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INTRODUCCIÓN
Cuba es uno de los países con mayor consumo de arroz (Oryza sativa L.). Sin embargo, las importaciones constituyen la mayor fuente de suministro para el mercado interno, 1 por lo que se buscan variedades con elevado potencial de rendimiento y tolerancia. La introducción y generalización de los cultivares INCA LP-5 e INCA LP-7, ha tenido un fuerte impacto en la agricultura y economía cubanas, pues permiten obtener rendimientos superiores a 7 t ha-1 en época poco lluviosa y 5 t ha-1 en época lluviosa, son resistentes a Pyricularia oryzae, el principal patógeno fúngico del país; INCA LP-7 es tolerante a la salinidad, y ambos constituyen el 12 % del área que se destina al cultivo en la isla. 2
La aplicación de fertilizantes minerales suple parte de las necesidades nutricionales del cultivo. Sin embargo, su empleo irracional encarece el proceso productivo e impacta negativamente en los ecosistemas. 3 El aislamiento, caracterización y empleo de bacterias promotoras del crecimiento vegetal (BPCV) rizosféricas y endófitas, constituye una alternativa a la fertilización mineral, 4 pues promueven el crecimiento de las plantas mediante mecanismos directos como la fitoestimulación y la disponibilidad y absorción de los nutrientes; y también a través de mecanismos indirectos como la producción de compuestos aleloquímicos y la inducción de respuesta sistémica en las plantas. 5
Los géneros Bacillus, Pseudomonas, Burkholderia, Azospirillum, Azotobacter y Herbaspirillum, figuran dentro de los principales representantes de la comunidad bacteriana asociada al arroz en Cuba. 6,7,8 Sin embargo, escasos estudios se focalizan en la caracterización de cepas y en aspectos ecológicos de la interacción bacteria-arroz, sobre todo en los cultivares INCA LP-5 e INCA LP-7 que poseen especial interés. La investigación tuvo como objetivo: Obtener y caracterizar cepas bacterianas asociadas a 2 cultivares de arroz de amplia distribución en Cuba, en cuanto a sus potencialidades como bacterias promotoras del crecimiento vegetal.
MÉTODOS
Identificación de bacterias asociadas a plantas de arroz
Se realizó el aislamiento de bacterias a partir de suelo rizosférico y del rizoplano de las plantas de arroz cultivares INCA LP-5 e INCA LP-7. 9,10 Además se aisló parte de la microbiota bacteriana del interior de semillas de ambos cultivares. Las semillas se desinfectaron según lo descrito previamente. 11 y se maceraron en solución salina (NaCl 0,9 % m/v). La suspensión se cultivó en el medio triptona extracto de levadura (TY) 12 y el cultivo se incubó por 5 días a 30 °C.
La amplificación por PCR y secuenciación parcial del gen ARNr16S se realizó según investigaciones previas. 13,14 Se emplearon los cebadores universales Eub27f (5- GAGTTTGATCMTGGCTCAG-3) y Eub1492r (5-TACGGYTACCTTGTTACGACTT-3). 15
Las secuencias consenso se compararon con la base de datos del GenBank 16 y la depuración y el alineamiento de las secuencias se procesaron según lo descrito previamente. 17,18
Caracterización como bacterias promotoras del crecimiento vegetal
Potencialidades biofertilizantes
Las cepas se cultivaron en los medios fosfatado del Instituto Nacional de Investigaciones Botánicas (NBRIP) 19 y glucosa- extracto de levadura (GL) Agar, 20 para la solubilización de fosfato de calcio, y en el medio Aleksandrov 21 para la solubilización de potasio. La capacidad solubilizadora se detectó por la presencia de halos traslúcidos alrededor de las colonias, a las 72 h de cultivo. 14
Un acercamiento a la capacidad de las cepas para fijar dinitrógeno se determinó mediante su cultivo en medios semisólidos libres de nitrógeno Rennie 22 y JMV. 23 Los cultivos se incubaron a 28 ºC, 15 días. La capacidad de crecer en estos medios se detectó por la presencia de regiones opacas ó turbias en la superficie y el interior del medio. La producción de sideróforos se determinó en el medio Cromo Azurol Sulfonato agar, 24 a partir de la formación de un halo naranja alrededor de las colonias, a las 72 h de crecimiento. 25
Potencialidades fitoestimulantes
La capacidad de los aislados para producir compuestos indólicos se determinó mediante el método colorimétrico 13 y se emplearon 200 μg mL-1 de triptófano como inductor de la síntesis.
