Characterization of auxin secreting rhizosphere bacteria and their impact Panicum Maximum cv. Tanzania

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33571/rpolitec.v21n41a2

Keywords:

Azotobacter sp, Azospirillum sp, ndole-3-Acetic Acid, Diazotrophs, Panicum maximum cv. Tanzania grass., Soil Formation

Abstract

Auxin-producing bacteria participate in the growth of plants in the soil; therefore, the growth potential of the Panicum maximun-cv.-Tanzania grass was determined from the use of biofertilizer from diazotrophic and auxin-producing bacteria. auxin Azospirrillum.-sp and Azotobacter-sp. Bacteria were isolated from the rhizosphere of crops located in the municipality of La Paz, Cesar, which were subjected to biochemical tests, macroscopic and microscopic observations. Subsequently, the nitrogen-fixing and auxin-producing capacity was evaluated, showing that the Azotobacter bacteria obtained a higher production compared to Azospirillum. Pilot tests of the bacteria in different concentrations were carried out with the grass in an experimental model of 10 treatments – 3 repetitions; taking as variables: number of leaves, leaf area, length of the plant and root, %nitrogen. At the end, it was concluded that the Azospirrillum bacteria stimulated the growth of the grass Panicum maximun-cv.-Tanzania.

 

Article Metrics

 Abstract: 21  PDF (Español (España)): 7 

PlumX metrics

Author Biographies

Nicolás Martínez-García, Universidad Popular del Cesar

Msc. Ciencias y tecnologías Ambientales; Esp. Química ambiental, Docente Universitario de licenciatura en ciencias naturales y educación ambiental, Universidad Popular del Cesar

ALEX ABIB Troya-Toloza, Universidad Popular del Cesar

 

Bachelor in Natural Sciences and Environmental Education from the Popular University of Cesar. Professional focused on research and teaching in the areas of Chemistry, Biology, and Environmental Sciences. Master's degree in Biotechnology, implementing strategies for the utilization and conservation of existing environmental resources. Doctorate in Educational Sciences from the Experimental Pedagogical University. Doctor focused on analyzing the division between education, society, and the environment.

References

[1] B. Martínez, V. Vejar, J. Bello-Martínez, F. Palemón, Y. Romero, D. Orbe y J. Toribio, «Bacterias promotoras de crecimiento vegetal para incrementar la producción de Lactuca sativa L. en campo,» Revista mexicana de ciencias agrícolas, vol. 11, nº 2, pp. 449-452, 31 marzo 2021. DOI: https://doi.org/10.29312/remexca.v11i2.1944

[2] Romero-Perdomo, F., Criollo Campos, P. J., Rodríguez, A. J., Rusinque, M. C., & Bonilla Buitrago, R. R., «Efecto de fertilizantes y herbicidas sobre el crecimiento in vitro de Azospirillum brasilense C16,» Revista de la Sociedad Venezolana de Microbiología, vol. 35, nº 2, pp. 117-120, 2015.

[3] Lara Mantilla, C., Oviedo Zumaqué, L. E., & Betancur Hurtado, C. A. , «Bacterias nativas con potencial en la producción de ácido indolacético para mejorar los pastos,» Zootecnia tropical, vol. 29, nº 2, pp. 187-194, 2011.

[4] Abdel-Latef, A. A. H., Abu-Alhmad, M. F., Kordrostami, M., Abo-Baker, A. B. A. E., & Zakir, A, «Inoculation with Azospirillum lipoferum or Azotobacter chroococcum reinforces maize growth by improving physiological activities under saline conditions,» Journal of Plant Growth Regulation, vol. 39, pp. 1293-1306, 2020. DOI: https://doi.org/10.1007/s00344-020-10065-9

[5] Becquer, C., Puentes, A., Cabrera, A., Hernández, M., & Sánchez, A., «Effect of inoculation with beneficial microorganisms on agroproductive variables of Morus alba,» Cuban Journal of Agricultural Science, vol. 52, nº 2, pp. 1-15, 2021.

[6] Abraham-Juárez, M., Espitia-Vázquez, I., Guzmán-Mendoza, R., OlaldePortugal, V., Ruiz-Aguilar, G. M., García-Hernández, J. L., … Núñez-Palanius, H. G., «Development, yield, and quality of melon fruit (Cucumis melo L.) inoculated with mexican native strains of Bacillus subtilis,» Agrociencia, vol. 52, nº 1, pp. 91-102, 2018.

