Fertilización y Coinoculación con Bacterias PGPRs en Soja
Efectos de la Fertilización y la Coinoculación con Bacterias PGPRs (Bradyrhizobium japonicum + Azospirillum brasilense) en el cultivo de Soja (Glycine Max)
Publicado: 18 de diciembre de 2006
Fuente: Hugo A. Ferlini Micheli, Ingeniero Agrónomo Extensionista y Shirley del C. Díaz, Prof. de Matemática, Física y Cosmografía, Argentina
ANTECEDENTES
El cultivo de la soja (Glycine max) es uno de los cultivos en el que se realizan una gran número de estudios e investigaciones, para lograr mejores rendimientos y disminuir el efecto negativo que el mismo ejerce sobre el sistema. La incorporación de fertilizantes, sobre todo aquellos que contienen fósforo y la inoculación con bacterias fijadoras de nitrógeno atmosférico son prácticas habituales en este cultivo. Esta última, permite fijar nitrógeno del aire, posibilitando que la planta lo utilice para producir, consumiendo menores cantidades de nitrógeno edáfico. Últimamente se incorporó a todas ellas, la inoculación con bacterias del género Azospirillum brasilense, dando nacimiento a la coinoculación (Bradyrhizobium japonicum + Azospirillum brasilense) en el cultivo de soja.
Dada la escasa información que existe sobre la coinoculación y sobre la interacción de ésta con la aplicación de fertilizante fosforados, surge la necesidad investigar sobre el tema, en busca de conclusiones que puedan ser adoptadas por el productor como prácticas agronómicas habituales, a partir de la siguiente hipótesis: La manipulación de los microorganismos y fertilizantes en asociaciones óptimas puede mejorar la productividad y salud de las cosechas.
MATERIALES Y METODOS
La presente evaluación se realizó en el Establecimiento de la firma Temperini Hnos, en la localidad de Isla Verde, ubicada a los 33.23º de Lat. S y a los 62.40º de Long. O, departamento Marco Juárez, de la provincia de Córdoba en la República Argentina. Consistió en evaluar comparativamente a través de un ensayo a campo la interacción entre fertilizante, inoculante y coinoculante.
El cultivo de la soja (Glycine max) es uno de los cultivos en el que se realizan una gran número de estudios e investigaciones, para lograr mejores rendimientos y disminuir el efecto negativo que el mismo ejerce sobre el sistema. La incorporación de fertilizantes, sobre todo aquellos que contienen fósforo y la inoculación con bacterias fijadoras de nitrógeno atmosférico son prácticas habituales en este cultivo. Esta última, permite fijar nitrógeno del aire, posibilitando que la planta lo utilice para producir, consumiendo menores cantidades de nitrógeno edáfico. Últimamente se incorporó a todas ellas, la inoculación con bacterias del género Azospirillum brasilense, dando nacimiento a la coinoculación (Bradyrhizobium japonicum + Azospirillum brasilense) en el cultivo de soja.
Dada la escasa información que existe sobre la coinoculación y sobre la interacción de ésta con la aplicación de fertilizante fosforados, surge la necesidad investigar sobre el tema, en busca de conclusiones que puedan ser adoptadas por el productor como prácticas agronómicas habituales, a partir de la siguiente hipótesis: La manipulación de los microorganismos y fertilizantes en asociaciones óptimas puede mejorar la productividad y salud de las cosechas.
MATERIALES Y METODOS
La presente evaluación se realizó en el Establecimiento de la firma Temperini Hnos, en la localidad de Isla Verde, ubicada a los 33.23º de Lat. S y a los 62.40º de Long. O, departamento Marco Juárez, de la provincia de Córdoba en la República Argentina. Consistió en evaluar comparativamente a través de un ensayo a campo la interacción entre fertilizante, inoculante y coinoculante.
- Suelo: perteneciente al tipo de los Argiudoles típicos, textura franca gruesa, serie Bélgica con capacidad de uso Clase II C. El relieve es de lomas casi plano.
- Régimen pluviométrico: la media anual oscila entre los 800 a 850 mm, siendo habituales y periódicas en verano y otoño.
- Fecha de siembra: setiembre de 2005.