Potencialidades para la colonización y el biocontrol
Se determinó la capacidad para producir enzimas con actividad hemicelulasa, celulasa y proteasa. La presencia de halos traslúcidos alrededor de las colonias se interpretó como positivo a la producción de las enzimas. 14,26. Además, se determinó la producción de biopelículas mediante el método de violeta cristal. 26
Se evaluó la capacidad endofítica de algunas de las cepas bacterias en plántulas de arroz. Para ello, se obtuvieron transconjugantes bacterianos que se inocularon en plántulas de arroz y se visualizaron los tejidos vegetales mediante microscopía confocal. 27 Para la construcción de la cepa transconjugante, se empleó el plásmido pHC60 el cual contiene un gen gfp de proteína verde fluorescente. El plásmido se movilizó hacia la cepa de interés, mediante el método de conjugación triparental. 28
El estudio de colonización se realizó según lo descrito en una investigación previa con plantas de arroz cultivares INCA LP-5 e INCA LP-7 en condiciones in vitro. Se obtuvieron cortes longitudinales y transversales de la raíz y vaina de la hoja de las plantas inoculadas y se visualizaron en un microscopio laser confocal. 27
Los estudios de biocontrol se basaron en determinar la capacidad antagonista in vitro de algunas cepas bacterianas frente a P. oryzae. Se empleó el método del cultivo dual en medio papa dextrosa sólido. La presencia de un halo de inhibición del crecimiento del hongo alrededor de las colonias bacterias a los 16 días de incubación, se interpretó como actividad antagónica positiva. 29
Promoción del crecimiento en plantas de arroz
Ensayos in vitro
Los ensayos se realizaron con las cepas provenientes del interior de las semillas de arroz. Las semillas se desinfectaron superficialmente 11 y se colocaron en potes plásticos con 50 mL de solución nutritiva de Hoagland diluida (1:2). Se inocularon con las cepas (108 UFC mL-1) y se emplearon semillas no inoculadas como control negativo. Se empleó la cepa Herbaspirillum seropedicae Z67 como control positivo del ensayo. 30,31 Se emplearon 30 plantas por tratamiento.
Las plántulas crecieron en condiciones controladas de luz, humedad y temperatura. 11 A los 21 días postinoculación (dpi) se evaluó la altura (cm), el largo de la raíz (cm), la masa fresca y seca de la parte aérea (mg) y de raíz (mg).
Ensayos en condiciones controladas
Los ensayos se realizaron con las cepas provenientes de la rizosfera. Al momento de la siembra, las semillas se inocularon con 300 µL de los inoculantes bacterianos. Semillas sin inocular se emplearon como control negativo. Las cepas se inocularon en su cultivar de procedencia y se utilizó un diseño completamente aleatorizado, con 10 macetas por tratamiento. 11
A los 50 dpi se evaluó la altura de las plantas (cm), el largo de la raíz (cm), la masa seca aérea (g) y la masa seca de raíz (g). Además, se determinó el contenido de nitrógeno, fósforo y potasio en la parte aérea y raíces (%). 32
Ensayos en condiciones semicontroladas
Estos ensayos se realizaron con las cepas provenientes de la rizosfera de ambos cultivares de arroz. Se emplearon macetas de 1,2 kg de capacidad, que contenían el mismo volumen de suelo gleysol nodular ferruginoso petroférrico y la inoculación de las semillas se realizó como se describió en el ensayo en condiciones controladas. Se emplearon controles positivo y negativo, similares a los que se usaron en el ensayo en condiciones in vitro. Se utilizó un diseño completamente aleatorizado y se emplearon 6 macetas por tratamiento.
