ARS News Service
Agricultural Research Service, USDA
By Jan Suszkiw

New, integrated approaches to battling annual broadleaf weeds may enlist beneficial soil microbes that “hit” the pesky plants where it hurts--their seed banks.

These banks are reserves of thousands, even millions, of weed seeds that lie dormant beneath the soil awaiting favorable conditions to germinate, according to Joanne Chee-Sanford, a microbiologist with the Agricultural Research Service (ARS) in Urbana, Ill.

Since 2002, Chee-Sanford has been piecing together the conditions under which certain fungi and bacteria will cause decay in dormant weed seeds, killing them or diminishing their fitness. Classical biological control would call for unleashing the microbes onto a targeted weed to fight it, but Chee-Sanford has a slightly different tactic in mind. Rather than apply microbes as biological control agents, she envisions bolstering the activity of microbes that already occur in the soils naturally, possibly using an amendment of some kind.

The problem is, seedbank soils are home to many microbial species with different ecological roles to fill, notes Chee-Sanford, with the ARS Invasive Weed Management Research Unit. Some only eat carbon and other nutrients exuded in the soil by seeds, while others use means such as powerful enzymes to breach the seed, steal its nutrients and cause decay. Sometimes, seed decay is a multimicrobe effort.

In one study, for example, 99 percent of velvetleaf seeds underwent microbial decay after three months, particularly when the seeds were the only carbon available as food. The prime decay agents--Bacteroidetes and Proteobacteria, found in many soils--are known to degrade natural seed polymers. But Chee-Sanford is still trying to ascertain whether they were the initial cause of the seeds' decay, or mere contributors.

Her efforts are part of a broader program within the Urbana unit to furnish midwestern farmers with new weed-management systems that integrate biological, chemical, cultural and mechanical control methods.

Read more about the research in the May 2006 issue of Agricultural Research magazine.

ARS is the U.S. Department of Agriculture’s chief scientific research agency.

Científicos buscan microbios que pudren semillas de malezas

Servicio Noticiero del Servicio de Investigación Agrícola (ARS siglas en inglés)
Departamento de Agricultura (USDA siglas en inglés)
Jan Suszkiw, (301) 504-1630, jsuszkiw@ars.usda.gov

Nuevos métodos integrados para controlar las malezas anuales de hoja ancha podrían incluir microbios de suelo que atacan estas plantas molestosas en sus bancos de semilla.

Estos bancos son reservas de miles, hasta millones, de semillas de maleza que son inactivas debajo del suelo esperando condiciones favorables para germinar, según Joanne Chee-Sanford, una microbióloga con el Servicio de Investigación Agrícola (ARS) en Urbana, Illinois.

Desde 2002, Chee-Sanford ha estudiado las condiciones bajo cuales ciertos hongos y bacterias causarán descomposición en las semillas inactivas de maleza, matándolas o disminuyendo su condición física. El clásico control biológico combate la designada maleza directamente con microbios, pero Chee-Sanford tiene una táctica diferente en mente. En vez de aplicar los microbios como agentes de control biológico, ella tiene en mente la aumentación de la actividad de microbios que ya ocurren naturalmente en los suelos, posiblemente usando un aditivo de algún tipo.

El problema es, suelos de los bancos de semilla son hogares a muchas especies microbianas con diferentes papeles ecológicos para satisfacer, dice Chee-Sanford. Ella trabaja en la Unidad de Investigación del Manejo de Malezas Invasoras mantenida por ARS. Algunas solamente comen carbón y otros nutrientes exudados en el suelo por semillas, mientras que otras usan maneras tales como enzimas poderosas para romper la semilla, robar sus nutrientes, y causar descomposición. Algunas veces, la descomposición es causada por más de un microbio.

Por ejemplo, en un estudio, 99 por ciento de las semillas de alcotán pasaron por una descomposición microbiana después de tres meses, particularmente cuando las semillas fueron la única fuente de carbón para comida. Los agentes primarios de descomposición--Bacteroidetes y Proteobacterias, encontrados en muchos suelos--son conocidos por descomponer los polímeros naturales de la semilla. Pero Chee-Sanford todavía quiere averiguar si estos agentes son la causa principal de la descomposición de semilla, o simplemente contribuyentes.

Las investigaciones de Chee-Sanford son parte de un programa más amplio entre la unidad de Urbana para proveerles a los granjeros del medio oeste nuevos sistemas para controlar malezas que integran métodos biológicos, químicos, culturales y mecánicos.

Lea más sobre la investigación en la revista Agricultural Research de mayo 2006.
http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/may06/weeds0506.htm

ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU.