LONG-TERM IMPACT OF MAIZE AGROECOLOGICAL MANAGEMENT ON BACTERIAL COMMUNITIES AND SOIL HEALTH IN THE ARID NORTH OF MEXICO | IMPACTO A LARGO PLAZO DEL MANEJO AGROECOLÓGICO DEL MAÍZ EN LAS COMUNIDADES BACTERIANAS Y LA SALUD DEL SUELO EN EL NORTE ÁRIDO DE MÉXICO

Inglés. Background. Soil management practices modify the microbial communities and the carbon stocks (organic, inorganic, and total). The increase in microbiological communities’ diversity improves the production of plants; thus, it is essential to understand the predominant bacterial taxa in the soil. Objective. The objective of the present study was to establish the bacterial communities’ alteration by agroecological management in maize crops in arid northern Mexico. Methodology. Bacterial diversity and composition were determined in soils from Coahuila, Mexico, under three different scenarios: i) Agroecological management (AM), ii) Conventional management (CM), and iii) Control (T, with no vegetation). In addition, pH, electrical conductivity (EC), and soil organic matter (SOM) were analyzed using standard methods. Bacterial DNA was extracted from the soil, amplifying the V3-V4 region of the 16S rRNA gene and sequencing with Illumina. The gene sequences were analyzed in QIIME. Results. A total of 20 bacterial phyla and 631 genera were registered. For AM, CM, and T, respectively, the most abundant genera were Tepidisphaera (7.02, 9.29, and 9.93 %), Sphingomonas (6.55, 5.15, and 4.06 %), Microvirga (2.64, 2.39, and 3.63 %), and Blastococcus (2.91, 3.10, and 3.37 %). A significant difference was observed among groups (p = 0.004), where AM was different, which suggests that the type of substrate determines the diversity and abundance of the bacterial community. Significant differences were found for pH and EC, with higher pH in CM (7.87) and T (7.86) soils. The EC was higher in AM (446 μ Scm-1) and T (419 μ Scm-1). On the other hand, AM showed the best result in SOM content (21.80 ± 1.10 gC kg-1). Implication. Therefore, AM in maize crops has the potential to conserve or restore C stock in degraded arid lands, increasing bacterial diversity, favoring the health of the soil. Conclusion. Agroecological management of maize crops soils in arid North of Mexico promotes greater bacterial diversity, which will favor the availability of nutrients for the future development of healthy plants.

Español; castellano. Antecedentes. Las prácticas de manejo del suelo modifican las comunidades microbianas y las reservas de carbono (orgánico, inorgánico y total). El aumento de la diversidad de comunidades microbiológicas mejora la producción de las plantas, por lo que es fundamental conocer los taxa bacterianos predominantes en el suelo. Objetivo. El objetivo del presente estudio fue establecer la alteración de comunidades bacterianas por manejo agroecológico en cultivos de maíz en el norte árido de México. Metodología. Se determinó la diversidad y composición bacteriana en suelos de Coahuila, México, bajo tres escenarios diferentes: i) Manejo agroecológico (MA), ii) Manejo convencional (MC) y iii) Control (T, sin vegetación). Además, se analizó el pH, la conductividad eléctrica (CE) y la materia orgánica del suelo (SOM) utilizando métodos estándar. Se extrajo DNA bacteriano del suelo, amplificando la región V3-V4 del gen 16S rRNA y se realizó secuenciación con Illumina. Las secuencias de genes se analizaron en QIIME. Resultados. Se registró un total de 20 filos bacterianos y 631 géneros. Para AM, CM y T, respectivamente, los géneros más abundantes fueron Tepidisphaera (7.02, 9.29 y 9.93 %), Sphingomonas (6.55, 5.15 y 4.06 %), Microvirga (2.64, 2.39 y 3.63 %) y Blastococcus (2.91, 3.10 y 3.37 %). Se observó diferencia significativa entre grupos (p = 0.004), donde AM fue diferente, lo que sugiere que el tipo de sustrato determina la diversidad y abundancia de la comunidad bacteriana. Se encontraron diferencias significativas para pH y EC, con mayor pH en suelos CM (7.87) y T (7.86). La EC fue mayor en AM (446 μ Scm-1) y T (419 μ Scm-1). Por otro lado, AM mostró el mejor resultado en el contenido de SOM (21.80 ± 1.10 gC kg-1). Implicación. Por lo tanto, el AM en cultivos de maíz tiene el potencial de conservar o restaurar el stock de C en tierras áridas degradadas, aumentando la diversidad bacteriana, favoreciendo la salud del suelo. Conclusión. El manejo agroecológico de suelos de cultivos de maíz en el norte árido de México promueve una mayor diversidad bacteriana, lo que favorecerá la disponibilidad de nutrientes para el desarrollo futuro de plantas sanas.