ARTÍCULO ORIGINAL

 

Inoculación de sustrato con bacterias ácido lácticas para el desarrollo de plántulas de Moringa oleifera Lam

 

Inoculation of substrate with lactic acid bacteria for the development of Moringa oleifera Lam plantlets

 

 

J. Ma. Anguiano Soto¹, J. Anguiano Cárdenas² and J.M. Palma García³

¹Facultad de Ciencias Biológicas y Agropecuarias (FCBA), Universidad de Colima, Autopista Colima-Manzanillo km 40, Crucero de Tecomán. Tecomán, Col. México

²Consultor Privado

³Centro Universitario de Investigación y Desarrollo Agropecuario-Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia (CUIDA-FMVZ), Av. Gonzalo de Sandoval # 444, Colonia Las Víboras, Colima, México. CP 28045

 

 

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RESUMEN

El objetivo de este estudio fue evaluar la inoculación de sustrato con bacterias ácido lácticas en el desarrollo de plántulas de Moringa oleifera Lam. Para la producción de las bacterias ácido lácticas (BAL) se establecieron tres tratamientos con fermentos de frutas maduras tropicales: Musa spp. (banano BALB), Cucurbita pepo L. (calabaza BALC) y Carica papaya L. (papaya BALP) y un tratamiento control. La aplicación de estos tratamientos se realizó en tres momentos del desarrollo de Moringa oleifera: a la siembra, con las primeras hojas verdaderas y diez días posteriores a esta etapa. Los resultados obtenidos mostraron porcentajes de emergencia de 67, 61 y 61 % vs 34 % para BALP, BALC, BALB  vs control, también en la altura de planta (P < 0.001) y el peso fresco (P < 0.001) y seco (P < 0.001). Los mayores valores se obtuvieron para los tratamientos con BALC con respecto al testigo. Sin embargo, el largo de raíz fue mayor en BALP y BALB con respecto al resto de los tratamientos (P < 0.001). En el número de hojas se obtuvo efecto positivo en forma inicial, favorable al uso de BAL con respecto al testigo (P < 0.001), sin efecto estadístico en inserción de la primera rama (P > 0.05). Se concluye que el uso de inóculo de bacterias lácticas a partir de la fermentación con calabaza, banano y papaya resultó en una ecotecnia que promueve la emergencia y el desarrollo de plántulas de Moringa oleifera.

Palabras clave: forraje, crecimiento, vivero, BAL, árboles

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ABSTRACT

The objective of this study was to evaluate the inoculation of substrate with lactic acid bacteria in the development of Moringa oleifera Lam plantlets. For the production of lactic acid bacteria (LAB) three treatments with ferments of ripe tropical fruits were established: Musa spp. (banana LABB), Cucurbita pepo L. (pumpkin LABP) and Carica papaya L. (papaya LABP) and a control treatment. The application of these treatments was carried out in three moments of the Moringa oleifera development: to the sowing, with the first true leaves and ten days after this stage. The obtained results showed emergence percentages of 67, 61 and 61 % vs 34 % for LABP, LABP, LABB vs control, also at plant height (P < 0.001) and fresh weight (P < 0.001) and dry weight (P < 0.001).The higher values were obtained for the treatments with ALBP with respect to the control. However, the root length was higher in LABP and LABB with respect to the rest of treatments (P < 0.001). In the number of leaves, a positive effect was obtained initially, favoring the use of LAB with respect to the control (P < 0.001), with no statistical effect on insertion of the first branch (P > 0.05). It is concluded that the use of inoculum of lactic bacteria from the fermentation with pumpkin, banana and papaya resulted in an ecotechnology that promotes the emergence and development of Moringa oleifera plantlets.

Key words: forage, growth, nursery, LAB, trees

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INTRODUCCIÓN

La utilización de microorganismos benéficos en la agricultura se considera un elemento que favorece la relación suelo-raíz-microbiota, con efecto en la estimulación del crecimiento y desarrollo de las plantas, por su asociación libre o simbiótica contra microorganismos patógenos (Ferrera-Cerrato et al. 2006), entre ellos bacterias (El-Mabrok et al. 2012) y hongos (Zebboudj et al. 2014).

Recientemente se ha planteado que el uso de bacterias ácido lácticas (Lactobacillus), organismos que posibilitan el retorno de un medio edáfico contaminado y degradado hacia mejores condiciones naturales, favorece el proceso de humificación de la materia orgánica y ayuda al control de hongos patógenos del suelo (Rodríguez 2009).

