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INTRODUCCIÓN
Los biofertilizantes constituyen una alternativa económica y ecológica sustentable en el manejo integrado de los cultivos. Permiten reducir los insumos externos, mejorar la cantidad y la calidad de los recursos internos, así como garantizar mayor eficiencia de los fertilizantes minerales (García-León et al., 2016). Estos últimos han pasado a ser, junto a los bioplaguicidas, insumos agrícolas clave en la producción agrícola sustentable (González-Ramírez y Pupo-Feria, 2017). Entre ellos, los hongos micorrizógenos arbusculares (HMA) se utilizan ampliamente a nivel mundial. En Cuba se aplican en la fertilización de cultivos de importancia económica (Mujica-Pérez y Molina-Delgado, 2017).
La producción mundial de Glycine max L. se ha incrementado considerablemente, debido a la demanda de la industria alimentaria. De acuerdo con los datos del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (Karr-Lilienthal et al., 2004), en el ciclo productivo 2017-2018, este país fue líder de la producción global, con más de 123 millones de toneladas, seguido de Brasil, con 118. El continente americano se destaca en este ranking, con cinco países entre los diez productores principales.
El uso equilibrado de abonos orgánicos y fertilizantes inorgánicos es un factor relevante en la economía agrícola y en la calidad de la producción de las fincas. Los diferentes regímenes de fertilizantes influyen en la biomasa, y los fitotipos de micorrizas en los suelos de importancia agrícola (Qin et al., 2015).
En el municipio Amancio, los rendimientos agrícolas de G. max son bajos y varían, aproximadamente, de 0,9 a 1,5 t ha-1. En los últimos tiempos, para contrarrestar el efecto negativo de la fertilización química se incrementa el uso de los biofertilizantes, que permiten a las plantas superar las situaciones de estrés ante las condiciones adversas del medio. Ello favorece su crecimiento, desarrollo y rendimiento, y se contribuye así a la disminución del uso de sustancias químicas.
Esta investigación proveerá de resultados que confirman los beneficios del uso de recursos orgánicos, como estrategia para aportar nutrientes, mantener o mejorar la materia orgánica del suelo y favorecer la economía del cultivo, al permitir la expresión de recursos microbiológicos que coevolucionaron con las plantas.
El objetivo de este trabajo fue evaluar la efectividad de tres cepas de HMA en el desarrollo morfoagronómico de G.max, cultivar Incasoy 27, en el municipio Amancio Rodríguez, provincia Las Tunas.
MATERIALES Y MÉTODOS
Localización. La investigación se desarrolló en condiciones de campo, en un suelo Fersialítico Pardo rojizo típico (Hernández-Jiménez et al., 2015), en la Cooperativa de Crédito y Servicio Mártires de Pino III, del municipio Amancio Rodríguez, en la provincia Las Tunas, entre septiembre y diciembre de 2018. Esta cooperativa se encuentra ubicada en las coordenadas geográficas 24o47´55,1´´ de latitud norte y los 77o35´23,5´´ de longitud oeste.
Características del suelo en el área experimental. Se tomaron muestras a 20 cm de profundidad mediante la técnica experimental de muestreo en forma cuadriculada (Almendros-Martín et al., 2010) y se procedió al secado y tamizado con una malla de 2 mm. Se determinó el pH (H2O) mediante el método potenciométrico, la materia orgánica por Walkley y Black (1934) y el fósforo disponible según Olsen et al. (1954) con espectrofotometría molecular (EDULST01-13). La capacidad de intercambio catiónico (CIC), cationes de cambio (Ca2+, Mg2+, Na+, K+) y capacidad de cambio de bases (CCB) se hallaron según Mehlich (1984), modificado por NC-65:2000 (ONN, 2000) (tabla 1).
Diseño experimental y tratamientos. Para el montaje del experimento se aplicó un diseño de bloques al azar, con cinco tratamientos y cuatro réplicas. Se utilizaron parcelas con una superficie de 11,2 m2 (2,8 x 4,0 m), con cuatro surcos. De estos, se tomaron los dos centrales (5,6 m2) como área de muestreo. La distancia entre réplicas fue de 1 m y se usó el cultivar INCAsoy-27, proveniente del INCA, con germinación de 98 %. Los tratamientos consistieron en un control absoluto, NPK y tres cepas de micorrizas: INCAM 4, INCAM 11 y INCAM 2.
Procedimiento experimental. La fitotecnia aplicada se llevó a cabo según lo establecido por el instructivo técnico del cultivo (Hernández y Bello, 2010).
La siembra se realizó el 6 de septiembre del 2018, de forma manual, a 4 cm de profundidad. Se colocaron dos semillas por nido, con distancia entre surcos de 0,70 m y 0,10 m entre plantas.
Durante el ciclo del cultivo se aplicaron siete riegos mediante la tecnología de aspersión en los períodos críticos de demanda hídrica, enmarcados en las etapas de prefloración, floración-formación de la vaina y llenado del grano, con intervalo de riego de 7 a 8 días, en dependencia del período de lluvia.