- Variedad : Asgrow A 4613, que pertenece al grupo de maduración IV y medio, indeterminado.
- Cultivo antecesor : maíz ( sistema siembra directa )
- Densidad : 20 semillas por metro lineal de surco ; distancia entre surcos de 0.52 m.
- Sistema de siembra: directa.
- Fertilizante : se aplicaron 85 kg ha-1 de superfosfato simple en la línea de siembra.
- Inoculante : Bradyrhizobium japonicum - Producto comercial, con 1x109 UF /ml de la cepa E109 (INTA).
- Coinoculante : Azospirillum brasilense - Producto comercial, conteniendo 1x109 UFC/ml de la cepa AZ39 (INTA)
- Diseño : Se distribuyó el lote en franjas tal como lo indica el croquis.
REFERENCIAS
. Extracción de muestra a la fecha de cosecha.
-Línea divisoria de tratamientos.
TRATAMIENTOS
T1-TESTIGO
T2-SOJA + FERTILIZANTE (85 kgha-1 de superfosfato simple)
T3-SOJA + FERTILIZANTE + INOCULANTE (Bradyrhizobium japonicum) Producto comercial, con 1x109 UFC / ml de la cepa E109 (INTA)
T4-SOJA + FERTILIZANTE + INOCULANTE (Bradyrhizobium japonicum + Azospirillum brasilense) Producto comercial, conteniendo 1x109 UFC/ml de la cepa AZ39 (INTA)
Las evaluaciones se diseñaron en franjas compuestas por 24 surcos, para cada tratamiento, de los cuales se cosecharon para la evaluación 22, dejando los dos restantes para evitar el probable efecto borde. Cada franja de de 600 mt de largo por 12.60 mts de ancho (24 surcos a 0.525m) correspondió a un tratamiento diferente.
Variables a observar
- Nº de plantas / metro lineal
- Kilogramos / ha
Fecha de Cosecha: 31/03/2006.
Recolección de datos: la cosecha se realizó por franjas (6864 m2 cada una), se pesó el producto de cada franja en tolva con balanza y el resultado se proyectó a hectárea (ha). Para evaluar los parámetros de producción que incidieron sobre los rendimientos, se extrajeron muestras cada 50 pasos, con 4 repeticiones por tratamiento, (como lo indica croquis precedente) se procedió a efectuar el conteo de las plantas contenidas en un metro lineal.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
DATOS OBTENIDOS EN RELACIÓN CON EL NÚMERO DE PLANTAS / METRO LINEA:
- T1 (12+19+15+20) = 66 – Promedio: 16.50 plantas /m
- T2 (15+13+10+17) = 55 – Promedio: 13.75 plantas/m
- T3 (11+14+12+11) = 48 – Promedio: 12.00 plantas/m
- T4 (15+13+14+16) = 58 – Promedio: 14.50 plantas /m
DIFERENCIA PORCENTUAL ENTRE TRATAMIENTOS
DATOS OBTENIDOS EN RELACIÓN CON EL RENDIMIENTO:
CONCLUSIONES
Un resultado llamativo es que el mayor número de plantas logradas se da en el tratamiento testigo, esto de acuerdo a la bibliografía consultada y a las apreciaciones realizadas, es probable que se deba al efecto fitotóxico que produce el agregado de fertilizantes junto a la semilla. Pareciera que el efecto fitotóxico se potencia cuando interactúan fertilizante e inoculante pero los resultados indican que el uso de coinoculación con Azospirillum minimiza ese efecto logrando una disminución del número de plantas de menor importancia.
La aplicación del fertilizante elevó el rendimiento un 9%, la aplicación de fertilizante más inoculante (Bradyrhizobium japonicum) lo incrementó un 13% y la implementación del fertilizante combinado con el mismo inoculante más el aporte de un coinoculante, en este caso Azospirillum brasilense elevó el rendimiento un 17% respecto del testigo.
Las evaluaciones realizadas y los resultados obtenidos, permiten concluir que, en las condiciones geofísicas, en las cuales se llevó a cabo el ensayo, aún con menor cantidad de plantas por metro lineal, la incorporación de las dos prácticas agrícolas: fertilización y coinoculación producen un incremento importante en el rendimiento del cultivo de soja (Glycine max).La incorporación de fertilizantes fosforados, la inoculacion simple con Bradyrhizobium japonicum y la coinoculacion, con Azospirillum brasilense, en forma conjunta producen un efecto sinérgico que potencia los resultados individuales de cada uno de los procedimientos.
