Evaluation of Bacillus spp. as plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) in broccoli (Brassica oleracea var. italica) and lettuce (Lactuca sativa)

Inglés. Abstract Lettuce and broccoli are valuable agricultural products in Ecuador whose cultivation demands considerable quantities of mineral nutrients, usually obtained from chemical fertilizers. As the use of plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) has shown to be a biological alternative for cropping these vegetable species, several strains of Bacillus spp. were evaluated through laboratory and field tests. Biological nitrogen fixation was performed by a qualitative assessment in a free nitrogen culture medium; the indoleacetic acid production was carried out in a Tryptic Soy Broth (TSB) medium by quantifying its concentration using Salkowski’s reagent; phosphate solubilization was established on an NBRIP medium and the transformed phosphorus concentration was quantified with the Mo-Blue reagent. The data obtained showed a significant difference between the treatments (p < 0.01) where B. megaterium and B. licheniformis showed a higher ability to fix nitrogen, produce auxins, and solubilize phosphate. Field tests achieved, on the one hand, an increase in height of 26.7 % and 13.7 % in lettuce and broccoli, respectively, with a weekly application of B. licheniformis. On the other hand, a weekly application of B. megaterium significantly increased the dry matter content, length, and root weight in lettuce as well as in broccoli. All comparisons were made against a control. These results show that the strains identified in this research could be considered as growth-promoting microorganisms and are a biological alternative to chemical fertilizers.

Español; castellano. Resumen La lechuga y el brócoli son productos de importancia agrícola en Ecuador, cuyo cultivo demanda considerables cantidades de nutrientes minerales obtenidos, generalmente, de fertilización química. Dado que el uso de rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal (RPCV) es una alternativa biológica para el desarrollo de estas especies hortícolas, se estudiaron varias cepas de Bacillus spp. mediante pruebas en laboratorio y campo. La fijación biológica de nitrógeno se realizó mediante una evaluación cualitativa en medio de cultivo libre de nitrógeno; la producción de ácido indolacético se realizó en medio Tryptic Soy Broth (TSB) y se cuantificó la concentración de este con el reactivo de Salkowski; la solubilización de fosfatos se realizó en medio NBRIP, y se cuantificó la concentración de fósforo transformado con el reactivo Mo-Blue. Los datos obtenidos mostraron una diferencia significativa entre los tratamientos (p < 0,01), donde B. megaterium y B. licheniformis presentaron mayor capacidad para fijar nitrógeno, producir auxinas y solubilizar fosfatos. La evaluación de campo determinó, por una parte, un incremento en altura de 26,7 % y 13,72 % en lechuga y brócoli respectivamente, con la aplicación semanal de B. licheniformis. Por otra parte, la aplicación semanal de B. megaterium incrementó significativamente el contenido de materia seca, longitud y peso de la raíz tanto en lechuga como en brócoli. Todas las comparaciones se hicieron frente a un testigo. Estos resultados demuestran que las cepas identificadas en la investigación pueden ser consideradas como rizobacterias promotoras de crecimiento vegetal y son una alternativa biológica a los fertilizantes de síntesis química.