En el caso de especies arbóreas, desarrolladas en condiciones de vivero, no se conocen estudios que integren la inoculación de bacterias ácido láctico (BAL) sobre el sustrato en el que se desarrollan y que permitan la obtención de una ecotecnia de tipo orgánico, sustentable y amigable con el ambiente. Por ello, el objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de inoculación de bacterias ácido láctico en el sustrato para el desarrollo de plántulas de Moringa oleifera Lam.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

La investigación se realizó en la ciudad de Colima, México, en condiciones de vivero, en las coordenadas geográficas 19°24’55.05’’ LN y 103°74’09.09’’ LO, a altitud de 433 msnm, temperatura media anual de 25.5°C y precipitación media de 885 mm (INEGI 2014).

Se utilizaron bandejas de plástico tipo Copperblock de 50 cavidades (170 cm3 c/u) en una superficie de 40 m2, cubierta con malla-sombra de monofilamentos que aporta 50 % de sombra sobre mesas porta-bandejas de plástico, de 0.5 m de altura y 2 m de ancho. El riego fue manual y diario hasta alcanzar punto de saturación. 

El trabajo consistió en el desarrollo de fermentos de bacterias ácido lácticas (BAL) en tres sustratos de frutas maduras tropicales: banano (Musa spp.), calabaza (Cucurbita pepo L.) y papaya (Carica papaya L.) según lo recomendado por Jensen et al. (2006) mediante alta presión osmótica. Se consideró un tiempo de siete días. El sustrato se enriqueció con suero de leche y yogurt natural. La mezcla se conservó durante tres días antes de la aplicación al sustrato.

Posteriormente se inició la siembra de Moringa oleifera en las bandejas. Para ello se utilizó un sustrato que consistió en una mezcla de turba y suelo fértil. La siembra consistió en una semilla por cavidad, depositada a 2 cm de profundidad, sin ningún tratamiento pregerminativo. Antes del experimento se determinó el porcentaje de germinación, que fue 95 % para esta especie arbórea. La variedad es de procedencia desconocida, aunque este material tiene antecedentes de rápido crecimiento y germinación superiores al 90 % (Pérez 2010).

Los tratamientos estudiados fueron cuatro: T1 - control, T2 - BAL banano (BALB), T3 - BAL calabaza (BALC) y T4 - BAL papaya (BALP).

Se realizaron tres inoculaciones de los diferentes tratamientos con BAL. En la primera se inocularon las semillas con cada uno de los lactofermentos, a razón de 1 mL/100 g de semilla (Wenzl 2006). La segunda aplicación de las BAL tuvo lugar cuando las plántulas obtuvieron sus dos hojas verdaderas, con dosis de 20 mL/L agua (Jensen et al. 2006) y la tercera, 10 d posteriores a la segunda.

Las variables a medir fueron: emergencia (%), altura de inserción de primer hoja (cm), altura de planta (cm), hojas (número), peso fresco total (g), peso seco total (g), peso seco de raíz (g), peso seco de tallo (g), peso seco de material comestible (g). La evaluación se realizó cada cuatro días durante 30 d posteriores a la emisión de las hojas verdaderas (Toral 2005). El porcentaje de emergencia se determinó de acuerdo con  Ede et al.(2015):

El análisis estadístico consistió en un análisis de varianza para un diseño completamente al azar con cuatro repeticiones por tratamiento. Se midieron 10 plantas de la parte central para evitar el efecto de borde por repetición a cinco edades (15, 19, 23, 27 y 31 d). El control del peso fresco, peso seco de planta y largo de raíz se realizó al final del ensayo a los a los 31 d con método destructivo. Se utilizó la prueba de Tukey (P < .05) para establecer diferencias múltiples entre medias (Tukey 1958). El análisis de los datos se realizó mediante el paquete estadístico Statistix (Analytical Software 2003).

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En la figura 1 se muestra el porcentaje de emergencia de plántulas de M. oleifera con la aplicación de las BAL en diferentes sustratos de fermentación. Los mejores valores se observaron para el fermento de papaya, seguidos de calabaza y banano, que prácticamente duplicaron sus valores con respecto al testigo.

El porcentaje de emergencia en los tratamientos con BAL se asemeja a lo indicado por Sardiñas et al. (2016) en pruebas de campo realizadas con semilla de la misma procedencia. También fue similar a lo informado  por Toral et al. (2013) en Cuba, quienes indicaron valores entre 60 y 84 %, variación que se atribuye a la diversa procedencia de las semillas. En  Burkina Faso, a los 12 d de emergidas superaron el 90 %, en nueve de doce procedencias, y solo en una de ellas tuvo 70 % de emergencia. Esta variación se explica por el tamaño de las semillas (Dao et al. 2017).

