Luis Fernando Vera Benites

Pistachio (Pistacia vera L.) is among the most economically important nut crops worldwide. They are increasingly exposed to the environmental constraints associated with climate change, including drought, salinity, nutritional imbalances, and heightened disease pressure. These stressors compromise plant growth, physiological performance, nutrient acquisition, and orchard productivity, highlighting the need for sustainable strategies to enhance crop resilience. This review critically examines the current knowledge on the functional roles of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) and plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) in pistachio production. Evidence indicates that AMF and PGPR contribute to plant performance through multiple complementary mechanisms, including improved nutrient mobilization and uptake, maintenance of ionic homeostasis, enhancement of water-use efficiency, stimulation of antioxidant defenses, modulation of stress-related signaling pathways, and suppression of phytopathogens. AMF primarily enhance phosphorus acquisition, water relations, and soil structural stability, whereas PGPR contribute to nutrient solubilization, biological control, and induction of plant defense responses. Despite promising experimental results, most studies have been conducted under controlled conditions, limiting the translation of microbial inoculation strategies to commercial orchards in the field. We identified the key knowledge gaps and research priorities required to improve the consistency, scalability, and field validation of microbiome-based approaches for sustainable pistachio production under increasingly challenging environmental conditions.

La agroforestería se consolida como un sistema de producción sostenible que promueve el secuestro de carbono y el ciclaje eficiente de nutrientes, destacándose entre sus beneficios ecológicos el incremento de la diversidad vegetal, factor clave para el mantenimiento de la salud de los ecosistemas. Este estudio tuvo como objetivo evaluar la diversidad florística en plantaciones de Tectona grandis (teca) con edades comprendidas entre 2 y 18 años, durante la época lluviosa, en los cantones de Pichincha, Palenque y Balzar (Ecuador). Para ello, se aplicaron los índices de similitud de Jaccard, así como los índices de diversidad de Shannon-Wiener y Simpson. Los resultados del índice de Shannon-Wiener revelaron una alta diversidad en las localidades de La Colina, La Párraga, Cerro Verde, La Reserva y San Agustín, mientras que el índice de Simpson indicó una diversidad moderada en La Reserva, Cerro Verde, La Párraga, La Colina, San Agustín y Río Grande-Pichincha. El incremento progresivo de la diversidad vegetal observado en las plantaciones sugiere una mejora significativa en la funcionalidad y resiliencia del ecosistema, reforzando el potencial de los sistemas agroforestales como estrategia de manejo sostenible.

El arroz tiene relevancia económica a escala global, la aplicación de agroquímicos provoca un impacto negativo en la fertilidad del suelo y el medio ambiente. El objetivo de la investigación fue evaluar bacterias solubilizadoras de P y K, productoras de ácido Indol-3-acético y promotora de crecimiento en arroz (Oryza sativa L). El trabajo se desarrolló en el laboratorio de Microbiología Molecular de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo (UTEQ), Campus “La María”. Se seleccionaron nueve rizobacterias aisladas y caracterizadas de forma molecular para la cuantificación de AIA y pruebas bioquímicas (solubilización de N y K). Las cepas productoras de fitohormona y solubilización de nutrientes se aplicaron y se evaluaron en el desarrollo radicular en arroz durante 15 días. Del último experimento, se escogió la mejor cepa para su multiplicación celular en bioformulaciones y aplicación junto a fertilizantes en plantas. La aplicación de Enterobacter asburiae BA4-19, Pseudomonas protegens CHA0, Serratia Marcescens PM3-8 y Acinetobacter calcoaceticus BM2-12 tuvieron alta eficiencia relativa en solubilización de K y P. A las 72 h, A. calcoaceticus BMR 2-12 produjo mayor AIA (17.9 μg mL-1). P. protegens CHA0 incrementó la longitud de radícula (9.50 cm). BIO-IMPULSE + UREA y BIO-IMPULSE + UREA mostraron mayor altura de planta y longitud radicular de (71.7 y 27.0 cm). La aplicación de BIO-IMPULSE con fertilizante evidenciaron mayor intensidad de color en la hoja. Se concluye que los bioformulados de rizobacterias podrían emplearse para mejorar el rendimiento y la productividad de los cultivos.

