizar fuentes de fósforo de baja solubilidad como la roca fosfórica. La aplicación de inoculantes con base en las cepas: Pseudomonas fluorescens FR1, Pseudomonas sp., UVLO27 y Pseudomonas sp. LEAV18 arrojaron los mejores resultados. Las cepas Pseudomonas sp. FR2, UVLO27 y K35, tienen la capacidad de producir índoles y sideróforos. El experimento en invernadero evidenció que las cepas Pseudomonas fluorescens FR1, Pseudomonas sp. FR2 y UVLO27 incrementaron de manera significativa (P<0.05) la biomasa y el desarrollo de las plantas. El uso de rocas fosfóricas representa una alternativa económica y ecológica viable, en sistemas de agricultura sostenible.

In the last decades, Colombian agriculture has been affected by the reduction in productivity in horticultural areas, increase in production costs and the dependence of chemical products usage, causing and irreversible damage to environment and producers and consumers life quality. The aim of this research was to evaluate the effect of plant growth promoting rhizobacteria of the genus Pseudomonas sp. under Lactuca sativa cultivar White Boston as phosphate rock solubilizing bacteria. The study took place in the Research Centre Tibaitatá-Corpoica, located in Mosquera (Cundinamarca-Colombia). Results demonstrated that the strains have an intrinsic capacity to solubilize low solubility phosphorus sources as phosphate rock. Inoculants application based on: Pseudomonas fluorescensFR1, Pseudomonas sp., UVLO27 and Pseudomonas sp. LEAV18 strains displayed the best results. The strains Pseudomonas sp. FR2, UVLO27 and K35, are capable of producing indoles and siderophores. The green house experiment showd that strain Pseudomonas fluorescens FR1, Pseudomonas sp. FR2 of phosphate rocks represents a viable economic and ecological alternative in sustainable agriculture systems.

CARACTERIZACIÓN DE BACTERIAS DIAZOTRÓFICAS ASIMBIÓTICAS ASOCIADAS AL EUCALIPTO (Eucalyptussp.) EN CODAZZI, CESAR (COLOMBIA) / Characterization of Diazotrophic Bacteria Non-Symbiotic Associated with Eucalyptus (Eucalyptussp.) in Codazzi, Cesar (Colombia)

Se evaluó el efecto de las épocas climáticas (lluvia y sequía) y del estrato de la muestra (suelo rizosférico, raíces y hojas) sobre la población de los géneros Azotobacter, Beijerinckia, Derxia, Azospirillum, Herbaspirillum, Gluconacetobacter y Burkholderia en el Eucalipto (Eucalyptus sp.). Así mismo, se evalúo su capacidad en la producción de compuestos indólicos como promotores del crecimiento vegetal y su actividad de reducción de acetileno como indicador de la fijación biológica de nitrógeno. Los resultados no registraron diferencias estadísticas significativas en el test de Tukey (P ≤ 0.05) en la población con respecto a la época climática. Con respecto al estrato de muestra, los aislamientos tentativos de Herbaspirillum sp. y Azospirillum sp. presentaron diferencias significativas en suelo rizosférico y raíces. Se obtuvieron 44 aislamientos de los cuales se agruparon por caracterización fenotípica como: 14 presuntivos de Beijerinckia sp., 12 de Azotobacter sp., ocho de Derxia sp., cuatro de Herbarpirillum sp., cinco de Azospirillum sp., uno de Gluconacetobacter sp. y uno de Burkholderia sp. Por su alto potencial fueron seleccionados y criopreservados los aislamientos C27, C26 y C25, las cuales presentaron los mejores valores de eficiencia in vitro, superando valores de producción de las cepas de referencia utilizadas (A. chroococcum (AC1) y A. brasilense (SP7)).

The effect of climatic seasons (rainy and dry) and the stratum sample (rhizospheric soil, roots and leaves) the population of the genera Azotobacter, Beijerinckia, Derxia, Azospirillum, Herbaspirillum, Gluconacetobacter and Burkholderia in soil rhizosphere, roots and leaves of Eucalyptus (Eucalyptus sp.). It also assesses their ability to produce indoles compounds as plant growth promoters and their acetylene reduction activity as an indicator of biological fixation of nitrogen. The results showed no statistically significant differences in the Duncan test (P ≤ 0.05) in the population with respect to the climate epoch, suggesting that these bacteria are able to tolerate stress conditions by different physiological mechanisms. With respect to the stratum sample isolates attempts of Herbaspirillum sp. and Azospirillum sp. significant differences in rhizospheric soil and roots. We obtained 44 isolates of which were grouped by phenotypic characterization as 14 suspected of Beijerinckia sp., 12 Azotobacter sp., 8 Derxia sp., 4 Herbaspirillum sp., 5 Azospirillum sp., 1 Gluconacetobacter sp. and 1 Burkholderia sp. Due to their high potential were selected isolates C27, C26 and C25. These four strains present the best values of efficiency in vitro, exceeding production values of the reference strains used (A. chroococcum (AC1) and A. brasilense (SP7)).