La temperatura es el factor principal que influye en el porcentaje de germinación y emergencia de las plantas. Recientemente, Navarro et al. (2015) señalaron el efecto de la temperatura en la germinación de semillas, con valores de entre 67 y 71 %. Resultados parecidos obtuvieron Arellano-Rodríguez et al. (2016), quienes lograron 73 % de emergencia con la aplicación homeopática de Baryta carbónica.

La aplicación de las BAL tuvo efecto favorable en la emergencia, pues prácticamente duplicó este indicador con respecto al testigo. similar resultado se logró en otros cultivos, como en el caso de chile, infectado con hongos (El-Mabrok et al. 2012) y en el cultivo de pepino (Lutz et al. 2012).

Es posible que el bajo valor de emergencia obtenido en el tratamiento control se deba al riego diario y que afectará la emergencia de Moringa (Pérez 2010).

En la tabla 1 se muestran las variables agronómicas altura de inserción de primera hoja, altura de planta y número de hojas a diferentes edades de medición. En la inserción de la primera hoja no se encontraron diferencias estadísticas (P>0.05) en ninguna de las edades evaluadas. En lo que respecta a la altura de planta, los mejores valores en relación con el testigo se obtuvieron cuando se aplicaron las BAL (P<0.001). Los tratamientos con los diferentes sustratos de BAL mostraron similitudes estadísticas. En cuanto al número de hojas, los mejores resultados se lograron con las BAL en los diferentes sustratos, con respecto al testigo hasta los 23 d. Después de este tiempo, no hubo diferencia estadística.

De acuerdo con los resultados obtenidos,  la inoculación de bacterias acido lácticas sobre el sustrato tiene efecto positivo en el desarrollo de la especie estudiada. En la variable altura de planta, la inoculación de las BAL fue mayor con respecto al testigo, Esto concuerda con lo informado por Abad (2014) y Abdel-Aziz et al. (2014). Sin embargo, es diferente a lo informado por Lutz et al. (2012), quienes observaron este efecto en pepino, solo cuando las plantas estaban dañadas por Pythium.

Los resultados con BAL, en el caso de altura de planta y número de hojas, fueron similares a los referidos por Medina et al. (2007), y mayores a los obtenidos por Ede et al. (2015), aunque estos últimos fueron similares a los obtenidos con el testigo. Además contrastan con el bajo crecimiento que obtuvieron da Costa et al. (2015), quienes a los 30 d post emergencia mencionaron 7.3 cm de altura. Este pobre crecimiento se puede explicar por las bajas temperaturas, que pueden incluso comprometer su supervivencia.

Las variables peso fresco y seco de la planta, así como largo de la raíz presentaron diferencias estadísticas altamente significativas, a favor de los tratamientos con BAL (P < .001). En el peso fresco y seco de la planta, los mejores valores fueron para el inóculo de calabaza, seguido del resto de los tratamientos. En cuanto al largo de la raíz, los valores más altos fueron para los inóculos de papaya y banano, que superaron al de calabaza y al testigo (tabla 2).

La mejor respuesta de los tratamientos con las BAL respecto al testigo coincide con los informes de Díaz y Montero (2011), quienes indicaron que en los semilleros aumentó el vigor y el crecimiento del tallo y raíces, desde la germinación hasta la emergencia de las plántulas como estrategia promotora del crecimiento vegetal. Semejante resultado informaron Abdel-Aziz et al. (2014), en tomate.

Con respecto al largo de la raíz, los resultados obtenidos con BALP y BALC fueron superiores a los indicados a los 40 d por Padilla et al. (2012), quienes utilizaron el remojo de semillas de M. oleifera para acelerar la germinación y con ello, su crecimiento aéreo como radicular.

En la tabla 3 se muestra la velocidad de crecimiento de plántulas de M. oleifera  con la aplicación de las BAL provenientes de diferentes sustratos de fermentación. Se observa diferencia estadística en todos los tratamientos con la aplicación de BAL respecto al testigo,   en forma parcial como en el promedio. Aunque existió efecto favorable, estos valores resultan por debajo de lo señalado por Noguera-Talavera et al. (2014), quienes mencionaron valores de 0.94 cm d^-1.