[7] Fernández-Delgado, J., Hernández-Díaz, M. I., & Salgado-Pulido J. M., «Sistemas de biofertilización en el cultivo del tomate (Solanum lycopersicum L.),» Avances, vol. 23, nº 4, pp. 383-392, 2021.

[8] Hernández-Valladares, N. L., Palemón-Alberto, F., Damián-Nava, A., Cruz-Lagunas, B., Herrera-Castro, N. D., Ortega-Acosta, S., … A., Reyes-García, G., «Inoculación de bacterias promotoras de crecimiento y su efecto en ecotipos de tomate,» Revista Fitotecnia Mexicana, vol. 44, nº 4, pp. 581-581., 2021. DOI: https://doi.org/10.35196/rfm.2021.4.581

[9] Kumar, A., Maurya, B. R., & Raghuwanshi, R., «The microbial consortium of indigenous rhizobacteria improving plant health, yield and nutrient content in wheat (Triticum aestivum),» Journal of Plant Nutrition, vol. 44, nº 12, pp. 1942-1956, 2021. DOI: https://doi.org/10.1080/01904167.2021.1884706

[10] Ziane, H., Hamza, N., & Meddad-Hamza, A., «Arbuscular mycorrhizal fungi and fertilization rates optimize tomato (Solanum lycopersicum L.) growth and yield in a Mediterranean agroecosystem,» Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences, vol. 20, nº 7, pp. 454-458, 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jssas.2021.05.009

[11] Zulueta-Rodríguez, R., Gómez-Merino, F. C., Alemán-Chávez, I., Núñez-Camargo M. C., & Lara-Capistrán, L, «Respuesta del cultivo de maíz a la bio-inoculación y fertilización química reducida en campo,» Terra Latinoamericana, vol. 38, nº 3, pp. 597-612, 2020. DOI: https://doi.org/10.28940/terra.v38i3.656

[12] Kamal, S., Kumar, M., Rajkumar., & Raghav, M,, «Effect of Biofertilizers on Growth and Yield of Tomato (Lycopersicon esculentum Mill),» International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences, vol. 7, nº 2, pp. 7542-7545, mayo 2018. DOI: https://doi.org/10.20546/ijcmas.2018.702.309

[13] Tripathi, J., A.K. Singh, P. Tiwari y M. Menaka, «Comparative effectiveness of different isolates of Azospirillum on nitrogen fixation and yield and yield attributing characters of tomato in Chhattisgarh,» African Journal of Microbiology Research, vol. 7, nº 28, pp. 3615-3620, 2013.

[14] Domingues, Camila; Cecato, Ulyses; Trento, Thiago; Mamédio, Divaney; Galbeiro, Sandra, «Azospirillum spp. en gramíneas y forrajeras. Revisión,» Revista mexicana de ciencias pecuarias, vol. 11, nº 1, pp. 223 - 240, 2020. DOI: https://doi.org/10.22319/rmcp.v11i1.4951

[15] Attia, M. F., M. F. M. Shahin, M. A. Merwad, S. El-Hady Eman, and L. F. Haggag, « Effect of mineral, organic and bio-fertilization on productivity of moringa plant under saline conditions at north sinai,» Middle East J. Appl. Sci, vol. 4, pp. 825-832, 2014.

[16] Cárdenas Caro, D. M., M. F. Garrido Rubiano, B. A. Roncallo Fandiño y R. R. Bonilla Buitrago, «Inoculación con Azospirillum spp. y enterobacter aglomerans en pasto guinea (Panicum maximum Jacq.) en el departamento de cesar (Colombia).,» Rev. Fac. Nac. Agron.-Medellín, vol. 67, pp. 7271-7280, 2014. DOI: https://doi.org/10.15446/rfnam.v67n2.44168

[17] R. B. A. B. S. a. Y. Y. Khademian, «Plant benef icial rhizospheric microorganisms (pbrms) mitigate deleterious effects of salinity in sesame (Sesamum indicum L.): Physio-biochemical properties, fatty acids composition and secondary metabolites content,» Industr. Crops Prod, vol. 136, pp. 129-139, 01 abril 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2019.05.002

[18] Borišev, M.; Pajevi, S.; Nikolić, N.; Pilipovi, A.; Arsenov, D. y Župunski, M., «Mine site restoration using silvicultural approach.,» Bio-Geotechnologies for Mine Site Rehabilitation, vol. 7, nº 1, pp. 115-130, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-812986-9.00007-5

[19] G. Sarıbay, Growth and nitrogen fixation dynamic of azotobacter chroococcum in nitrogen-free and omw containing medium, Estocolomo: MIDDLE EAST TECHNICAL UNIVERSITY, 2003.

