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Introducción
Leucaena leucocephala (Lam) de Witt mostró un comportamiento destacado en el desarrollo de la ganadería en Cuba y otros países, por su alto contenido de proteína y buen rendimiento, además de su alta capacidad para fijar el nitrógeno atmosférico. Se informan fijaciones por encima de los 500 kg de N/ha/año (Hernández-Hernández et al., 2020).
La emergencia de las plántulas es el evento fenológico que más influye en el éxito de una plantación. Representa el momento en que una plántula se hace independiente de las reservas seminales no renovables, originalmente producidas por sus progenitores, y es cuando comienza el autotrofismo fotosintético. El tiempo de emergencia muchas veces determina si una planta compite de manera exitosa con otras especies (González-Valdivia et al., 2020). Además, está determinada por múltiples y complejas interacciones entre las condiciones ambientales, el suelo y las características intrínsecas de la semilla y de la plántula (Flores-Romayna et al., 2020).
La aplicación de microorganismos benéficos a las semillas es un mecanismo eficiente para la colocación de inóculos microbianos en el suelo, en los que estarán bien posicionados para germinar y colonizar las raíces de las plántulas, protegiéndolas contra las plagas y las enfermedades (Tanya-Morocho y Leiva-Mora, 2019).
A partir de lo anterior, este estudio tuvo como objetivo evaluar el efecto de la inoculación de las semillas de L. leucocephala cv. Cunningham con el biofertilizante IHPLUS®BF en el crecimiento, desarrollo y vigor de las plántulas durante la fase de vivero.
Materiales y Métodos
Localización. El estudio se realizó en la Estación Experimental de Pastos y Forrajes Indio Hatuey (EEPFIH), situada a los 22º 48’ y 7’’ de latitud norte y 79º 32’ y 2’’ de longitud oeste, a 19 msnm, en el municipio de Perico, provincia de Matanzas, Cuba.
Tratamiento y diseño experimental. Los tratamientos (tabla1) se conformaron por la combinación de dos factores: A) tiempo de imbibición que se combinó con tres tiempos diferentes 8, 10 y 28 horas y B) diluciones de IHPLUS® BF, con cuatro diluciones (2,5; 5; 10 y 15 mL L-1) y un control: semillas con tratamiento térmico, escarificación térmica (agua a 80 ºC durante dos minutos). Se empleó un diseño completamente al azar con arreglo factorial y se utilizaron 10 repeticiones por tratamiento.
Tabla 1 Descripción de cada tratamiento en estudio.
| Tratamiento | Descripción |
|---|---|
| 1 | STT+ IHPLUS® BF (2,5 %) 8 horas |
| 2 | STT+ IHPLUS® BF (2,5 %) 10 horas |
| 3 | STT+ IHPLUS® BF (2,5 %) 28 horas |
| 4 | STT+ IHPLUS® BF (5 %) 8 horas |
| 5 | STT+ IHPLUS® BF (5 %) 10 horas |
| 6 | STT+ IHPLUS® BF (5 %) 28 horas |
| 7 | STT+ IHPLUS® BF (10 %) 8 horas |
| 8 | STT+ IHPLUS® BF (10 %) 10 horas |
| 9 | STT+ IHPLUS® BF (10 %) 28 horas |
| 10 | STT+ IHPLUS® BF (15 %) 8 horas |
| 11 | STT+ IHPLUS® BF (15 %) 10 horas |
| 12 | STT+ IHPLUS® BF (15 %) 28 horas |
| Control | STT |
STT- Semillas tratadas con escarificación térmica en agua a 80 ºC durante dos minutos IHPLUS® BF
Procedimiento experimental. Se utilizaron semillas de L. leucocephala cv. Cunningham, cosechadas en el área de semilla básica de la EEPFIH en marzo del 2022. Se secaron en las legumbres durante 48 horas al sol, se trillaron y almacenaron al ambiente en sacos de nailon tejido, con una humedad del 12 %.
Se conformó un vivero con bolsas horadadas de polietileno negro de 1 kg, con un sustrato con tierra y materia orgánica (25 % de compost-25 % de humus y 50 % de tierra) y se colocaron 5 semillas/bolsa; después de emergida la plántula, se entresacó la más débil para dejar solo una por bolsa (Alfaro y Martínez, 2008). El riego se realizó diariamente a la capacidad de campo. Se utilizaron 10 bolsas/tratamiento, para un total de 160 bolsas.
Mediciones. Se evaluó en cada tratamiento la emergencia y días a la emergencia. A los 75 días de la siembra, se seleccionaron cinco plantas al azar, a las que se le realizaron las siguientes mediciones según Payares-Díaz (2014): altura de la planta, longitud del tallo, diámetro del tallo, número de hojas y longitud de la raíz.