Se concluye que el uso de inóculo de bacterias lácticas a partir de la fermentación con calabaza, banano y papaya resultó en una ecotecnia que promueve la emergencia y el desarrollo de plántulas de Moringa oleifera.

De los tres inóculos utilizados, el de BAL con calabaza es el mejor tratamiento en altura de planta, número de hojas, peso fresco y seco de planta, aunque en algunos casos comparte similitud con el de banano y papaya. Estos últimos mostraron un marcado efecto favorable en el largo de la raíz.

 

REFERENCIAS

Abad, V. M. 2014. Evaluación del crecimiento y valor nutricional de la soya para forraje (Glycine max) utilizando biol como abono obtenido con microorganismos nativos. Graduated Thesis, Universidd de las Fuerzas Armadas, Sangolquí, Ecuador, 115 p.

Abdel-Aziz, S. M., Moustafa, Y. A. & Hamed, H. A. 2014. “Lactic acid bacteria in the green biocontrol against some phytopathogenic fungi: treatment of tomato seeds”. Journal of Basic and Applied Scientific Research, 4(12): 1–9, ISSN: 2090-4304, 2090-424x.

Analytical Software 2003. Statistix 8. version 8, Tallahassee, Florida, USA, ISBN: 978-1-881789-06-2, Available: <https://www.statistix.com/> .

Arellano-Rodríguez, L. J., Carrizales-Mejía, N., Pimienta-Barrios, E. & Rodríguez-Guzmán, E. 2016. “Aplicación de productos químicos y homeopáticos durante el humedecimiento y secado de semilla de moringa sobre la germinación y emergencia”. Revista de Ciencias Naturales y Agropecuarias, 3(7): 1–4, ISSN: 2007-882X.

da Costa, P. F., de Oliveira, P. S. R., Borsoi, A., de Vasconcelos, E. S., Taffarel, L. E., Piano, J. T. & Sarto, M. V. M. 2015. “Initial growth of Moringa oleifera Lam. under different planting densities in autumn/winter in south Brazil”. African Journal of Agricultural Research, 10(5): 394–398, ISSN: 1991-637X, DOI: 10.5897/AJAR2013.7549.

Dao, M. C. E., Taita, P. & Walsh, D. 2017. “Germination and seed traits variations among West African provenances of Moringa oleifera Lam. (Burkina Faso)”. African Journal of Agricultural Research, 12(9): 730–739, ISSN: 1991-637X, DOI: 10.5897/AJAR2016.11882.

Díaz, O. A. & Montero, D. M. 2011. Determinación de la acción de EM (Microorganísmos Eficientes) bajo condiciones de invernadero, sobre la actividad de intercambio cationico, en la recuperación de un suelo de Mondoñedo. Graduated Thesis, Universidad de la Salle, Bogotá, Colombia, 157 p.

Ede, A. E., Ndubuaku, U. M. & Baiyeri, K. P. 2015. “Media Effects on Emergence and Growth of Moringa (Moringa oleifera Lam) Seedlings in the Nursery”. American Journal of Experimental Agriculture, 7(3): 182–189, ISSN: 2231-0606.

El-Mabrok, A. S. W., Hassan, Z., Mokhtar, A. M., Hussain, K. M. & Kahar, F. 2012. “Screening of lactic acid bacteria as biocontrol against (Colletotrichum capsici) on chilli Bangi”. Research Journal of Applied Sciences, 7(9–12): 466–473, ISSN: 1815-932X.

Ferrera-Cerrato, R., Rojas-Avelizapa, N. G., Poggi-Varaldo, H. M., Alarcón, A. & Cañizares-Villanueva, R. O. 2006. “Procesos de biorremediación de suelo y agua contaminados por hidrocarburos del petróleo y otros compuestos orgánicos”. Revista Latinoamericana de Microbiología, 48(2): 179–187, ISSN: 0034-9771.

INEGI (Instituto Nacional de Estadística y Geografía). 2014. Clima. Colima. Available: <http://cuentame.inegi.org.mx/monografias/informacion/col/territorio/clima.aspx?tema=me>, [Consulted: July 13, 2017].

Jensen, H., Guilaran, L., Jaranilla, R. & Garingalao, G. 2006. Nature Farming Manual: A handbook of preparations, techniques and organic amendments inspired by Nature Farming and adapted to locally available materials and needs in the Western Visayas region of the Philippines. Los Baños Laguna, The Philippines: PABINHI-Pilipinas, 37 p., Available: <http://www.reap-canada.com/online_library/IntDev/id_bokashi/Bokashi%20Nature%20Farming%20Manual%20(2006).pdf>, [Consulted: February 3, 2017].