Phytophthora palmivora agente causal de la enfermedad mazorca negra, que ocasiona grandes pérdidas económicas en el cultivo. El empleo de rizobacterias permite disminuir la proliferación de patógenos y reduciendo el uso de agroquímicos. El objetivo de la investigación es determinar el potencial antagonismo de las rizobacterias sobre la estructura de resistencia y propagación de P. palmivora. La investigación se ejecutó en el Laboratorio de Microbiología y Biología Molecular de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo (UTEQ), Ecuador. Se seleccionó la cepa de P. palmivora L8-1 y las rizobacterias Klebsiella variicola (BO3-4), Enterobacter asburiae (BA4-19 y PM3-14), Pseudomonas putida (BMR2-4 y PB3-6) y Pseudomonas spp. (PM4-13) el ensayo se dividió en tres fases: 1) Antagonismo de extractos celulares sobre las estructuras de resistencias y diseminación; 2) Niveles de infección en mazorcas y 3) Mecanismo de protección de plantas de cacao. Los resultados indicaron que a las 72 h después de la aplicación, los extractos celulares de PM3-14 y BA4-19 presentó lisis en clamidosporas (80%), además inhibieron la germinación y lisis de zoosporas (68%). La aplicación de los extractos celulares de BA4-19 disminuyó el avance de infección de P. palmivora (50%) sobre la corteza de la mazorca. A los 65 días posteriores a la inoculación (dpi), de las rizobacterias PM3-14 y BMR2-4 reduce la mortalidad de plántulas de CCN-51 al (100%) en presencia de P. palmivora. La aplicación de las cepas de rizobacterias PM3-14, BA4-19 y BMR2-4 demostraron ser altamente efectivas en el control de P. palmivora, logrando inhibir su desarrollo y proporcionar una protección completa al cacao CCN-51, además de promover su crecimiento.

The study of morphological characterization and optimization of bio-inputs based on efficient microorganisms is essential for agriculture and biotechnology. In this research, indigenous microorganisms were isolated and characterized, evaluating their growth in alternative culture media. Three media supplemented with alternative energy sources according to bacterial nutritional requirements at different concentrations were prepared. For the analysis, a Completely Randomized Design (CRD) with 25 treatments was used. In Medium 1, all strains showed uncountable bacterial counts due to excessive growth. The colonial growth results provide valuable information on the nutritional preferences and adaptive responses of bacteria to different culture conditions, providing key data for developing more efficient and sustainable bio-inputs.

El uso excesivo de nematicidas para el control de Pratylenchus spp. en el cultivo de banano incide en la reducción de microorganismos benéficos del suelo. Para lo cual el objetivo fue evaluar la actividad antagonista de Rizobacterias Promotoras del Crecimiento Vegetal (PGPR) en el control de Pratylenchus spp. El estudio se desarrolló en áreas del departamento de Biotecnología de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo, Ecuador. Se aplicaron diseño experimental completamente aleatorizado con cinco tratamientos, tres consorcios de rizobacterias y dos controles (químico y sin aplicación). Se evaluaron variables morfológicas y fisiológicas en las plantas, además del número de nematodos en suelo y raíz. Los resultados mostraron que la combinación de cepas (Acinetobacter, Serratia, Pseudomonas) presentó mayor peso y longitud radicular (164,7g y 48,7 cm), además del contenido de raíces funcionales, un mayor contenido de clorofila y reducción de la población de nematodos en raíces y suelo en más del 50%. Por lo que las PGPR constituyen una alternativa biológica efectiva para el control de fitonematodos.