A los 70 dpi se evaluó la altura de las plantas (cm) y el largo de la raíz (cm), la masa seca de la parte aérea y radical (g). Se determinó el índice relativo del contenido de clorofilas totales (SPAD). Además, se evaluó el contenido de proteínas solubles totales (µg g-1 masa fresca) en hojas y raíces 33 y el número de hijos por planta.
Experimentos en campo
Se realizaron 3 experimentos en campo, en suelos gleysol nodular ferruginoso petroférrico de Los Palacios en Pinar del Río, Cuba y se emplearon semillas certificadas del cultivar INCA LP-7. El primero se realizó según lo descrito previamente 34 y se utilizaron 3 de las cepas de Rhizobium: 5P1, Rpd16 y Rpr11 más el 40 % de la fertilización nitrogenada. Los otros experimentos se realizaron de manera similar al primero, pero con ligeras variaciones y aplicando un 60 % del fertilizante nitrogenado. En el segundo se empleó un área experimental de 30 m2 y en el tercer experimento, en lugar de varias cepas, solo se empleó la cepa 5P1 en 2 concentraciones: 10E7 y 10E8 UFC mL-1, en un área total de 0,02 ha. En todos los casos se incluyeron 2 tratamientos testigos: plantas sin inocular ni fertilizar y plantas no inoculadas pero fertilizadas con el 100 % de la dosis de nitrógeno recomendada. 3. En la etapa de cosecha se determinó el rendimiento (t ha-1) para un 14 % de humedad del grano.
Análisis biométricos
Los datos provenientes de los ensayos de inoculación en plantas de arroz se sometieron a la prueba de normalidad y homogeneidad de varianza. Se aplicó análisis de varianza de clasificación simple, con la prueba de comparación de medias de Tukey (condiciones controladas y semicontroladas) o Duncan (condiciones de campo) (p < 0,05); para determinar diferencias entre las medias. Se empleó el programa Statgraphic Plus versión 5.0 para el procesamiento estadístico de los datos.
RESULTADOS
Diversos géneros bacterianos colonizan la rizosfera y el interior de semillas de plantas de arroz cultivares INCA LP-5 e INCA LP-7
Se obtuvieron un total de 43 aislados bacterianos, 21 provinieron del cultivar INCA LP-5 y 22 de INCA LP-7. En el cultivar INCA LP-5, 10 aislados se obtuvieron del rizoplano de las plantas, 2 del suelo rizosférico y los restantes 9 del interior de las semillas. En el cultivar INCA LP-7 no se obtuvo ningún aislado del rizoplano, 12 provinieron del suelo rizosférico y 10 del interior de las semillas.
La secuenciación parcial del gen ARNr 16S permitió identificar los géneros Rhizobium, Pseudomonas, Bacillus, Pantoea y Paenibacillus, asociados al cultivar INCA LP-5. Estos géneros junto a Enterobacter, Acinetobacter y Mitsuaria se identificaron en el cultivar INCA LP- 7.
Bacterias asociadas al arroz poseen atributos como promotoras del crecimiento vegetal y capacidad endofítica
Los resultados mostraron que algunas de las cepas bacterianas solubilizaron el fosfato de calcio y de potasio, crecieron en medios semisólidos libre de nitrógeno, produjeron sideróforos y compuestos indólicos. Además, excretaron enzimas con actividad hemicelulasa, exocelulasa, proteasa y formaron biopelículas (tabla 1).
