EFFICIENT USE OF STRAINS arbuscular mycorrhizal fungi IN THE DEVELOPMENT OF AVOCADO ROOTSTOCKS IN A SOIL SUBSTRATE-Cachaça

INTRODUCCIÓN

En la actualidad, incrementar la productividad de las plantas cultivadas de manera sostenible, con baja cantidad de insumos y con los mejores estándares de calidad, es una necesidad inmediata, más aun cuando la globalización cultural, el libre mercado y los acuerdos internacionales de comercio abierto se convierten en las bases de cualquier programa de producción agrícola.

Conocido mundialmente como avocado, aguacate, o aguacatero, la especie Persea americana actualmente se produce en casi todos los países de climas cálido y templado, aunque sus mayores cultivos están en países latinoamericanos, dentro de los que se destaca México como primer productor mundial, seguido por Chile, Brasil, Perú y República Dominicana (1). ]]>
La ausencia de embrionia nuclear en el aguacatero, a diferencia de otros frutales como la mayoría de los cítricos y el manguero, no permite la obtención de un material genético uniforme para ser usado como patrón o porta injerto (2). Como consecuencia de las diferentes constituciones genéticas de cada plántula, se pone de manifiesto una gran heterogeneidad en los patrones que presentan variabilidad en cuanto a resistencia a enfermedades y plagas, adaptabilidad a diferentes suelos, características de los frutos. Por ello, es necesario un tipo de propagación asexual que permita obtener patrones uniformes que al ser injertados luego con la variedad deseada brinde uniformidad en cuanto a patrón-injerto se refiere.

El término “micorriza “ fue utilizado por primera vez por el fitopatólogo alemán A. B. Frank en 1885 para describir las estructuras modificadas de las raíces de árboles forestales, y desde entonces se ha extendido para referirse a un rango de asociaciones simbióticas mutualistas entre hongos y raíces de plantas (3)

Una de las alternativas para incrementar la producción agrícola es la aplicación de biofertilizantes producidos a partir de hongos micorrízicos arbusculares (HMA), los que al establecer la simbiosis con las raíces de las plantas desempeñan importantes funciones, pues contribuyen de forma más eficiente a la supervivencia y el crecimiento de los cultivos, además de reducir los efectos de estrés asociados con la nutrición y las relaciones con el agua (4)

En este sentido, la formación de micorrízas juega un papel importante en el crecimiento de las plantas en condiciones de estrés hídrico (5-6)
La micorrización de patrones de frutales se ha estudiado en condiciones controladas obteniéndose una respuesta favorable de las plantas inoculadas frente a las no inoculadas en crecimiento y en protección frente a patógenos del suelo y estreses abióticos (7).
]]> Este trabajo se realizó con el objetivo evaluar la eficiencia de la simbiosis micorrízica en la obtención de portainjertos de aguacate en condiciones de vivero, utilizando un sustrato compuesto por suelo agrícola y cachaza en el desarrollo y fisiología de plantas de aguacate.

MATERIALES Y MÉTODOS

Para el estudio se realizó un experimento en el año 2008, en el vivero tradicional dedicado a la producción de posturas de frutales que pertenece a la Granja Urbana del Municipio Madruga, Provincia La Habana.

Las semillas fueron seleccionadas de plantas criollas entre los meses de junio y agosto, libre de afectaciones de patógenos y daños mecánicos. Se utilizo un pregerminador, relleno con un sustrato inerte compuesto por cáscara de maní, donde se colocaron las semillas de forma sentada sobre su parte ancha o base con el ápice o parte aguda hacia arriba dejando 2 o 3cm de ápice sin tapar por lo que se arroparon para evitar los daños por el sol durante el proceso de germinación. Antes de ponerlas a germinar se preparo una pasta fluida que estaba compuesta por 1kg de EcoMic® y 800ml de agua; esta pasta se utilizo para el recubrimiento de las semillas siguiendo la metodología establecida para el uso del producto (8).

El EcoMic® estaba compuesto por cepas de HMA del género Glomus sp Glomus mosseae (Nicolson & Gerddeman) (INCAM IV) y Glomus hoi-like (Gerdemann & Trappe, emend. Walter & Koske) (INCAMII). Las 2 cepas de HMA estudiadas corresponden al inóculo certificado perteneciente al Cepario del Dpto. Biofertilizantes y Nutrición de las Plantas del INCA; y contaban con un titulo de calidad de mas de 20 esporas /gramos de sustrato.

