Efecto de la aplicación de biol sobre los cambios taxonómicos y funcionales del microbioma de la rizósfera del palto: Perspectivas desde el análisis de shotgun metagenomics

Abstract

Este estudio evaluó el impacto de la aplicación de biol sobre la diversidad y función microbiana en la rizósfera del palto (Persea americana var. Hass). Para ello, se emplearon diferentes volúmenes de biol (0, 0,75, 3 y 6 L/planta) en un ensayo decampo en el fundo Maquinaria Agrícola San José, El Carmen, Chincha, Ica. Las muestras de suelo rizosférico se recolectaron en tres momentos (línea base, 24 horas y 10 días tras la aplicación), y se secuenciaron mediante metagenómica shotgun de Oxford Nanopore para identificar la composición taxonómica y funcional. A las 24 h, el índice de diversidad de Shannon disminuyó de 4,31 ± 0,05 a 4,0 ± 0,04 (p<0,01), y la estructura comunitaria mostró diferencias significativas (PERMANOVA, p<0,001). A los 10 días, la diversidad se restableció a niveles cercanos a la línea base, indicando una respuesta transitoria. La abundancia de arqueas nitrificantes, como Candidatus Nitrososphaera evergladensis y Nitrososphaera viennensis, aumentó en 120 y 150 lecturas normalizadas (p<0,001), respectivamente, 24h después del tratamiento. Las funciones relacionadas con transporte y metabolismo de aminoácidos, así como procesos de transcripción, variaron significativamente(p<0,05), reflejando cambios funcionales temporales. La correlación canónica (CCA)reveló que la composición microbiana se asoció con el calcio disponible en savia vegetal y el contenido de carbono orgánico total del suelo (reducción de 2,0% a 1,5%entre línea base y 24h; p<0,05). Estos hallazgos indican que el biol alteró inicialmente la comunidad microbiana hacia taxones copiótrofos y nitrificantes, promoviendo funciones metabólicas específicas. La aplicación de biol generó cambios temporales en la diversidad, estructura y función del microbioma rizosférico del palto Hass, modulados por la disponibilidad de nutrientes y condiciones edáficas, lo que sienta las bases para estrategias más sostenibles de manejo nutricional en cultivos frutales peruanos de importancia agroexportadora.

This study evaluated the impact of biol application on microbial diversity and function in the rhizosphere of avocado (Persea americana var. Hass). For this purpose, different volumes of biol (0, 0.75, 3 and 6 L/plant) were used in a field trial at the Maquinaria Agrícola San José farm, El Carmen, Chincha, Ica. Rhizospheric soil samples were collected at three time points (baseline, 24 h and 10 days after application), and sequenced by Oxford Nanopore shotgun metagenomics to identify taxonomic and functional composition. At 24 h, Shannon's diversity index decreased from 4.31 ± 0.05 to 4.0 ± 0.04 (p<0.01), and community structure showed significant differences (PERMANOVA, p<0.001). At 10 days, diversity was restored to near baseline levels, indicating a transient response. The abundance of nitrifying archaea,such as Candidatus Nitrososphaera evergladensis and Nitrososphaera viennensis, in creased by 120 and 150 normalized readings (p<0.001), respectively, 24h after treatment. Functions related to amino acid transport and metabolism, as well as transcription processes, varied significantly (p<0.05), reflecting temporal functional changes. Canonical correlation (CCA) revealed that microbial composition was associated with available calcium in plant sap and total soil organic carbon content (reduction from 2.0% to 1.5% between baseline and 24h; p<0.05). These finding sindicate that biol initially altered the microbial community towards coprotrophic and nitrifying taxa, promoting specific metabolic functions. The application of biolgenerated temporal changes in the diversity, structure and function of the rhizospheric microbiome of Hass avocado, modulated by nutrient availability and edaphic conditions, which lays the foundation for more sustainable nutritional management strategies in Peruvian fruit crops of agroexport importance.