[20] M. Santana, C. Vásquez, M. Martinez y M. Franco, Evaluación de cepas de Azotobacter spp. Y de bacterias solubilizadoras de fosfato (BFS), como biofertilizante mixto en cultivo crisantemo (Chrysanthemum morifolium var. Regal Suerte), Bogotá D.C., Cundinamarca: Pontificia Universidad Javeriana., 2002, p. 24.

[21] J. Castillo, J. Casas y M. Martinez, Evaluación de la degradación de endosulfan por Azotobacter chroococcum y determinación del efecto plaguicida sobre la fijación biológica de nitrógeno y sobre la producción de auxinas., Bogotá D.C., Cundinamarca: Pontificia Universidad Javeriana., 2005.

[22] Alberto-Casas, M.; Pérez, J.; Jerez, F.; Fajardo-Molina, S.; Morcillo-Blanco, C. y Fernández-Pascual, M., «Respuesta de soya (Glycine max [L] Merr) a la inoculación con Azospirillum y Bradyrhizobium,» Cultivos Tropicales, vol. 40, nº 1, 2019.

[23] L. Lozada y C. Rivas, Evaluación del efecto de la inoculación con Evaluación del efecto de la inoculación con, Trujillo, Trujillo: Universidad de Los Andes núcleo Rafael Rangel, 2010.

[24] Álvarez-Berríos, N.; Campos-Cerqueira, M.; Hernández-Serna, A.; Delgado, C. J. A.; Román-Dañobeytia, F. y Aide, T. M, «Impacts of small-scale gold mining on birds and anurans near the Tambopata Natural Reserve, Peru, assessed using passive acoustic monitoring,» Tropical Conservation Science, vol. 9, nº 2, pp. 832-851, 2016. DOI: https://doi.org/10.1177/194008291600900216

[25] Gupta, G.; Parihar, S. S.; Ahirwar, N. K.; Snehi, S. K. e Singh, V. , «Plant growth promoting rhizobacteria (PGPR): Current and future prospects for development of sustainable agriculture,» Microbial & Biochemical Technology, vol. 7, nº 2, pp. 96-102, 2015.

[26] M. Negi, M. Sachdev y K. Tilak, «Nitrogen uptake by Azospirillum brasilense inoculated Barely (Hordeum vulgare L.) as influenced by N and P fertilization. J.,» Nuclear Agric. Biology, vol. 20, nº 1, pp. 25-32, 1991.

[27] S. Nahidh y A. Gomah, «esponse of wheat to dual inoculation with VA‐mycorrhiza and azospirillum, fertilized with NPK and irrigated with sewage effluent.,» Arid Soil Research and Rehabilitation, vol. 5, nº 2, pp. 83-96, 1991. DOI: https://doi.org/10.1080/15324989109381269

[28] W. Hernández, Aislamiento e identificación de cepas de Azospirilum, y evaluación de su capacidad para suplir las necesidades de nitrógeno en plantas Oryza Sativa (arroz), Cartago: Instituto Tecnológico de Costa Rica, 2003.

[29] M. Torres-Rubio, S. Valencia-Plata, J. Bernal-Castillo y P. Martínez-Nieto, «Isolation of Enterobacteria, Azotobacter sp. and Pseudomonas sp., Producers of Indole-3-Acetic Acid and Siderophores, from Colombian Rice Rhizosphere,» Revista Latinoamericana de Microbiología, vol. 42, nº 1, pp. 171-176, 2000.

[30] L. Aquilani, F. Favilli y F. Clementi, «Comparison of different strategies for isolation and preliminary identification of Azotobacter from soil samples,» Soil Biology and Biochemistry, vol. 36, nº 9, pp. 1475-1483, 2004. DOI: https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2004.04.024

[31] T. Galindo, J. Polanía, J. Sánchez, N. Moreno, J. Vanegas y G. Holguín, «Microbial Inoculantes Effects on Growth Promotion of Mangrove and Citrullus vulgaris San Andrés Isla, Colombia.,» Acta Biológica Colombiana, vol. 11, nº 1, pp. 83-97, 2006.