Lutz, M. P., Michel, V., Martinez, C. & Camps, C. 2012. Lactic acid bacteria as biocontrol agents of soil-borne pathogens. vol. 78, IOBC/WPRS Bull, 285–288 p., ISBN: 978-92-9067-256-2, Available: <http://www.iobc-wprs.org/members/getfile.cfm?item=iobc-wprs_bulletin_2012_78.pdf>, [Consulted: August 18, 2017].

Medina, M. G., García, D. E., Clavero, T. & Iglesias, J. M. 2007. “Estudio comparativo de Moringa oleifera y Leucaena leucocephala durante la germinación y la etapa inicial de crecimiento”. Zootecnia Tropical, 25(2): 83–93, ISSN: 0798-7269.

Navarro, M., Cicero, S. M. & Gomes-Junior, F. G. 2015. “Determination of the germination temperature of Moringa oleifera seeds with support of vigor tests”. Cuban Journal of Agricultural Science, 49(4): 509–514, ISSN: 2079-3480.

Noguera-Talavera, Á., Reyes-Sánchez, N., Membreño, J. J., Duarte-Aguilar, C. & Mendieta-Araica, B. 2014. “Calidad de plántulas de tres especies forrajeras (Moringa oleifera Lam., Leucaena leucocephala y Cajanus cajan) en condiciones de vivero”. La Calera, 14(22): 21–27, ISSN: 1998-7846.

Padilla, C., Fraga, N. & Suárez, M. 2012. “Effect of the soaking time of moringa (Moringa oleifera) seeds on the germination and growth indicators of the plant”. Cuban Journal of Agricultural Science, 46(4): 419–421, ISSN: 2079-3480.

Pérez, R. 2010. Moringa oleifera, una alternativa forrajera para Sinaloa. México: Fundación PRODUCE Sinaloa, 16 p., Available: <http://www.cofupro.org.mx/cofupro/publicaciones.php?publicaciones=627>, [Consulted: March 1, 2017].

Rodríguez, B. J. M. 2009. “Mitigación y biorremediación de suelos contaminados por el derrame de combustible diésel 2 en la Quebrada del Toro, Camaná, 2009”. Ciencia y Desarrollo, 10(3): 37–51, ISSN: 2409-2045, DOI: 10.21503/cyd.v10i0.1174.

Sardiñas, Y., del Viento, A. & Palma, J. M. 2016. “Simultaneous association of different tree species with Cuba CT-115 (Pennisetum purpureum)”. Cuban Journal of Agricultural Science, 50(3): 503–510, ISSN: 2079-3480.

Toral, O. 2005. “La utilización del germoplasma arbóreo forrajero”. In: Simón, L. (ed.), El Silvopastoreo: un nuevo concepto de pastizal, Matanzas, Cuba: Estación Experimental Pastos y Forrajes ‘Indio Hatuey’, pp. 33–51, ISBN: 959-16-0209-X.

Toral, O., Reino, J., Santana, H. & Cerezo, Y. 2013. “Caracterización morfológica de ocho procedencias de Moringa oleifera (Lam.) en condiciones de vivero”. Pastos y Forrajes, 36(4): 409–416, ISSN: 0864-0394.

Tukey, J. W. 1958. “Bias and confidence in not quite large samples”. The Annals of Mathematical Statistics, 29(2): 614–623, ISSN: 0003-4851, DOI: 10.1214/aoms/1177706647.

Wenzl, I. 2006. “La revolución de los microbios efectivos”. Integral: Vive mejor en un mundo mejor, (319): 38–43, ISSN: 0210-0134.

Zebboudj, N., Yezli, W., Hamini-Kadar, N., Kihal, M. & Henni, J. E. 2014. “Antifungal activity of lactic acid bacteria against Fusarium oxysporum f. sp. albedinis isolated from diseased date palm in South Algeria”. International Journal of Biosciences, 5(9): 99–106, ISSN: 2220-6655.

 

 

Recibido: 19/1/2017

Aceptado: 28/4/2017

 

 

J. Ma. Anguiano Soto, Facultad de Ciencias Biológicas y Agropecuarias (FCBA), Universidad de Colima, Autopista Colima-Manzanillo km 40, Crucero de Tecomán. Tecomán, Col. México. Email: [e-mail]