Pendimentalin is an herbicide used in short-cycle crops. Its indiscriminate use reduces the beneficial population of microorganisms in production systems. The objective of this work was to evaluate the effect of pendimentalin on the cell growth of rhizobacteria. The research was conducted at the Laboratory of Microbiology and Molecular Biology of the State Technical University of Quevedo, where the following experiments with pendimentalin contamination were carried out: 1) Adaptability of rhizobacteria under in vitro conditions; 2) Tolerance levels of rhizobacteria under different abiotic conditions in vitro; 3) Reduction of stress by rhizobacteria in soils. The rhizobacteria show a higher adaptability at 72 h with absorbance of 2.38 and 2.51 in the strains (CHA0, BA4-19, B03-4, PM3-14 and R4), also during this time they establish a neutral pH, despite the acidic and alkaline conditions. Strain CHA0 presented the highest number of cells under neutral pH (1.09E+09 CFU/mL). Strains BA4-19 and PM3-14 showed a slight improvement in morphological aspects. Rhizobacteria have adaptability at the in vitro level, but their use slightly reduces the toxicity of the herbicide in rice germination and growth processes.

Introduction. The use of bioformulated plant growth-promoting rhizobacteria is an alternative to reduce the dependence on pesticides in agriculture, due to their pathogen biocontrol and nutrient solubilizing action. Objective. To evaluate the effect of bioformulates on the cell viability of rhizobacteria and their effect on Theobroma cacao L. Materials and methods. The research was conducted from January to December 2020 in the Microbiology and Molecular Biology laboratories of the Universidad Técnica Estatal de Quevedo and at the Ignolia farm, located in La Maná, Ecuador. The following were evaluated: the potential characteristics of bacteria to be considered as rhizobacteria; the identification of the chiA gene through polymerase chain reaction; the effect of bioformulations on the cell viability of rhizobacteria; and their field application to assess the productivity and phytosanitary status of Theobroma cacao. Results. Rhizobacteria had the capacity to solubilize of nutrients, producers of hydrolytic and biofilm-generating enzymes. Eighty percent of the strains presented the chiA gene, with antifungal activity against pathogenic fungi. The BIOQPGPRs bioformulated with A. calcoaceticus, E. asburiae, S. marcescens, P. protegens and P. veronii showed greater cell persistence (1.83E+5, 1.80E+5, 1.63E+5 and 1.63E+5) during the 26 days. Its edaphic application and injection in the rainy season increased leaf emissions with 100 and 108, and reduce the incidence of Phytophthora spp. and its edaphic application of the bacterial consortium improve dry grain yield (1270.6 kg/ha). Conclusions. BIOQPGPRs preserved rhizobacteria with cell viability for 26 days. Its field application increased the number of foliar emissions, reduced the incidence of Phytophthora spp. on pods, and improved crop yield.

The objective of the work was focused on studying the biodiversity of ecotypes and aggressiveness ranges of Moniliophthora perniciosa, in Theobroma cacao. Plant material with the presence of the pathogen from 12 plantations of T. cacao L Nacional was sampled, analyzing its morphological characteristics, identification by PCR and the aggressiveness of the disease in national cacao EET -19. The basidiocarps differ in size and basidiospore production considering the strain MpLRBF-105 with the largest diameter of basidiocarp and basidiospore discharge. The basidiocarps differ in size and basidiospore production considering the strain MpLRBF-105 with the largest diameter of basidiocarp and basidiospore discharge. The content of lamelulas would be adding the increase of basidiospores in the strains (MpLRBF105 and MpBOLN107), with the largest dimensions between lengths of (11.58 to 12.01 mu m) and width (623 and 5.95 mu m) in the strains (MpLRBA101, MpLRVE-102, MpLRMO-103, MpGUBA-104, MpLRBF-105 and MpBOLN-107). The genetic characterization of the ITS region of M. perniciosa showed genetic variability with the formation of three Sub-groups, this corresponds to their different agroecological zones of the Ecuadorian Coast. The highest degree of aggressiveness due to M. perniciosa infection gave rise to cotyledonal brooms with (4 to 11 axillary brooms) for the MpLRBF-105, MpGUBA-104, MpLRMO-103, and MpLRVE-102 strains. With 68% inhibition in fresh root weight, strain MpGUBA-104 (Balao). Consequently, the climatic conditions and the pressure to increase commercial plantations of T. cacao CCN-51, are generating changes in the ecology of M. pernciosa.