Se aplicó NPK, a razón de 10- 8- 8, en el fondo del surco antes de la siembra. Las cepas de hongos micorrizógenos arbusculares (Glomus manioti sp) se aplicaron en forma de mezcla. Se recubrió la semilla dos horas antes de la siembra, con proporción 2:1 de inóculo/agua. Se sometió a un secado natural, a la sombra.
Mediciones. Posterior a la cosecha, se evaluó el número de vainas por planta, el número de granos por vaina y el peso de 100 granos (g). Se utilizó una balanza analítica (SARTORIUS, modelo BS 2202S) y el rendimiento se expresó en t ha-1. Se consideró el rendimiento obtenido en cada parcela, y posteriormente se calcularon los rendimientos en toneladas por hectárea.
Análisis estadístico. Los datos de las diferentes mediciones se procesaron mediante un análisis de varianza de clasificación doble y comparación de medias por la prueba de Tukey, para 5 % de probabilidad de error. La información se procesó con el programa estadístico InfoStat, versión 2017 (Di Rienzo et al., 2017). Para determinar el análisis estadístico paramétrico se realizó la prueba de homogeneidad de varianza mediante Test de Barttle. Se comprobó si los datos se ajustaban a una distribución normal mediante el Test de Shapiro-Wilks.
Análisis económico. Para el análisis económico se tuvieron en cuenta los valores obtenidos en el rendimiento en t ha-1 de la semilla seca (14 % de humedad). Se consideró como precio de un bolso de inoculante $ 25,00. En tanto, el coste de la tonelada de urea en el mercado es de $ 300,001. Se tomó como base el valor de la tonelada de soya en el mercado nacional, correspondiente a $ 10 600 (Tamayo-León, 2020). Se determinó el costo de la producción, (CP), el valor de la producción (VP), la ganancia (G), el beneficio económico (BE) y el costo relativo del tratamiento (CRT), de acuerdo con lo planteado por Recompenza y Angarica (2010).
VP ($ ha-1): rendimiento del cultivo multiplicado por el precio de venta de una tonelada de grano seco, a 14 % de humedad
CP ($ ha-1): sumatoria de los gastos incurridos por la aplicación del fertilizante o los inóculos microbianos según correspondió, más el costo del resto de las labores
G ($ ha-1): diferencia entre el valor de la producción y los costos de producción
C/P ($): cociente obtenido de dividir el costo de producción y el valor de la producción.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Con respecto al comportamiento de los componentes del rendimiento (tabla 2), el menor número de vainas por planta correspondió al tratamiento control, que difirió del resto para p > 0,05. Los mejores valores fueron para los tratamientos inoculados, que no mostraron diferencias entre sí (51,4; 60,0 y 62,2 para INCAM 4, INCAM 11 y INCAM 2, respectivamente). El tratamiento con NPK dejó ver valores intermedios.
Tabla 2 Componentes de las variables relacionadas con el rendimiento.
Medias con una letra diferente en una misma columna difieren significativamente para p < 0,05
Vega (2013) obtuvo resultados similares a estos, en lo que respecta al número de vainas por planta en este cultivar (INCAsoy-27) en suelos similares de la provincia Granma. Sin embargo, son inferiores a los obtenidos por Zamora y Abdou (2007), quienes en un estudio realizado en la época de frío en la provincia Granma señalaron valores entre 21,4 y 64 vainas por planta.
La colonización por HMA promueve el aumento de la concentración de hidratos de carbono solubles y de clorofila en las hojas y, por consiguiente, el aumento de la capacidad fotosintética (Keshavarz et al., 2020), lo que pudo favorecer el incremento de la cantidad de vainas por planta.
El efecto positivo de los HMA en las producciones agrícolas es ampliamente reconocido. Medina-García (2016) plantean que las micorrizas mejoran la capacidad de absorción del agua y nutrientes del suelo, ya que sus hifas, al explorar el suelo, llegan a los lugares donde difícilmente pueden llegar las raíces de las plantas por sí solas. Además, los HMA incrementan la conductividad hidráulica de las raíces y favorecen la adaptación del balance osmótico (Ley-Rivas et al., 2015).
En cuanto al número de granos por vaina, el control mostró los resultados más bajos y difirió del resto de los tratamientos. Los mayores valores se encontraron en los tratamientos inoculados con las cepas INCAM 2 y INCAM 1. El resto mostró valores intermedios.
Los resultados de esta investigación fueron superiores a los alcanzados por Lemes et al. (2017). En tanto que difieren de los obtenidos por Linares-Ramos (2006) en Guatemala, quien no encontró diferencias estadísticas en cuanto al número de granos por vaina.