La continuidad de esta línea de investigación, evaluando las mismas, en otros sistemas ambientales y durante otros años, contribuirá al conocimiento más certero de esta práctica agronómica.
BIBLIOGRAFIA
Recolección de datos: la cosecha se realizó por franjas (6864 m2 cada una), se pesó el producto de cada franja en tolva con balanza y el resultado se proyectó a hectárea (ha). Para evaluar los parámetros de producción que incidieron sobre los rendimientos, se extrajeron muestras cada 50 pasos, con 4 repeticiones por tratamiento, (como lo indica croquis precedente) se procedió a efectuar el conteo de las plantas contenidas en un metro lineal.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
DATOS OBTENIDOS EN RELACIÓN CON EL NÚMERO DE PLANTAS / METRO LINEA:
- T1 (12+19+15+20) = 66 – Promedio: 16.50 plantas /m
- T2 (15+13+10+17) = 55 – Promedio: 13.75 plantas/m
- T3 (11+14+12+11) = 48 – Promedio: 12.00 plantas/m
- T4 (15+13+14+16) = 58 – Promedio: 14.50 plantas /m
DIFERENCIA PORCENTUAL ENTRE TRATAMIENTOS
DATOS OBTENIDOS EN RELACIÓN CON EL RENDIMIENTO:
| - Tratamiento 1 vs Tratamiento 2: + 9.82% | Tratamiento 1 vs Tratamiento 2: + 9.82% |
| - Tratamiento 2 vs Tratamiento 3: + 3.65% | - Tratamiento 1 vs Tratamiento 3: + 13.84% |
| - Tratamiento 3 vs Tratamiento 4: + 4.06% | - Tratamiento 1 vs Tratamiento 4: + 18.47% |
CONCLUSIONES
Un resultado llamativo es que el mayor número de plantas logradas se da en el tratamiento testigo, esto de acuerdo a la bibliografía consultada y a las apreciaciones realizadas, es probable que se deba al efecto fitotóxico que produce el agregado de fertilizantes junto a la semilla. Pareciera que el efecto fitotóxico se potencia cuando interactúan fertilizante e inoculante pero los resultados indican que el uso de coinoculación con Azospirillum minimiza ese efecto logrando una disminución del número de plantas de menor importancia.
La aplicación del fertilizante elevó el rendimiento un 9%, la aplicación de fertilizante más inoculante (Bradyrhizobium japonicum) lo incrementó un 13% y la implementación del fertilizante combinado con el mismo inoculante más el aporte de un coinoculante, en este caso Azospirillum brasilense elevó el rendimiento un 17% respecto del testigo.
Las evaluaciones realizadas y los resultados obtenidos, permiten concluir que, en las condiciones geofísicas, en las cuales se llevó a cabo el ensayo, aún con menor cantidad de plantas por metro lineal, la incorporación de las dos prácticas agrícolas: fertilización y coinoculación producen un incremento importante en el rendimiento del cultivo de soja (Glycine max).La incorporación de fertilizantes fosforados, la inoculacion simple con Bradyrhizobium japonicum y la coinoculacion, con Azospirillum brasilense, en forma conjunta producen un efecto sinérgico que potencia los resultados individuales de cada uno de los procedimientos.
La continuidad de esta línea de investigación, evaluando las mismas, en otros sistemas ambientales y durante otros años, contribuirá al conocimiento más certero de esta práctica agronómica.
BIBLIOGRAFIA
Boddey R. M. and J. Döbereiner. (1988) Nitrogen fixation associated with grasses and cereals: Recent results and perspectives for future research. Kluwer Academic Publisher. Plant and Soil 108: 53-65.
Burdman, S.; Y. Okon and E. Jurkevitch. (2000). Surface Characteristics of Azospirillum brasilense in Relation to Cell Aggregation and Attachment to Plant Roots. Critical Reviews in Microbiology 26 (2): 91-110.