Tabla 1 . Porcentaje de cepas rizosféricas y del interior de semillas de plantas de arroz cultivares INCA LP-5 e INCA LP-7 con potencialidades biofertilizante, fitoestimulante, biocontroladora y con atributos para la infección y colonización
| Cultivar de arroz | Resp |
Biofertilización y Fitoestimulación (porcentaje) a |
Infección y colonización (porcentaje) b |
Biocontrol (porcentaje) c | |||||||||
| NBRIP | GL | K | JMV | Rennie | SID | Comp. Ind | HC | EC | Prot | Biop | |||
| INCA LP-5 | + | 33,3 | 19 | 4,8 | 95,2 | 95,2 | 52,4 | 66,7 | 0 | 33,3 | 47,6 | 76,2 | 23,8 |
| - | 66,7 | 81 | 95,2 | 4,8 | 4,8 | 19 | 33,3 | 0 | 66,7 | 52,4 | 23,8 | 0 | |
| nd | 76,2 | ||||||||||||
| nc | 28,6 | 0 | |||||||||||
| INCA LP-7 | + | 45,5 | 72,7 | 13,6 | 59,1 | 59,1 | 50 | 81,9 | 13,6 | 22,7 | 18,1 | 63,6 | 13,6 |
| - | 54,5 | 27,3 | 86,4 | 40,9 | 40,9 | 40,9 | 18,1 | 86,4 | 77,3 | 81,9 | 36,4 | 0 | |
| nd | 86,4 | ||||||||||||
| nc | 9,1 | 0 | |||||||||||
a) NBRIP, GL, solubilización de fosfato de calcio inorgánico; K, solubilización de potasio; JMV, Rennie, crecimiento en medios semisólidos libre de nitrógeno; SID, producción de sideróforos; Comp. Ind., Producción de compuestos indólicos; b) HC, actividad Hemicelulasa; EC, actividad exocelulasa; Prot, actividad proteasa; Bio, producción de biopelículas; c) Actividad antagonista frente a Pyricularia oryzae a los 16 días de incubación; nd, no determinado; nc, no crecimiento en el medio de cultivo; (+), positivo; (-), negativo.
Fuente: Hernández et al. Resultado de la investigación que se presenta.
Por otra parte, Hernández et al. (2021) demostraron, con el empleo de microscopía confocal de fluorescencia, que una cepa transconjugante de Rhizobium portadora del gen de proteína verde fluorescente (Rhizobium sp. Rpd16pHC60) colonizó sistémicamente plántulas de arroz. La cepa se localizó en el parénquima de la raíz y de la vaina de la hoja, así como el interior de una célula de la raíz; a solo 48 h de la inoculación. Otros resultados mostraron la presencia de la cepa Rhizobium sp. 5P1pHC60, potadora también del gen gfp, en el parénquima de la raíz en plántulas de arroz, a los 10 días de la inoculación (figura 1). Ambas evidencias demuestran el carácter endofítico de cepas de Rhizobium en la gramínea.
Fuente: Hernández et al. Resultados de la investigación que se presenta.Fig. 1 . Imagen de microscopía confocal de fluorescencia de una sección longitudinal de tejidos radicales de plántulas de arroz de 10 d de edad, inoculada con la cepa Rhizobium sp. 5P1PHC60, portadora del gen gfp. Las células del transconjugante se visualizan de color rojo. El color azul es autofluorescencia del tejido de la plántula.
La inoculación de bacterias asociadas a la rizosfera y semillas de plantas de arroz promueve el crecimiento del cultivo
Los resultados mostraron que la inoculación de cepas provenientes de semillas incrementó la altura, la masa fresca de raíz y la masa seca de la parte aérea y de raíz de plántulas cultivar INCA LP-5 e INCA LP-7, a los 21 d de cultivo in vitro (tabla 2).