[32] Ariza Rodríguez, S., González Murillo, O., & López Sánchez, J., «Ariza Rodríguez, S., González MurEvaluación de fijadores biológicos de nitrógeno libres sobre el crecimiento de gramíneas en suelo degradado,» Revista Colombiana de Biotecnología, vol. 22, nº 1, pp. 87-97, 2020. DOI: https://doi.org/10.15446/rev.colomb.biote.v22n1.78019

[33] Pilatuña Quishpe, M. F., González-Parra, M. M., Mero García, M. E., & Risco Arias, D. , «Pilatuña Quishpe, M. F., González-Parra, M. M., Mero GarEvaluación agronómica de bacterias fijadoras de nitrógeno aisladas de suelos andinos en plántulas de lechuga y tomate.,» Investigación agraria, , vol. 23, nº 1, pp. 47-52., 2021. DOI: https://doi.org/10.18004/investig.agrar.2021.junio.2301680

[34] W. Sabra, A. Zeng y W. Deckwer, «Bacterial alginate: physiology, product quality and process aspects.,» Applied microbiology and biotechnology, vol. 56, nº 1, pp. 315-325, 2001. DOI: https://doi.org/10.1007/s002530100699

[35] A. Cuesta, J. Monsalve, M. Mesa, A. Zapata y M. Trujillo, «Estrategias de cultivo en la producción de alginatos por Azotobacter vinelandii,» Universidad Nacional de Colombia, vol. 1, nº 1, pp. 1-8, 2006.

[36] J. Caballero-Mellado, J. Onofre-Lemus, P. Estrada-de Los Santos y L. Martínez-Aguilar, «The tomato rhizosphere, an environment rich in nitrogen-fixing Burkholderia species with capabilities of interest for agriculture and bioremediation.,» Appl Environ Microbiol., vol. 73, nº 16, pp. 5308 - 5319, 2007. DOI: https://doi.org/10.1128/AEM.00324-07

[37] Padron, L., Torres Rodriguez, D. G., Contreras Olmos, J., López, M., & Colmenares, C. , « Padron, L., Torres Rodriguez, D. G., ContreraAislamientos de cepas fijadoras de nitrógeno y solubilizadoras de fósforo en un suelo alfisol venezolano.,» Padron, L., Torres Rodriguez, D. G., Contreras Olmos, J., López, M., & Colmenares, C. (2012). Aislamientos de cepas fijadoras de nitrógeno y solRevista mexicana de ciencias agrícolas, vol. 3, nº 2, pp. 285-297., 2012. DOI: https://doi.org/10.29312/remexca.v3i2.1463

[38] A. Alay, Comportamiento agronómico del pasto Panicum Maximum cv. Tanzania, en diferentes edades de corte en la comuna San Rafael Providencia de Santa Elena, La Libertad, Santa Elena: Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2022.

[39] B. Joaquín, M. Moreno, S. Joaquín, A. Hernández, J. Pérez y A. Gómez, «Rendimiento y calidad de semilla de pasto guinea (Panicum maximum Jacq.) cv. Tanzania usando la fitohormona esteroidal cidef-4.,» Revista mexicana de ciencias pecuarias, vol. 1, nº 3, pp. 237-249, 2010.

[40] Alcaldía de La Paz, Plan de desarrollo municipal "La Paz somos todos 2020 -2023", La Paz, Cesar: Alcaldía de La Paz, 2020.

[41] J. Holt, N. Krieg, P. Sneath, J. Staley y S. Williams, «Manual of Determinative Bacteriology,» W. &. Wilkins, Ed., Baltimore, Williams & Wilkins, 1994, p. 56.

[42] R. Buchanan y N. Gibbons, «Manual of Determinative Bacteriology,» W. a. W. Company, Ed., Baltimore, Williams and Wilkins Company, 1994, pp. 135-136.

[43] E. Glickmann y Y. Dessaux, «A critical examination of the specificity of the Salkowski reagent for indolic compounds produced by phytopathogenic bacteria.,» Applied and environmental microbiology, vol. 61, nº 2, pp. 793-796, 01 febrero 1995. DOI: https://doi.org/10.1128/aem.61.2.793-796.1995

[44] B. Mohite, «Isolation and characterization of indole acetic acid (IAA) producing bacteria from rhizospheric soil and its effect on plant growth.,» Journal of soil science and plant nutrition, vol. 13, nº 3, pp. 638-649, 27 agosto 2013. DOI: https://doi.org/10.4067/S0718-95162013005000051

[45] C. Lara Mantilla, M. Villalba Anaya y L. E. O. Oviedo Zumaqué, «Bacterias fijadoras asimbióticas de nitrógeno de la zona agrícola de San Carlos. Córdoba, Colombia.,» Revista Colombiana de Biotecnología, vol. 9, nº 2, pp. 6-14, diciembre 2007.

