Revista de tecnología microbiana y bioquímica

Abstracto

Efectos del tamaño de poro y de la actividad del agua en la supervivencia de Rhizobium tropici en portadores de inoculantes de biocarbón

Steven J. Vanek, Janice Thies, Bing Wang, Kelly Hanley y Johannes Lehmann

La investigación que examina el biocarbón (biomasa pirolizada) como un portador de inoculante microbiano puede permitir un uso más amplio de microbios inoculantes y dilucidar las relaciones entre las bacterias que no forman esporas, como los rizobios, y sus microhábitats en portadores y suelos. Probamos 32 biocarbones como hábitat para Rhizobium tropici (CIAT 899) para cuantificar los efectos de la distribución del tamaño de poro, las características químicas y la adición de arcilla en la abundancia bacteriana, tanto en incubaciones de almacenamiento de seis meses a 27 °C como en condiciones de secado. Las mediciones de placa de presión y el análisis micrográfico arrojaron estimaciones correlacionadas del tamaño medio de macroporo (0,3-30 μm) en los diferentes portadores de biocarbón (r = 0,80, p < 0,0001). El tamaño de macroporo se asignó al primer componente principal de variación en las propiedades del biocarbón, junto con el contenido mineral derivado de las materias primas vegetales. En condiciones de almacenamiento húmedo, varios biocarbones fueron equivalentes a la turba como portadores microbianos. La abundancia de Rhizobium tropici en estas incubaciones de almacenamiento exhibió una dependencia cuadrática del tamaño de poro del biocarbón (p<0,001) con una abundancia máxima en un tamaño de macroporo de 13,6 μm (placa de presión) o 10,1 μm (micrografías). La abundancia fue menor para los biocarbones con mayor contenido volátil ASTM (p<0,001) y aumentó con el contenido mineral derivado de la materia prima vegetal en los biocarbones (p<0,01). Las adiciones de goethita y montmorillonita al biocarbón antes de la pirólisis aumentaron los macroporos de tamaño <0,3 μm. La goethita añadida redujo la supervivencia bacteriana, mientras que la montmorillonita aumentó la abundancia de R. tropici en un biocarbón de pino de poros grandes en 10 veces (p<0,05), y mejoró su supervivencia entre dos y 11 veces (p<0,001) en cuatro biocarbones después del secado durante 10 días. Concluimos que optimizar la distribución del tamaño de poro y las propiedades químicas de los biocarbones es una estrategia prometedora para producir materiales portadores que sean tan efectivos como la turba irradiada extraída para bacterias que no forman esporas, como R. tropici.