Burdman, S.; G. Dulguerova; Y. Okon and E. Jurkevitch. (2001) Purification of the Major Membrane Protein of Azospirillum brasilense, Its Affinity to Plant Roots, and Its Involvement in Cell Aggregation. The American Phytopathological Society. Vol 14, n° 4 pp: 555-561.
Fallik, E. and Y. Okon. (1996) Inoculants of Azospirillum brasilense: Biomass production, survival and growth promotion of Setaria italica and Zea mays. Soil Biol. Biochem pp. 123-126.
Fallik, E.; Sarig, S. and Okon, Y. (1994) Morphology and physiology of plant roots associated with Azopirillum. In Azospirillum/Plant Associations. Edit. Ed. Okon, pp 77-86. CRC Press.
Galal, Y.G.M.; I.A. El-Ghandour; S.S Aly; S. Soliman; A. Gadalla. (2000) Non-isotopic method for the quantification of biological nitrogen fixation and wheat production under field conditions. Biol Fertil Soil 32:47-51.
Fornasero, L. V.; M.A.Toniutti; S.P. Gambaudo y H.A. Micheloud.(2001) Azospirillum y Azorhizobium : su efecto sobre el rendimiento del cultivo de maíz. III Reunión Nacional Científico - Técnica de Biología del Suelo y III Encuentro sobre Fijación Biológica de Nitrógeno. Facultad de Ciencias Naturales. Universidad Nacional de Salta. Julio 2001.
Ministerio de Agricultura y Ganadería de la provincia de Santa Fe. M.A.G., D. G. Ext. e Inv. Agropecuaria, 1982. Toma de muestras y determinaciones analíticas en suelos y aguas. 152pp.
Newman, E. I. (1966) A method of estimating the total length of root in a sample. J. appl. Ecol. 3. Pp 139-145.
Okon, Y. (1985) Azospirillum as a potential inoculant for agriculture. Tends in Biotechnology. p.p. 223-228.
Okon, Y. and Labandera-Gonzales, C. A. (1994) Agronomic Applications of Azospirillum: and evaluation of 20 years worlwide field inoculation. Soil Biology and Biochemistry 26, 1591-1601.
Ing. Agr Weir Edgardo, comunicación personal. Departamento de Suelos, INTA Marcos Juaréz. 25/10/2006.
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6 de noviembre de 2007
Estimado Hugo:
Lo felicito por su trabajo. Puntualmente estuve dando unas charlas en diversos lugares del país sobre la inoculación de otros cultivos que no sean soja y también la co inoculación con PGPR en soja. Es notable el interes de los productores por esta tecnología.
Ensayos realizados por INTA en distintas zonas, como ser Pergamino, Entre Ríos, Córdoba, pusieron de relieve diferencias productivas similares a la que Ud. manifiesta en sus ensayos, todas motivadas por haber logrado un mayor peso y número de nódulos de Bradyrhizobium. Los porcentajes obtenidos siempre fueron parejos, sin importar el rendimiento del testigo, quiero decir con esto que si el Testigo daba 3.500 kg, los co inoculados daban 7 a 8 % mas. Si daban 5.000 kg, también se respetaba el porcentaje.
Yo estoy trabajando con PGPR que no solo contienen azospirillium en su formulación, sino que también agregan pseudomonas. El primer efecto que se nota es la mayor y mejor nodulación. Pero no menos importante es la sinergia que producen los exudados de fitohormonas sobre las raíces, aumentando el volumen radicuar, la profundidad de raíces y la inhibición sobre la síntesis de etileno a partir de la acción de las citoquininas, lo que redunda en un mayor stay green de las plantas. Esto se notó fundamentalmente en sojas de GM cortos, maíz y girasol.
Estando a disposición para seguir aportando en este tema, te mando una felicitación y un agradecimiento por tu trabajo.
Cordialmente
Ing. Adrián Poletti
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7 de febrero de 2007
Hugo,
Es notable el impacto de la biofertilización con PGPRs sobre los cultivos, un acierto tu evaluación.
Quisiera añadir que los efectos de impacto son elocuentes cuando se dispone de materia orgánica sobre un 2, en los suelos cultivados. Probablemente, en tu caso este factor debe de ser incluso mayor. He tenido respuestas a inoculaciones con PGPRs segun objetivos de formulación ( bio-nematicidas p./ej), cuyo resultado fue diverso, según el de mat. org. contenido en el sustrato del suelo.