[46] M. Madigan, J. Martino y J. Parker, «Brock. Biología de los microorganismos,» de Capitulo 6, M. Martín-Romo, Ed., Madrid, Pearson, 2003, p. 147.

[47] A. Hernández, Obtención de un biopreparado a partir de rizobacterias asociadas al cultivo del maíz (Zea Mays L.). La Habana., U. d. L. Habana, Ed., La Habana: Universidad de La Habana, 2002.

[48] R. Ramírez Pisco y M. I. Pérez Arenas, «Evaluación del potencial de los biosólidos procedentes del tratamiento de aguas residuales para uso agrícola y su efecto sobre el cultivo de rabano rojo (Raphanus sativus L.).,» Revista Facultad Nacional de Agronomía Medellín, vol. 59, nº 2, pp. 3543-3556, 2006.

[49] Cabello, R., Gamarra, M., & Ventocilla, D. G., «Caracterización molecular de Azospirillum sp., Azotobacter sp. y Pseudomonas sp. promotoras del crecimiento vegetal de cultivos de Solanum tuberosum y Zea mays.,» Sagasteguiana, vol. 2, nº 2, pp. 145-156, 2014.

[50] Lara, C., Oviedo, L., & Aleman, A., « Aislados nativos con potencial en la producción de ácido indol acético para mejorar la agricultura.,» Biotecnología en el Sector Agropecuario y Agroindustrial, vol. 9, nº 1, pp. 17-23, 2011.

[51] Y. Acebo, N. Rives, M. Heydrich y A. Hernández, «Efecto promotor del crecimiento vegetal de cepas de Azospirillum sp. en el cultivo de arroz,» Cultivos tropicales, vol. 28, nº 3, pp. 29-32, 2007.

[52] D. G. &. T. J. M. Duchen, «Interacción de bacterias y plantas en la fijación del nitrógeno,» Revista de investigación e Innovación Agropecuaria y de Recursos Naturales, vol. 8, nº 2, pp. 87-101, 2021. DOI: https://doi.org/10.53287/uyxf4027gf99e

[53] García, S. C., «Bacterias simbióticas fijadoras de nitrógeno,» Cuadernos del Tomás, vol. 3, nº 1, pp. 173-186, 2011.

[54] Bashan, Y., & De-Bashan, L. E. , «How the plant growth-promoting bacterium Azospirillum promotes plant growth—a critical assessment.,» Advances in agronomy, vol. 108, nº 1, pp. 77-136., 2010. DOI: https://doi.org/10.1016/S0065-2113(10)08002-8

[55] Souza, R. D., Ambrosini, A., & Passaglia, L. M., « Plant growth-promoting bacteria as inoculants in agricultural soils.,» Genetics and molecular biology, vol. 38, nº 1, pp. 401-419, 2015. DOI: https://doi.org/10.1590/S1415-475738420150053

[56] Pii, Y., Mimmo, T., Tomasi, N., Terzano, R., Cesco, S., & Crecchio, C., «Microbial interactions in the rhizosphere: beneficial influences of plant growth-promoting rhizobacteria on nutrient acquisition process.,» A review. Biology and fertility of, vol. 51, nº 1, pp. 403-415., 2015. DOI: https://doi.org/10.1007/s00374-015-0996-1

[57] Radhakrishnan, R., Hashem, A., & Abd_Allah, E. F., «Bacillus: A biological tool for crop improvement through bio-molecular changes in adverse environments.,» Frontiers in physiology, vol. 8, nº 1, p. 667, 2017. DOI: https://doi.org/10.3389/fphys.2017.00667

[58] Vessey, J. K. , «Plant growth promoting rhizobacteria as biofertilizers,» Plant and soil, vol. 255, nº 1, pp. 571-586., 2003. DOI: https://doi.org/10.1023/A:1026037216893

[59] Khosro, M., & Yousef, S. , «Bacterial biofertilizers for sustainable crop production: A review,» ARPN Journal of Agricultural and Biological Science, vol. 7, nº 5, pp. 307-316., 2012.

[60] Terry, E., & Medina, N. , «Effectiveness of agronomic biofertilizers in tomato cultivation (Lycopersicon esculentum, Mill,» National Institute of Agricultural Sciences, vol. 3, nº 7, pp. 530-538., 2019.

Published

2025-06-05

How to Cite

Martínez-García, N., & Troya-Toloza, A. A. (2025). Characterization of auxin secreting rhizosphere bacteria and their impact Panicum Maximum cv. Tanzania. Revista Politécnica, 21(41), 24–46. https://doi.org/10.33571/rpolitec.v21n41a2

Most read articles by the same author(s)