Se pudo ver que los tratamientos que mostraron mayor peso del grano fueron los inoculados, sin diferir del fertilizado. Estos resultados se pueden corroborar con los informes de Romero (2012), quien refiere un peso elevado de 100 granos (entre 11,50 y 18,20 g) al evaluar siete cultivares de soya en el municipio Majibacoa. Esto indica que hubo correspondencia entre los tratamientos inoculados, en cuanto al peso del grano y los rendimientos.
La literatura destaca que la gran variabilidad de los rendimientos se relaciona, en los últimos años, con la función que desempeñan las condiciones del clima y suelo en la definición de estos indicadores para un cultivar determinado. Este aspecto permite explicar cómo unos cultivares responden mejor que otros a las condiciones edafoclimáticas de determinada localidad (Villamar-Burgos, 2017). Los resultados de otras investigaciones indican también la influencia de las altas temperaturas (superior a 30 °C) en la disminución de los rendimientos de algunos cultivares de soya (Zonetti et al., 2012).
Resultados inferiores a los de esta investigación informaron Molinet et al. (2015). Estos autores obtuvieron rendimientos por debajo de 1 t ha-1 con el uso combinado de EcoMic® y Azotofos® y de EcoMic® de forma independiente, en un suelo fluvisol, poco diferenciado, en la provincia Granma, con el uso del mismo cultivar.
En cuanto a los componentes del rendimiento, se demostró que para las condiciones en que se desarrolló el experimento, los mejores resultados se obtuvieron en el tratamiento fertilizado con NPK y la inoculación con micorrizas. Esto se relaciona estrechamente con el resto de las variables analizadas. Los contenidos de materia orgánica y fósforo en el suelo fueron bajos. De ahí que haya mayor respuesta a la fertilización mineral.
García et al. (2017) coinciden en que el uso de micorrizas optimiza el proceso de absorción de elementos nutritivos. Por tanto, cuando se aplican se estimula el desarrollo vegetal y aumenta el potencial productivo de las plantas.
Se conoce y se ha demostrado la efectividad de la simbiosis entre diferentes microorganismos. Autores como Sotelo et al. (2016), al inocular semillas de soya, variedad G7R-315, con la mezcla de la cepa de Rhizobium japonicum ICA 8001 y la cepa de HMA Glomus clarum, sin aplicación de fertilizante, observaron un efecto positivo en el desarrollo vegetativo, con incremento considerable del rendimiento del cultivo.
Las simbiosis tripartitas entre leguminosas, rizobios y mycos son muy comunes en los ecosistemas naturales. La simbiosis de fijación de nitrógeno es altamente exigente y, por lo tanto, requiere gran cantidad de fósforo. A menudo, las micorrizas suministran este último (Romagnoli et al., 2017).
Mujica-Pérez y Molina-Delgado (2017) informaron resultados superiores a los que se lograron en esta investigación, cuando estudiaron la aplicación de la cepa de HMA G. cubense en un suelo ferralítico rojo lixiviado, en la provincia de Mayabeque. Estos autores obtuvieron los rendimientos más elevados con el uso de la cepa de micorriza combinada con Azofert®, inoculante líquido basado en bacterias del género Rhizobium.
El cálculo económico del cultivo (tabla 3) permite su utilización como una alternativa para sustituir importaciones, ya que los resultados dejan ver ganancias que varían entre 17 380,00 y 27 966,00 pesos por hectárea.
Todos los tratamientos alcanzaron ganancias en su producción. El que mayor ganancia proporcionó fue el inoculado con la cepa INCAM 11, con resultados superiores a los $ 27 000,00 pesos por hectárea, con un costo de $ 0,02 por peso producido. Estos resultados son superiores a los hallados por Velásquez (2009), Turruelles (2012) y Romero (2012) para el cultivar INCAsoy-27, en otros tipos de suelos de la provincia Las Tunas. La siembra del cultivo de soya con biofertilizantes constituye una alternativa viable para la producción del cultivo, en aras de incrementar el rendimiento agrícola y la sustentabilidad de los agroecosistemas.
Reyes-Tana et al. (2016) plantean que la inoculación de biofertilizantes que contienen bacterias rizosféricas provoca incrementos significativos en la productividad de los cultivos agrícolas.
Con respecto a la presente investigación, Turruelles (2012) y Romero (2012) lograron ganancias inferiores ($ 6 166,97 y $ 5 571,78 CUP; respectivamente) para el cultivar INCAsoy-27 en otros tipos de suelo de la provincia Las Tunas.
Las nuevas tecnologías se deben enfocar en mantener y preservar la sostenibilidad del sistema de producción mediante la explotación racional de los recursos naturales y la aplicación de medidas pertinentes para preservar el ambiente (Grageda-Cabrera et al., 2012). La inoculación y el manejo agronómico de los microorganismos con propiedades biofertilizantes constituyen tecnologías racionales, que surgen como prácticas innovadoras y promisorias para la actividad agrícola (Moreno-Reséndez et al., 2018).
