Effectiveness of EcoMic® AFM biofertilizer in cassava (Manihot sculenta L.). Results of extensive field trials with farmers.

Dr.C. Ramón Rivera Espinosa,^I M.Sc. Luis R. Fundora Sánchez,^II M.Sc. Alfredo Calderón Puig Especialista,^III ]]> José V. Martín Cárdenas,^III M.Sc. Yosnel Marrero Cruz, ^III Dr.C. Luis Ruiz Martínez, ^IV M.Sc. Jaime Simó González,^V Dr.C. Manuel Riera Nelson,^VI M.Sc. José P. Joao^VII

RESUMEN
]]> A partir de los positivos y reproducibles resultados experimentales encontrados con la aplicación localizada del biofertilizante micorrízico EcoMic®, vía recubrimiento en las puntas de las semillas vegetativas del cultivo de la yuca y en dosis de 10 a 13 kg.ha-1, con la cual se alcanza una micorrización efectiva y similar a la alcanzada aplicando el biofertilizante debajo de la semilla, pero en dosis de 500 kg.ha-1, se ejecutaron dos campañas de extensiones durante el periodo 2007 – 2010, con el objetivo de comprobar la factibilidad de esta forma de aplicación a escala productiva, así como formando parte de las acciones de la Red Nacional de “Manejo de la Simbiosis Micorrízica en Agrosistemas”. Las extensiones se ejecutaron en 31 dependencias productivas pertenecientes a las provincias de Guantánamo, Cienfuegos, VillaClara, Matanzas y Mayabeque. En todos los casos se seleccionaron áreas entre 0,5 y 1 ha y se compararon dos tratamientos, con aplicación de EcoMic® localizado en las puntas de las semillas y un testigo sin inoculación. La dosis de aplicación del EcoMic® fue de 10 a 13 kg.ha-1, dependiente del marco de plantación empleado. Se trabajó tanto con clones de ciclo medio como de ciclo largo, con un número de extensiones similares para ambos tipos de clones. Se seleccionaron las cepas eficientes de HMA en base a los criterios de efectividad por tipo de suelo, inoculándose la cepa G. hoi like para suelos Ferralíticos Rojos, Aluviales y Pardos sin carbonatos y la cepa G. intraradices para suelos Pardos mullidos carbonatados. En las 31 localidades se encontró siempre un efecto positivo y significativo de la inoculación sobre el rendimiento, con un incremento promedio de 4.7 t.ha-1 que se corresponde con un 32.6 % de incremento sobre el tratamiento testigo; en el 97 % de las extensiones los incrementos fueron superiores al 10 % y en el 70 % superiores al 25 %. El efecto positivo se encontró en cualquiera de las dos campañas, tanto en clones de ciclo medio (34.7 %), como en clones de ciclo largo (30.7 %), así como en cualquiera de los suelos estudiados. Los resultados de estas campañas de extensiones demostraron consistentes y siempre positivos beneficios sobre el rendimiento y por tanto la factibilidad de la inoculación de la yuca con el biofertilizante EcoMic® a escala productiva.

Palabras clave: HMA, yuca, extensiones, EcoMic®.

ABSTRACT

Taking into account the positive and reproducible experimental results founded with the application of EcoMic®, trough coating the vegetative seed tips of cassava with the arbuscular mycorrhizal fungal (AMF) biofertilizer, at doses of 10 - 13 kg ha-1, two extensive field trials were conducted during 2007-2010 period, in order to test the feasibility of this application mode at a production scale. The trials were developed in 31 farms in Guantánamo, Cienfuegos, Villa Clara, Matanzas and Mayabeque provinces. An inoculated treatment and a control without inoculation were evaluated in surfaces of 0.5 to 1 ha, for all sites. The doses were independent of planting distances used. Clones of cassava of different cycle, medium and large were used. Cassava tips seeds were inoculated with G. cubense and G. intrarradices AMF strains, depending of the soil type. In all cases, positive and significant responses were found on cassava yields, quantified around 33 % or 5t.ha-1 increment over the control. In 97 % of the trial yield increments were higher than 10% and in 70 % of the trials were higher than 25 %. The same positive response was found in both experimental years independently of soil type. The feasibility of cassava inoculation with this AMF strains trough the recovering of tips seeds was demonstrated in this study.

Key words: AMF, cassava, EcoMic®.

INTRODUCCIÓN

En el mundo, la yuca es el cuarto producto alimenticio básico en importancia después del arroz, trigo y maíz y forma parte de la dieta de más de 1000 millones de personas (1), no siendo Cuba una excepción y se prevé un incremento en la superficie del cultivo durante los próximos años (2).