Otro conjunto de experimentos mostraron que la inoculación de algunas cepas rizosféricas de arroz incrementó la altura, la masa seca de la parte aérea y de raíz de plantas de arroz cultivar INCA LP-5, a los 50 dpi. 11 Un comportamiento similar se evidenció en el cultivar INCA LP-7, en el cual la inoculación de algunos aislados incrementó además el largo de la raíz y el contenido de potasio y nitrógeno. 34
Tabla 2 . Efecto de la inoculación de cepas bacterias provenientes del interior de semillas en el crecimiento de plántulas de arroz cultivares INCA LP-5 e INCA LP-7 a los 21 dpi. Letras iguales en la misma columna muestran que no hay diferencias significativas entre los tratamientos (Tukey HSD p < 0,05; n = 30)
| Tratamientos |
Altura (cm) |
Largo de raíz (cm) | Masa fresca aérea (mg) | Masa fresca raíz (mg) | Masa seca aérea (mg) | Masa seca raíz (mg) |
| INCA LP-5 | ||||||
| S5-1 | 14,3 a | 8,9 ab | 36,2 a | 44,3 a | 8,1 ab | 6,7ab |
| S5-30 | 11,5 c | 8,3 b | 35,0 a | 41,9 ab | 7,1 d | 6,4 c |
| S5-31 | 13,2 ab | 8,7 ab | 33,9 a | 40,4 ab | 7,4 bcd | 6,6 ab |
| S5-38 | 13,6 ab | 9,4 a | 34,1 a | 44,0 a | 8,1 a | 7,1 a |
|
|
13,5 ab | 8,7 ab | 37,9 a | 38,3 b | 8,0 abc | 6,9 ab |
| Control negativo | 12,4 bc | 9,2 ab | 32,9 a | 37,5 b | 7,3 cd | 6,5 c |
| ESx. | 0,3 | 0,2 | 1,4 | 1,1 | 0,2 | 0,2 |
| INCA LP-7 | ||||||
| S7-1 | 14,6 a | 9,5 b | 38 a | 37 a | 8,1 a | 6,8 b |
| S7-3 | 14,7 a | 8,9 b | 36 ab | 33 ab | 7,8 a | 7,0 ab |
| S7-4 | 14,6 a | 9,9 ab | 35 ab | 36 ab | 7,5 a | 7,0 ab |
| S7-6 | 14,2 ab | 9,6 ab | 35 ab | 35 ab | 7,5 a | 7,3 ab |
|
|
14,5 a | 9,7 ab | 34 b | 31 b | 7,6 a | 6,9 b |
| Control negativo | 13,3 b | 10,7 a | 34 b | 33 ab | 7,5 a | 7,6 a |
| ESx. | 0,3 | 0,3 | 0,8 | 1,2 | 0,2 | 0,2 |
Fuente: Hernández et al. Resultados de la investigación que se presenta.
Un tercer grupo de experimentos mostró que la inoculación de algunas cepas del género Rhizobium incrementó la altura, la longitud de la raíz, la masa seca aérea y la masa seca de raíz. Además se apreció un efecto positivo en variables fisiológicas como el contenido de clorofilas, proteínas solubles totales (tabla 3) y carbohidratos solubles totales en hojas y raíces de las plantas de arroz. 34
Por último, 3 experimentos en condiciones de campo con el cultivar INCA LP-7 mostraron que con la inoculación de diferentes concentraciones de cepas de Rhizobium se incrementa el rendimiento del arroz entre un 32,8 % a 84,4 % y es posible disminuir la fertilización nitrogenada de la gramínea de un 40 % a un 60 % (tabla 4).
DISCUSIÓN
El presente estudio permitió identificar 8 géneros bacterianos asociados a la rizosfera y semillas de los cultivares cubanos de arroz INCA LP-5 e INCA LP-7: Rhizobium, Pantoea, Pseudomonas, Acinetobacter, Mitsuaria, Enterobacter, Bacillus y Paenibacillus. Las características químico-físicas del suelo, la edad, la expresión génica de la planta y la quimiotaxis que ejercen los exudados radicales sobre los microorganismos del suelo, son factores que pudieran explicar dicha asociación. 35,36.