Se preparo un sustrato para el llenado de las bolsas; compuesto por suelo Ferralítico Rojo Típico éutrico (9) y cachaza obtenida del proceso de clarificación de los jugos en el CAI Boris Luis Santa Coloma en una proporción: relación suelo/cachaza 3:1, cuyas características agroquímicas (Tabla I) se determinaron según las técnicas establecidas en el laboratorio de análisis químico de suelos del INCA.

El trasplante se realizo entre los 25 y 30 días después de la germinación cuando las plantas tenían las hojas de color morado a verde, y una altura entre 15 y 25 cm.

Las atenciones culturales se realizaron según los instructivos técnicos para esos frutales en la fase de vivero.
Los tratamientos estudiados se conformaron de la siguiente forma:
T1: Semillas inoculadas con la cepa Glomus hoi-like (INCAM II)
T2: Semillas inoculadas con la cepa Glomus mosseae (INCAM IV)
T3: Testigo semillas sin inocular.
Variables a estudiar: ]]> Altura de las plantas: Se midió con una regla graduada en cm. desde el cuello de la raíz hasta el ápice
Grosor del tallo: Se empleo un pie de rey y se tomo la lectura a partir de los 2cm del suelo.
Numero de hojas: Mediante el conteo físico de las hojas.

Longitud de las hojas y ancho de las hojas: Se utilizo una regla graduada en cm. La longitud se tomo desde la unión del pecíolo con la laminar foliar y el ancho de borde a borde de dicha superficie por el centro de la parte más ancha.
Área foliar: A través de la ecuación de regresión (10).
Tasa de crecimiento relativo: De acuerdo a la formula (11).
TCR (cm3 dia-1) = Biovolumen
Días después de la aplicación de tratamientos
Biovolumen = p (diámetro / 2)2 x altura. ]]>
Porcentaje de colonización (%Col): Se motearon las raíces de las plantas muestreadas, se lavaron con agua corriente, eliminando todo el suelo y después se secaron al aire. Con posterioridad se tomaron las raicillas más finas y se desmenuzaron. Para las determinaciones se tomaron 200 mg de raicillas por tratamiento, para teñirlas con azul de tripan (12). La cuantificación se realizó a través del método de los interceptos (13). Los resultados fueron transformados utilizando la función 2arcsenvx (14).

Densidad Visual (DV): se realizó a través de la metodología descrita por Trouvelot (15).
Índice de eficiencia: Fue empleado para determinar el efecto de la inoculación micorrízica (16,17).
IF (%) = A.F. inoculado - A.F. Testigo x 100
A.F.Testigo.

Análisis estadísticos y diseño experimental:
]]> En todos los casos los resultados experimentales fueron sometidos al análisis estadístico correspondiente (Anova), aplicándose la prueba de comparación de rangos múltiples de Duncan (18) como criterio comparativo entre los distintos tratamientos en los casos donde se encontró diferencias significativas. Se empleo un diseño completamente aleatorizado con cuatro repeticiones, conformado por 5 plantas cada una.

Resultados y discusión

El beneficio que aporta la simbiosis micorrízica a las plantas esta determinado por el micelio interno del hongo, ya que posee mayor capacidad de absorción de los nutrimentos del suelo mediante la extensa red de hifas que el hongo pueda generar.

Altura de las plantas.

Las dimensiones de las posturas, ya sea longitud de la raíz o de la parte aérea, constituye uno de los indicadores más importante para determinar la calidad de las posturas producidas en viveros frutícolas (19).

A los 200 días de edad del cultivo, el análisis estadístico indicó, que el efecto de los hongos micorrízicos arbusculares en el crecimiento, fue evidente comparado contra el control. El mayor crecimiento en las plantas se registró con los tratamientos donde se aplicaron las cepas de hongos, cuya altura registraron valores promedio de 62.6 Glomus hoi - like y Glomus mosseae 53.4 cm respectivamente Figura 1.

Diámetro del tallo: El diámetro como un parámetro que permite conocer el vigor de la planta, manifestó diferencias estadísticas entre las cepas estudiadas, resultando mayor el efecto con Glomus hoi – like con relación a Glomus mosseae y al Testigo. En general se observa un crecimiento de tallo diferenciado en el momento del muestreo Figura 2.