No tuve variación cuando la inoculación fue previo a siembra o inyectada vía riego.
El incremento de la biomasa que se logra con la inoculación, es un interesante aspecto que también se maneja a bajo costo, y permite aumentar los efectos a nivel de rizosfera, y desde luego en peso de materia seca final en términos de producción.
Atentos saludos.
Anjel
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15 de septiembre de 2009
Estimado Ing. Agr. Jairo Ledesma.
Ante su consulta, paso a detallarle los valores actuales de los insumos y de la soja en mi país. El fertilizante superfostato simple, tiene un costo de dólares 660 por tonelada, el inoculante sobre la base de Bradyrhizobium, tiene un costo de 3,5 dólares por hectárea y el inoculante sobre la base de Azospirillum brasilense tiene un costo de 5,5 dólares por hectárea. El valor de la soja, es de 245 dólares por tonelada.
Con estos valores, actuales, la diferencia que se producen en kilogramos de granos por hectárea, nos da una diferencia entre la inversión y el ingreso de: 50,7 dólares por hectárea (433 kg por hectárea) con la aplicación del fertilizantes, siendo la renta del orden del 89 por ciento. El agregado del inoculante sobre la base de Bradyrhizobium, nos arroja una diferencia entre egreso e ingreso de dólares 39,86 por hectárea (177 kg por hectárea), siento la rentabilidad mayor al 1200 por ciento. Y por último el agregado de Azospirillum brasilente, nos da una diferencia de dólares 44,48 por hectárea (204 kg por hectáreas), con una renta mayor al 900 por ciento.
Si realizamos la sumatoria de los márgenes obtenidos por la aplicación de la totalidad del paquete tecnológico, nos da una renta en dólares por hectárea de: 135,04.
Esperamos haber respondido a su inquietud y quedamos a su entera disposición para toda ampliación o aclaración.
Le agradecemos su consulta y lo saludamos cordialmente.
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15 de septiembre de 2009
HUGO :
SERIA INTERESANTE, CONOCER LA RELACION COSTO BENEFICIO, FRENTE A LA APLICACION DE ESTOS AGENTES CONTRIBUYENTES DE LA PRODUCTIVIDAD HECTAREA. ¿ EL AUMENTO EN LA PRODUCTIVIDAD, COMPENSA EL COSTO DE APLICACION, TENIENDO EN CUENTA EL PARAMETRO DE RENTABILIDAD ?.
GRACIAS.
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15 de agosto de 2009
Ing.
Hugo Ferlini / Shirley Diaz
Felicitaciones por su artículo, quisiera comentar que en Colombia se utiliza por lo general dos o más cepas de inoculante, es decir se utiliza un nitrofijador y un solubilizador, por lo general de fósforo. Como ejemplo el arroz, se utiliza dos cepas de nitrofijadoras Azotobacter chrocoocum y Azospirillum amazomence, y un solubilizador de fósforo Penicillium janthinellum las cuales vienen en presentaciones liquidas separas, y se reduce la fertilización fosfórica mínimo en un 20[percent]. De otro lado se utiliza una mezcla microbiana que contiene Pseudomonas sp, bacterias nitrofijadoras y levaduras, con muy buenos resultados, en este último caso se recupera las zonas improductivas (en Colombia se le llaman calvas en las zonas arroceras) y se aumenta el rendimiento en un 5[percent] aproximadamente, hay que agregar que junto con estas cepas se inocula Trichoderma sp. Que aumenta considerablemente el sistema radicular, una de las funciones de este versátil hongo que además actúa como antagonista (de Rhizoctonia solani) y/o biofungicida y saprofítico.
En cuanto al uso de los Rhizobium hay diferentes cepas de acuerdo al tipo de leguminosa y suelos, Corpoica ha desarrollado cepas para los suelos de los llanos orientales y para las zonas del Huila y Tolima por ejemplo.
En mi caso particular recomiendo a los productores utilizar una mezcla de microorganismos la cual se ha venido utilizando con excelentes resultados, esta puede ser inoculada pura o en la materia orgánica.
