Sodium N-methyldithiocarbamate impact on soil bacterial diversity in greenhouse tomato (Solanum lycopersicum L.) crop

Impacto de metam sodio en la diversidad bacteriana de un suelo cultivado con tomate (Solanum lycopersicum L.) en invernadero

Jorge Alonso Alcalá JáureguiORCID-iconhttps://orcid.org/0000-0002-1926-4239

Paola Elizabeth Díaz FloresORCID-iconhttps://orcid.org/0000-0001-6045-6454

Juan Carlos Rodríguez OrtizORCID-iconhttps://orcid.org/0000-0003-4813-5812

Alejandra Hernández MontoyaORCID-iconhttps://orcid.org/0000-0001-5721-2424



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Abstract

The constant use of sodium N-methyldithiocarbamate (metam sodium: MS) in protected agriculture in México has attracted the attention of researchers and producers on their effects on the environment. The objective of this study was to evaluate the impact of MS on the bacterial community structure in an agricultural soil with tomato crop (Solanum lycopersicum L.) considering the different phenological stages of the crop. The experiment was carried out in a greenhouse, with a completely randomized block design with two treatments: 1) without MS and 2) with application of 400 L·ha-1 of MS. For the determination of the bacterial structure, the biodiversity indexes of richness (S), diversity (H') and equity (J'), identification of operational taxonomic units (OTU) were used through the T-RFLP technique. Application of MS in soil showed no significant effect on bacterial richness. However, the application of MS does alter the structure of the bacterial community (H' and J') in each of the tomato phenological stages. Finally, future studies which include the evaluation of the effects of MS on the physiology of intensive crops and functions in the different soil types are need.

Keywords: biodiversity indexes • soil • T- RFLP • bacterial community

 


Resumen

El uso constante del N-metil ditiocarbamato de sodio (metam sodio: MS) en la agricultura protegida en México ha atraído la atención de investigadores y productores sobre sus efectos en el medio ambiente. El objetivo de este estudio fue evaluar el impacto del MS en la estructura de la comunidad bacteriana en un suelo agrícola con cultivo de tomate (Solanum lycopersicum L.) considerando las diferentes etapas fenológicas del cultivo. El experimento se llevó a cabo en un invernadero, con un diseño de bloques completamente al azar y dos tratamientos: 1) sin MS y 2) con aplicación de 400 L·ha-1 de MS. Para la determinación de la estructura bacteriana, se utilizaron los índices de biodiversidad de riqueza (S), diversidad (H') y equidad (J'), identificación de unidades taxonómicas operacionales (UTO) mediante la técnica T-RFLP. La aplicación de MS en el suelo no mostró un efecto significativo sobre la riqueza bacteriana. Sin embargo, la aplicación de MS altera la estructura de la comunidad bacteriana (H' y J') en cada una de las etapas fenológicas del tomate. Finalmente, se necesitan estudios futuros que incluyan la evaluación de los efectos del MS sobre la fisiología de los cultivos intensivos y las funciones en los diferentes tipos de suelos.

Palabras clave: índices de biodiversidad • suelo • T-RFLP • comunidad bacteriana

 
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