La plantas tuvieron respuestas a la inoculación con las diferentes especies de HMA, un efecto diferenciado entre las cepas, ya que se obtuvieron los mayores incrementos en altura y diámetro del tallo con la inoculación de Glomus hoi–like respecto al testigo sin inoculación y a la cepa Glomus mosseae ]]>
Al analizar fisiológicamente el comportamiento productivo de cualquier especie vegetal de interés agrícola, los incrementos de las variables de crecimiento y el rendimiento está estrechamente relacionado con los procesos fotosintéticos que ocurren en las hojas por lo que es de vital importancia el análisis de las variables morfológicas vinculadas a este proceso.

En la Tabla II, se muestran los resultados de las variables largo de las hojas, ancho de las hojas, largo por ancho de las hojas y el área foliar en la que se puede apreciar para la mayor parte de las variables se manifiesta una influencia significativa de la composición del sustrato y la inoculación del producto micorrizógeno, no siendo haci para el numero de hojas donde no se muestran diferencias estadísticamente significativas. Estos resultados no coinciden con los reportados (20) que en similar experimento en suelo Ferralítico Cuarcítico amarillo lixiviado en posturas de guayaba obtiene diferencias significativas para el número de hojas; como producto del aumento de la dosis se EcoMic® donde se incrementa el numero de hojas.

No sólo los ciclos biogeoquímicos de los nutrientes son propulsados por microorganismos, sino que, además, los componentes de la microbiota del suelo protagonizan diversas acciones que producen beneficios para las plantas con las que se asocian. Entre otras acciones, los microorganismos facilitan la captación de nutrientes, producen fitohormonas que favorecen el enraizamiento, protegen a la planta contra patógenos, incrementan la resistencia/tolerancia de la planta a la sequía o salinidad, descomponen sustancias tóxicas en el ecosistema y mejoran la estructura del suelo (21,22).

(23) evaluando el comportamiento de 15 cepas de HMA en tres tipos de suelos (Ferralíticos Rojos Lixiviados de montaña, Fersialíticos Rojos Lixiviados y Pardos Gleyzosos) sobre el crecimiento de posturas de cafeto; ejemplificó muy claramente el comportamiento diferenciado de los inóculos para cada tipo de suelo quedando claro el agrupamiento de las cepas en estos casos en cuatro grupos dependiendo de la eficiencia de las mismas en los resultados medidos (área foliar, extracción y concentración de nutrientes, altura y pares de hojas).
]]> Otros resultados importantes fueron encontrados (24) en suelos Cambisoles calcáreos y Nitisoles éutricos para cuatro cultivos (papa, yuca, boniato y ñame). Dentro de los resultados más significativos se encontró el hecho del buen funcionamiento o efectividad de la inoculación con cepas de HMA en las raíces y tubérculos en ambos suelos, con comportamientos muy superiores al testigo sin inocular. Es decir, se presentaron dos efectos al unísono, por una parte una alta especificidad suelo-cepa eficiente y por la otra una baja especificidad cultivo-cepa.

Esta conducta fue completamente reproducible en este experimento con este sustrato, en presencia de un solo cultivo, así como de las condiciones de disponibilidad de nutrientes.

(25) estudiaron el grado de colonización por hongos micorrízicos arbusculares y la dependencia fisiológica a la simbiosis micorrízica en poblaciones silvestres y cultivadas de pitayo, nopal y agave. Los resultados de estas investigaciones arrojaron que la colonización de las MVA se acompañó con un incremento en el contenido de P en la planta y se asoció con un mayor crecimiento vegetativo. En las plantas de pitayo se registró una mayor tasa de crecimiento en las ramas, peso del fruto y semillas, y germinación de éstas, lo cual se atribuye al hecho de diferentes grados de colonización favorecida por un contenido bajo de P en el suelo y una mayor precipitación pluvial. Consideramos que las respuestas en crecimiento vegetativo, observadas son debidas a que la simbiosis micorrízica favorece la absorción de P, y tal vez Fe y Zn.

(26) plántulas micropropagadas de aguacate que mostraron un lento crecimiento durante la fase de aclimatación y ensayaron la inoculación con G. fasciculatum. La inoculación mejoró la formación de un sistema radical bien desarrollado, el cual fue convertido en sistema micorrízico. Mejoró el crecimiento radical de la parte aérea, y se incrementó la relación parte aérea-raíz, la concentración de Nitrógeno, Fósforo y Potasio en el tejido de la planta, y la tolerancia de las plantas al estrés ambiental en el trasplante. Así, la micorriza parece ser un factor para el subsecuente crecimiento y desarrollo de plántulas micropropagadas de aguacate.