Lastimosamente el proceso de divulgación es muy lento en el uso de estas tecnologías, además hay personas tan radicales en su punto de vista que desean que los cultivos sean tratados exclusivamente con estos productos y no mezclados con ningún agroquímico lo que hace perder credibilidad y no aprovecha las numerosa investigaciones y cepas aisladas para biofertilizar.
Cordialmente…
JULIO CESAR ARDILA LINARES
PROMOTOR AGROECOLOGICO
BOGOTÁ-COLOMBIA
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14 de agosto de 2009
Estimado Germán, gracias por tus conceptos. Respecto a la utilización de productos que contienen las tres bacterias, puedo comentarte, que no lo hemos evaluado. Existen algunos trabajos, no muchos, sobre los beneficios obtenidos con la utilización de las tres bacterias. Seguramente con el tiempo iremos realizando evaluaciones de estos productos y conoceremos otros resultados obtenidos por otros investigadores.
Quedo a tu entera disposición y te saludo cordialmente.
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13 de agosto de 2009
Estimado Hugo: El articulo es muy interesante.
He oido hablar de algunos ensayos en los que se realizó coinoculación tribacterial, utilizando Pseudomonas fluorescens ademas de las dos que usted menciona. Incluso hay productos disponibles en el mercado nacional con este coctel de bacterias.
Usted tiene alguna información al respecto?
Muchas Gracias.
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26 de enero de 2009
Estimado Ing. Rafael Eduardo Passos Viloria, su apreciación en referencia a la importancia que tiene la densidad poblacional en los cultivos es correcta, también es acertada la utilización del Índice de Cosecha como un parámetro a sumar en las evaluaciones de diferentes tecnologías.
Ahora refiriéndonos específicamente a las diferentes densidades poblacionales logradas en el trabajo en cuestión, vemos que la menor densidad poblacional no se corresponde con el mayor rendimiento, esto nos hace suponer que los diferentes rendimientos, logrados,se deben a la incorporación de las diferentes tecnologías productivas y no a la diferencia poblacional.
Estamos en un todo de acuerdo que se debe seguir investigando, dado que estamos en los inicios de los estudios de coinoculación.
Esperamos haber satisfecho su duda y quedamos a su entera disposición.
Lo saludamos cordialmente.
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19 de noviembre de 2008
Desde mi punto de vista comprendo o me es mas claro, que el aumento de la produccion en el tratamiento T4 (soja+fertilizante+coinoculante) se debió a la disminución de la densidad de población y no a un efecto inducido por este tratamiento, ya que cuando excedemos la densidad de población en cualquier cultivo, éste como respuesta al estrés que producen la competencia de las plantas del mismo cultivo desarrollan con mas eficiencia la parte vegetativa que la acumulación de biomasa en la parte aprovechable (grano).
Por lo tanto sugiero que deberían realizarse estudios profundos en la densidad de población de este cultivo donde a demas se incluyan índices de crecimiento fisiológicos para determinar la eficiencia de las plantas bajo el efecto de la densidad de población, donde fácilmente podríamos utilizar el índice de cosecha (IC%) el cual hace referencia a la relación existente entre el producto aprovechable y la biomasa total de la planta.
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30 de diciembre de 2007
Estimada María Emilia:
Gracias por tu contacto y por tu concepto sobre el trabajo. Respondiendo a tu inquietud, como bien tú mencionas, las relaciones entre ambas bacterias es de vital importancia para lograr el máximo beneficio.
Si bien existen varias relaciones, en las cuales ambas bacterias se sinergizan, la más eficaz depende del contenido de ufc por ml o mg de producto comercial... Debido a que en su gran mayoría los productos comerciales contienen una mayor cantidad de ufc por ml o mg, es que las cantidades de ambas bacterias varían según el laboratorio que las produce.
Esto hace que cada laboratorio deba de determinar las proporciones a combinar, según sus concentraciones específicas.
Esperando haber respondido a tu consulta, quedamos a tu entera disposición.
Nuestros saludos y deseos de prosperidad en el año que comienza.
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Investigación, director del Instituto de Suelos del INTA
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Investigación / Profesor asociado, biología y ecología de malezas
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