Análisis matemático. Para evaluar los atributos morfológicos de las plántulas de L. leucocephala, se utilizó la clasificación del índice de calidad de Dickson (ICD), referido por Sáenz-Reyes et al. (2014), cuya clasificación se describe en la tabla 2.
Tabla 2 Clasificación de los índices de calidad.
| Índice | Evaluación | ||
|---|---|---|---|
| Baja | Media | Alta | |
| Índice de calidad de Dickson (ICD), | < 2 | 0,2-0,4 | >0,5 |
Los datos se procesaron mediante un análisis de varianza factorial y las medias se compararon con la décima de Duncan (10) para 5 % de significación, después de verificar que cumplían con el ajuste de distribución normal (prueba de Kolmogorov-Smirnov) y de homogeneidad de varianza (prueba de Levene). El procesamiento de los datos se realizó con el paquete estadístico InfoEstat (Di-Rienzo et al., 2017).
Resultados y Discusión
En la tabla 3 se presentan los resultados en cuanto a la emergencia de las plántulas. Como se puede apreciar, se encontró mejor respuesta en cuanto a la emergencia y la velocidad de emergencia en la combinación de semillas con escarificación térmica y con 28 horas de imbibición, ya que se logró 100 % de emergencia de las plántulas con mayor velocidad de emergencia, expresado en plantas emergidas al día.
Tabla 3 Porcentaje y velocidad de emergencia de plántulas de L. leucocephala cv. Cunningham.
| Tratamiento | Emergencia de plantulas, % | Velocidad de emergencia (plantas emergidas al día) |
|---|---|---|
| STT + IHPLUS® BF (2,5 %) 8 horas | 80,0b | 1,2 |
| STT + IHPLUS® BF (2,5 %) 10 horas | 76,7bc | 1,1 |
| STT + IHPLUS® BF (2,5 %) 28 horas | 100,0a | 1,5 |
| STT + IHPLUS® BF (5 %) 8 horas | 76,7bc | 1,1 |
| STT + IHPLUS® BF (5 %) 10 horas | 76,7bc | 1,1 |
| STT + IHPLUS® BF (5 %) 28 horas | 86,7ab | 1,3 |
| STT + IHPLUS® BF (10 %) 8 horas | 76,7bc | 1,1 |
| STT + IHPLUS® BF (10 %) 10 horas | 73,3bc | 1,1 |
| STT + IHPLUS® BF (10 %) 28 horas | 63,3c | 0,9 |
| STT + IHPLUS® BF (15 %) 8 horas | 66,7c | 1,0 |
| STT + IHPLUS® BF (15 %) 10 horas | 76,7bc | 1,15 |
| STT + IHPLUS® BF (15 %) 28 horas | 60,0c | 0,90 |
| STT | 73,3bc | 1,10 |
| EE ± | 0,270 | 0,060 |
| Valor -P | 0,02 | 0,001 |
a, b y c: Medias con letras distintas en una misma columna difieren significativamente para p ≤ 0,05
STT- Semillas tratadas con escarificación térmica en agua a 80 ºC durante dos minutos IHPLUS® BF
Varios estudios en la escarificación de semillas de L. leucocephala han demostrado que la escarificación química ejerce mejores resultados en el porcentaje de emergencia (Sánchez-Gómez et al., 2018). El tratamiento más utilizado es la inmersión en ácido sulfúrico a diferentes concentraciones en distintos lapsos; sin embargo, este producto pudiera afectar la calidad fisiológica de la semilla y evitar la emergencia de las plántulas (Sánchez-Rendón et al., 2019).
Sánchez-Gómez et al. (2018), al comparar diferentes tratamientos de escarificación en semillas de L. leucocephala para evaluar su efecto en la energía germinativa y el valor de la germinación, hallaron que en las semillas de esta especie la escarificación por inmersión en agua a 24 °C durante 12 h, y en agua a 80 °C durante tres minutos, favoreció la germinación total e incrementó la velocidad de este proceso. Estos autores señalaron, además, que los tratamientos pregerminativos en semillas de L. leucocephala en vivero lograron incrementar la germinación en 91,5 %, al sumergirlas por 10 minutos en agua caliente a 80 ºC. Asimismo, consideraron que este tratamiento fue muy positivo, ya que las semillas empezaron a germinar al cuarto día y se estabilizaron a los 20 días.
Los porcentajes de emergencia en vivero fueron superiores a los alcanzados en las condiciones de laboratorio. Al parecer, las condiciones ambientales a que estuvieron expuestas las semillas en condiciones de vivero favorecieron la mayor emergencia de las plántulas. Este es un resultado interesante, debido a que generalmente la germinación en laboratorio es mayor que la emergencia de las plántulas en condiciones de vivero o de campo. Sánchez-Gómez et al. (2018) obtuvieron similar comportamiento también al evaluar la germinación y emergencia en plántulas de esta leguminosa en condiciones de vivero.