Al analizar los indicadores del comportamiento de la simbiosis micorrízica, se observó un efecto de la inoculación con las cepas de HMA sobre el porcentaje de colonización de las raíces de las posturas y la densidad visual; los mayores valores se obtuvieron con la cepa Glomus hoi–like, con diferencias respecto a la otra cepa estudiada y el testigo sin inoculación (Tabla III).

Este resultado estuvo en correspondencia con los obtenidos en las variables analizadas anteriormente Tabla II; al ocurrir un mejor comportamiento de la simbiosis micorrízica, se estimuló el desarrollo vegetativo de las posturas en esta fase.

Esto, demostró las ventajas de la inoculación de las semillas de aguacate con una cepa eficiente de HMA, pues estimuló su crecimiento aportando así mayores beneficios provocados por esta alternativa nutricional.

El establecimiento efectivo de la micorriza arbuscular depende de muchos factores: la existencia de una planta hospedera susceptible y propágulos infectivos, así como la confluencia de factores físicos, químicos, biológicos, climáticos y de prácticas que favorezcan su formación y funcionamiento. Así mismo, el porcentaje de asociación y el número de esporas, también dependen de este tipo de factores, que siempre son específicos para cada sitio, entre ellos el pH, la temperatura, el contenido de humedad del suelo, la fertilización y el uso de agroquímicos (27, 28).

Se ha afirmado que la biomasa total de los organismos del suelo, incluidos los HMA, es mayor en un suelo rico en materia orgánica (29). Esto concuerda con estudios realizados (30), quienes encontraron una interacción de tipo positiva entre el número de esporas y el contenido de materia orgánica, en un Inceptisol cultivado con Avena sativa, lo que sugiere que esta condición le es favorable al hongo para su desarrollo. Sin embargo (31) no obtuvieron diferencias en el número de esporas, al adicionar composta en un Ultisol.

Aunque los registros varían y aún no es claro el efecto de la materia orgánica sobre los HMA, hay evidencias de que puede afectar positivamente la presencia de especies de HMA nativos. Este efecto positivo se ha explicado con el aumento en la disponibilidad de nutrientes para la planta hospedera y el incremento en las comunidades microbianas que favorecen la acción de los HMA (27). ]]>
Al analizar el índice de eficiencia de las cepas estudiadas se observó que el mayor valor se obtuvo con la cepa Glomus hoi–like, con respecto a la cepa Glomus moseeae (Tabla IV). Resultado este que demostró como el crecimiento es afectado favorablemente por las micorrizas.

La adición de fertilizantes en el sustrato mejora en algunas ocasiones la interacción de la planta con la endomicorriza. Estudios realizados (32) con mezclas de suelo - vermiculita con y sin superfosfato soluble (SS) mostraron diferencias en el crecimiento de plántulas inoculadas; cuando se adicionó SS el crecimiento aumentó con Glomus clarum, G. intraradix, Scutellospora heterogama y Gigaspora margarita en cambio, cuando la mezcla de suelo no se mejoró, únicamente S. heterógama aumentó el crecimiento de la planta. Estos mismos autores trabajando con el mango obtuvieron una mayor respuesta en crecimiento al inocular con G. margarita. La respuesta para mango y aguacate por efecto de la micorriza fue de 30% y 20 % con SS; sin embargo, no hubo efecto significativo con la mezcla sin el fósforo.

La cepa de Glomus hoi–like estudiada ha funcionado adecuadamente en los suelos Ferralíticos Rojos, para una diversidad de cultivos, lo que indica una baja especificidad cepa eficiente de HMA-cultivo (33).

La baja especificidad cepa eficiente de HMA-cultivo significa que, para una condición edáfica dada, establece una simbiosis efectiva con cualquier cultivo dependiente de la micorrización que se establezca en ese suelo. Los diferentes cultivos muestran distintos efectos cuantitativos por la inoculación, pero las cepas eficientes siempre son las mismas para cualquiera de los cultivos o al menos para la mayoría (34).

]]> Referencias

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Recibido 21/07/2010, aceptado 7/06/2011.