Tabla 3 . Efecto de las cepas de Rhizobium y de H. seropedicae Z67 (control positivo) en el crecimiento de plantas de arroz de los cultivares INCA LP-5 e INCA LP-7, a los 70 dpi, en condiciones semicontroladas. Medias con letras iguales en la misma columna no difieren significativamente (Tukey p < 0,05 y n = 6)
| Tratamientos | Altura (cm) | Longitud raíz (cm) |
MSA (g) |
MSR (g) |
Clorofilas (SPAD) |
Proteínas solubles totales (mg g-1) |
No. Hijos (u) | |
| Hojas | Raíces | |||||||
| INCA LP-5 | ||||||||
| Control negativo | 32,92 b | 28,22 | 0,722 b | 0,282 b | 35,897 | 29,80 a | 6,64 a | 3,8 |
| Control positivo | 43,72 a | 28,30 | 1,458 a | 0,500 ab | 33,600 | 24,69 c | 6,96 a | 4,5 |
| Rpr11 | 44,53 a | 28,17 | 1,482 a | 0,658 a | 35,333 | 25,44 bc | 6,64 a | 4,1 |
| Rpd16 | 42,97 a | 27,12 | 1,423 a | 0,633 a | 37,245 | 30,95 a | 6,77 a | 4,0 |
| Rpr2 | 39,30 ab | 23,07 | 1,002 ab | 0,415 ab | 37,058 | 27,36 b | 5,10 b | 4,2 |
| ESx | 2,09* | 1,92 NS | 0,079* | 0,083* | 1,910 NS | 0,54* | 0,34* | 0,3 NS |
| INCA LP-7 | ||||||||
| Control negativo | 30,81 b | 21,63 c | 0,544 b | 0,400 b | 24,182 b | 23,20 c | 6,39 b | 3,0 b |
| Control positivo | 44,82 a | 28,70 a | 1,504 a | 0,886 a | 26,252 a | 30,32 a | 8,71 a | 4,8 a |
| 5P1 | 42,10 a | 28,20 ab | 1,356 a | 0,615 ab | 27,225 a | 32,37 a | 7,83 a | 3,6 ab |
| 1AA | 37,00 ab | 23,50 bc | 0,895 ab | 0,583 ab | 25,854 ab | 27,18 b | 8,45 a | 4,2 ab |
| ESx | 2,54* | 1,21* | 0,199* | 0,115* | 0,179* | 0,74* | 0,37* | 0,4* |
Leyenda: Control negativo, Medio LM estéril; Control positivo, Cepa de referencia H. seropedicae Z67; MSA, masa seca aérea; MSR, masa seca de raíz; MSA / MSR, relación MSA y MSR; No. hijos, número de hijos.
Fuente: Hernández et al. Resultados de la investigación que se presenta.
Tabla 4 . Efecto de la inoculación de cepas de Rhizobium en el rendimiento de arroz cultivar INCA LP-7 en condiciones de campo, con dosis reducidas de fertilizante nitrogenado
| Experimentos | Área | Fertilización nitrogenada | Cepas |
Rendimiento del grano (t ha-1) |
Incremento de rendimiento respecto al control sin fertilizar ni inocular (%) |
|
|
6,4 | 84,4 | |||
| 1a | 9 m2 | 40 % |
|
4,3 | 75,6 |
|
|
1,6 | 32,8 | |||
|
|
5,4 | 53,8 | |||
| 2b | 30 m2 | 60 % |
|
4,6 | 46,5 |
|
|
4,3 | 42,5 | |||
|
|
6,0 | 50,6 | |||
| 3b | 0,02 ha | 60 % | |||
|
|
5,3 | ||||
| 44,2 |
a Resultados publicados en Hernández et al., 202134
b Hernández et al. Resultados de la investigación que se presenta
Por primera vez en las ciencias biológicas se identifica el género Rhizobium asociado a la especie Oryza sativa L., cultivada en monocultivo intensivo y sin antecedentes de inoculación con rizobios, ni de rotación con leguminosas. Además, los géneros Enterobacter, Mitsuaria y Acinetobacter se identifican por vez primera asociados a un cultivar cubano de arroz.
La caracterización de las cepas bacterianas permitió identificar potencialidades biofertilizantes, fitoestimulantes, biocontroladoras y atributos positivos para la infección y colonización de las plantas. El empleo de bacterias con capacidad para solubilizar fosfatos de calcio y potasio, producir sideróforos y fijar nitrógeno, supone un ahorro de fertilizante mineral, con el consiguiente impacto positivo en el ambiente y en la economía. La actividad fitoestimulante, mediante la producción de compuestos indólicos, contribuiría de manera sinérgica con la biofertilización en la promoción del crecimiento del arroz.