El comportamiento de las variables del crecimiento a los 75 días se muestra en la tabla 4.
Tabla. 4 Comportamiento de los indicadores de crecimiento según los tratamientos estudiados.
| Tratamiento | Altura de la planta, cm | Longitud del tallo, cm | Diámetro del tallo, mm | Número de hojas | Longitud de la raíz, cm |
|---|---|---|---|---|---|
| STT + IHPLUS® BF (2,5 %) 8 horas | 109,8abc | 73,0ab | 6,2ª | 13,6 | 36,2 |
| STT + IHPLUS® BF (2,5 %) 10 horas | 116,4ª | 83,0ª | 6,2ª | 11,4 | 33,4 |
| STT + IHPLUS® BF (2,5 %) 28 horas | 108,8abc | 77, 8ab | 6,4ª | 11,6 | 31,0 |
| STT + IHPLUS® BF (5 %) 8 horas | 112,4ª | 76,8ab | 5,8abc | 12,2 | 35,6 |
| STT + IHPLUS® BF (5 %) 10 horas | 108,2abc | 74,0ab | 5,9ab | 9,8 | 34,2 |
| STT + IHPLUS® BF (5 %) 28 horas | 101,2abc | 68,4bc | 5,4abc | 10,8 | 32,8 |
| STT + IHPLUS® BF (10 %) 8 horas | 112,6ab | 74,4ab | 5,8abc | 12,0 | 38,2 |
| STT + IHPLUS® BF (10 %) 10 horas | 105,0abc | 72,0ab | 5,3abc | 11,0 | 33,0 |
| STT + IHPLUS® BF (10 %) 28 horas | 104,4abc | 72,2ab | 5,6abc | 10,2 | 32,2 |
| STT + IHPLUS® BF (15 %) 8 horas | 95,6bcd | 64,6bc | 5,0cd | 10,2 | 31,0 |
| STT + IHPLUS® BF (15 %) 10 horas | 91,4cd | 61,2bc | 4,9d | 11,6 | 30,2 |
| STT + IHPLUS® BF (15 %) 28 horas | 104,0abc | 73,6ab | 5,8abc | 11,2 | 30,4 |
| Control | 84,6d | 54,6c | 5,7abc | 10,6 | 30 |
| EE ± | 6,02 | 4,96 | 0,32 | 0,75 | 3,46 |
| Valor - P | 0,02 | 0,01 | 0,04 | 0,04 | 0,91 |
a, b, c y d: Medias con letras distintas en una misma columna difieren significativamente para p ≤ 0,05
STT- Semillas tratadas con escarificación térmica en agua a 80 ºC durante dos minutos IHPLUS® BF
Los resultados demostraron que existieron diferencias significativas entre los tratamientos, en cuanto a altura de la planta, longitud del tallo y diámetro del tallo, siendo la combinación del método de escarificación térmica con el bioproducto IHPLUS® BF (2,5 %) el que presentó mejores resultados, con valores de 116,4 cm; 83,0 cm y 6,26 mm en la altura, longitud y diámetro del tallo, respectivamente. No se encontraron diferencias significativas para el número de hojas y la longitud de la raíz.
Al evaluar el índice de calidad de Dickson (tabla 5), los mayores valores se obtuvieron en los tratamientos donde se combinó el método de escarificación térmica, sumergiendo la semilla en agua a 80 ºC durante dos minutos con el bioproducto IHPLUS® BF a diferentes concentraciones, a pesar de que los valores de este índice representaron una calidad media para las condiciones de campo (Sáenz-Reyes et al., 2014).
Tabla 5 Índice de calidad de Dickson (ICD).
| Tratamiento | ICD | Evaluación |
|---|---|---|
| STT+ IHPLUS® BF (2,5 %) 8 horas | 0,38 | Media |
| STT+ IHPLUS® BF (2,5 %) 10 horas | 0,31 | Media |
| STT+ IHPLUS® BF (2,5 %) 28 horas | 0,36 | Media |
| STT+ IHPLUS® BF (5 %) 8 horas | 0,33 | Media |
| STT+ IHPLUS® BF (5 %) 10 horas | 0,35 | Media |
| STT+ IHPLUS® BF (5 %) 28 horas | 0,22 | Media |
| STT+ IHPLUS® BF (10 %) 8 horas | 0,30 | Media |
| STT+ IHPLUS® BF (10 %) 10 horas | 0,25 | Media |
| STT+ IHPLUS® BF (10 %) 28 horas | 0,30 | Media |
| STT+ IHPLUS® BF (15 %) 8 horas | 0,23 | Media |
| STT+ IHPLUS® BF (15 %) 10 horas | 0,24 | Media |
| STT+ IH-Plus (15 %) 28 horas | 0,27 | Media |
| STT | 0,21 | Media |
STT- Semillas tratadas con escarificación térmica en agua a 80 ºC durante 2 minutos IHPLUS® BF
Los valores obtenidos para esta especie superan lo informado por Cobas-López et al. (2020) en árboles de la familia Fabaceae, Lysiloma latisiliquum (L.) Benth, que alcanzaron índice de calidad de Dickson de 0,06 a 0,08. Esto demostró que la utilización de este bioproducto influyó en la calidad de las plántulas de L. leucocephala, por lo que se consideró un producto promisorio para la ganadería cubana.