La producción de enzimas hidrolíticas como hemicelulasas, exocelulasas y proteasas y la formación de biopelículas, también potencian la actividad promotora de las cepas bacterianas, pues le permiten infectar, colonizar e incluso comportarse como endófitos. 37 En este trabajo se logró demostrar que cepas de Rhizobium colonizaron los espacios intercelulares del parénquima de la raíz y de la vaina de la hoja. Esta evidencia constituye la primera de su tipo en Cuba que demuestra la capacidad endofítica de Rhizobium en gramíneas, a partir de una colonización sistémica.
La producción de enzimas hidrolíticas y el comportamiento endofítico de las bacterias son atributos que permitirían disminuir la incidencia de fitopatógenos. 38 En este trabajo se demuestra por primera vez, la actividad antagónica de cepas de Rhizobium frente a P. oryzae, patógeno que puede causar pérdidas de hasta el 80 % de los rendimientos del arroz.
La estimulación del crecimiento vegetal es el resultado de la acción de múltiples mecanismos actuando simultáneamente. 39 Por lo tanto, uno de los aspectos novedosos de este estudio no solo fue conformar un cepario con bacterias que de manera natural se asocian al arroz, lo que necesariamente implica un alto nivel de adaptación e interacción con la planta; sino también contar con información relevante de las potencialidades de cada cepa para promover el crecimiento vegetal.
Ensayos de inoculación en diferentes condiciones experimentales comprobaron su efecto positivo en el crecimiento y desarrollo del arroz. Por primera vez en el país se demuestra que cepas de los géneros Rhizobium y Pantoea, provenientes de la rizosfera del arroz, promueven la altura, masa seca y fresca de la parte aérea y radical de las plantas; así como el contenido de nitrógeno, fósforo, potasio, contenido relativo de clorofilas totales y de carbohidratos y proteínas solubles totales. La mayoría de las investigaciones que abordan la interacción rizobio-arroz, refieren la fitoestimulación y la estimulación de la fotosíntesis como principales mecanismos de promoción del crecimiento. 40,41,42).
Experimentos en campo demuestran los beneficios de la aplicación de rizobios en el rendimiento del arroz. 43,44,45 Sin embargo, los resultados de esta investigación constituyen los primeros en Cuba que demuestran que la aplicación de Rhizobium incrementa el número de granos llenos por panícula y el peso de 1000 granos. 34 Se logra incrementar el rendimiento del arroz (t ha-1) en más del 50 %, en áreas que pudieran considerarse lo suficientemente extensas para la validación del producto y en más de un 80 % en áreas más pequeñas. Los resultados poseen como valor agregado la posibilidad de reducir la fertilización nitrogenada mineral de un 40 % a 60 %. Esto supone un impacto positivo en el ambiente y en la economía, si se tiene en cuenta las extensas áreas que se dedican al cultivo del arroz en el país y la necesidad del cereal para los cubanos.
Microorganismos adaptados a condiciones específicas del suelo de donde se aíslan y que son seleccionados por la planta, poseen mayor probabilidad de éxito como productos fitoestimulantes y biofertilizantes. Tales aspectos, junto a su inocuidad y capacidad de multiplicarse, constituyen la esencia de inoculantes a base de BPCV efectivos en campo.
Conclusiones
La presente propuesta constituye un aporte al conocimiento sobre la interacción Rhizobium-arroz; la identificación, caracterización y selección de cepas asociadas a 2 cultivares de importancia por su rendimiento y tolerancia a estreses bióticos y abióticos. Los resultados constituyen la base de nuevos bioproductos para el cultivo, tributando al desarrollo de tecnologías novedosas, limpias, económicamente viables, que pueden insertarse en la práctica productiva del arroz y contribuir a la soberanía alimentaria del país.