Las diferencias entre los tratamientos con aplicación de IHPLUS® BF, y entre estos y el control, pueden estar asociadas con el balance hormonal que se establece en el interior de las semillas, entre los distintos reguladores del crecimiento, endógenos como exógenos.
González-Fuentes (2017) encontró que la actividad α-amilasa al aplicar este bioproducto en Sorghum mostró incremento en la parte aérea de las plántulas tratadas con el biofertilizante IHPLUS® BF. Mientras, en las raíces, los mayores valores estuvieron en los tratamientos con 2 % de IHPLUS® BF. También señaló que el aumento en la concentración de carbohidratos solubles totales, azúcares reductores y proteínas solubles totales en varios de los tratamientos con el biofertilizante, indicó un efecto positivo en el metabolismo de las plántulas. Según estos resultados, el autor citado recomienda la aplicación del IHPLUS® BF para los procesos germinativos de otros cultivos y que se incorpore entre los biofertilizantes utilizados en la agricultura cubana.
La producción de reguladores del crecimiento por diferentes microorganismos del suelo, que promueven el crecimiento de las plantas, ha sido corroborada por numerosas investigaciones (Aung et al., 2018; Chaurasia et al., 2018). El principal efecto de este compuesto es estimular el crecimiento de las raíces y los tallos a través del estrechamiento de las nuevas células que se forman en los meristemos. Este efecto depende de la concentración de la hormona y en algunos tejidos controla el proceso de división celular (Tanya-Morocho y Leiva-Mora, 2019).
En sentido general, los resultados evidenciaron que el uso de microorganismos aislados de hábitats naturales, con capacidades para promover el crecimiento de las plantas, tiene una gran importancia y vigencia en la agricultura actual. En la tabla 6 se muestran los incrementos de cada uno de los indicadores con la combinación del método de escarificación térmica y el bioproducto IHPLUS® BF (2,5 %) durante 28 horas. Estos resultados demuestran su efectividad en la emergencia y el vigor de las plántulas, lo que resulta muy interesante por las grandes posibilidades que brinda para el establecimiento de esta planta.
Tabla 6 Efectos de los tratamientos según las diluciones del IHPLUS® BF.
| Variable | Media | Control | Incremento con relación al control |
|---|---|---|---|
| Emergencia de plántulas en vivero | 100 | 73 | 27 |
| Índice de velocidad de emergencia | 1,5 | 1,1 | 0,4 |
| Altura | 103,8 | 100,4 | 3,4 |
| Longitud del tallo | 77,3 | 63,4 | 13,9 |
Los microorganismos presentes en el bioproducto interactúan con el ecosistema planta-suelo y contribuyen al crecimiento y desarrollo de los cultivos por diferentes vías, por ejemplo, mediante la supresión de patógenos y agentes que provocan enfermedades a las plantas, por la solubilización de los minerales, la conservación de energía, el mantenimiento del balance microbial del suelo, el incremento de la eficiencia fotosintética y la fijación del nitrógeno biológico (Díaz-Solares et al., 2020).
En el contexto económico complejo que afronta Cuba, el empleo de bioproductos eficaces que estimulan el crecimiento y el desarrollo de las plantas de interés agropecuario, como L. leucocephala, es de vital importancia, pues constituye la especie arbórea más utilizada en los sistemas silvopastoriles. Ello se debe a que permite mejorar la calidad de la dieta del ganado y aumentar la cantidad de forraje disponible en los sistemas silvopastoriles (Vite-Cristóbal et al., 2020)
Conclusiones
En las semillas de L. leucocephala cv. Cunningham recién cosechadas, el empleo combinado del método de escarificación térmica, con 28 horas de imbibición en una solución de IHPLUS® BF, a una concentración del 2,5; permitió mejor germinación y emergencia de las plántulas en vivero, debido al efecto aditivo que se registró en el estímulo del crecimiento y el desarrollo vegetativo de esta planta.