En función de buscar una metodología de aplicación para el cultivo que permitiera garantizar la inoculación de cepas eficientes de HMA con bajas dosis de inoculante.ha-1, se desarrolló durante el periodo 2004-2006 un efectivo método de aplicación recubriendo solo las puntas de las semillas vegetativas (estacas), el cual no solo garantizó los satisfactorios beneficios de la micorrización con cepas eficientes de HMA, sino que se logró con dosis relativamente bajas de inoculante.ha-1 (10 a 13 kg.ha-1) (6, 7), y extiende a los cultivos que se siembran con semilla vegetativa, los beneficios del método de recubrimiento de la semilla, inicialmente desarrollado para granos (8).

Los trabajos experimentales realizados en Cuba se han ejecutado tanto con el clon “Señorita” representativo del ciclo largo, como con el clon CMC-40, representativo del ciclo medio, con efectos beneficiosos y similares en ambos casos (5, 6, 7), siendo estos clones los más usados comercialmente en el país, no obstante se utilizan por los productores otro grupo de clones sobre los cuales resulta de interés evaluar si se mantienen o no los efectos de la inoculación de cepas eficientes sobre el rendimiento de los mismos.

Por tanto, en el periodo 2007-2010 y en el marco de la Red de “Manejo de la Simbiosis Micorrízica en Agroecosistemas”, se ejecutaron dos campañas de extensiones con los objetivos de evaluar la factibilidad y el beneficio de la aplicación del biofertilizante EcoMic®, aplicado recubriendo las puntas de las semillas vegetativas (estacas) en el momento de la plantación, en las condiciones de producción típicas del país con baja o ninguna utilización de fertilizantes minerales.

MATERIALES Y MÉTODOS

Se seleccionaron 31 dependencias productivas en cinco provincias, Guantánamo, Cienfuegos, VillaClara, Matanzas y La Habana representativas de las condiciones típicas del cultivo en el país. En la primera campaña se trabajó en 15 de estas dependencias (Tabla I) y en la segunda campaña en las restantes 16 (Tabla II).

En la primera campaña, las extensiones se sembraron entre noviembre 2007 y marzo 2008, con el grueso de ellas en el año 2008 y en la segunda campaña todas se sembraron en el primer trimestre del año 2009. El 94 % de las extensiones se sembraron entre noviembre y marzo, en fecha adecuada de acuerdo con las cartas tecnológicas del cultivo (9) y solo dos se extendieron hasta los primeros 10 días de abril, mostrando una buena disciplina tecnológica por estos productores. Los tipos de suelos que correspondieron a cada dependencia se presentan en las Tablas I y II, el grueso de los cuales fueron Ferralíticos Rojos (10).

Aproximadamente el 50 % de las extensiones se ejecutaron con clones de yuca de ciclo medio, fundamentalmente CMC-40, y el resto con clones de ciclo largo, con cantidades similares para los clones “Señorita” e INIVIT 93-4 entre otros (Tablas I y II), por lo cual los resultados permiten evaluar la respuesta de clones representativos de ambos ciclos a la aplicación del EcoMic®.

En el caso de los suelos Pardos mullidos carbonatados se utilizó la cepa G. intraradices y en el resto de los suelos la cepa G. hoi like, de acuerdo con los criterios de recomendación de cepas eficientes de HMA por tipo de suelo (4). Se evaluaron dos tratamientos, con y sin aplicación del inoculante EcoMic®, manteniendo similares el resto de las labores.

En todos los casos el EcoMic® presentó una concentración mínima de 20 esporas.g-1 y se aplicó mediante el recubrimiento localizado en las puntas de las semillas vegetativas o estacas al momento de la plantación, en dosis de 10 a 13 kg ha-1 dependiente de la densidad de plantación utilizada (5), y plantando las estacas acostadas. El marco de plantación de acuerdo con el tipo de clon utilizado, fue de 0.9 x 0.9 m para los clones de ciclo largo y de 0.9 x 1.2 m para clones de ciclo medio y en correspondencia con las normas del cultivo. (9).

Las extensiones presentaron una superficie total entre 0,5 y 1 ha. En ninguno de los casos se aplicaron fertilizantes minerales.

Se evalúo el rendimiento a partir de extraer 10 grupos de 6 plantas en cada tratamiento. Se pesó cada grupo de 6 plantas y se estimó el rendimiento en t.ha-1. El incremento porcentual sobre el rendimiento se expresó como Índice de Eficiencia (4).

I.E. = (Rendimiento tratamiento EcoMic® – Rendimiento tratamiento control) x 100
Rendimiento tratamiento control

Los resultados de los rendimientos de ambos tratamientos para cada una de las extensiones y en las dos campañas, se compararon por el método de muestras relacionadas o pareadas con una prueba de t para p≤ 0.01% (11).

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RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En las Tablas IV y V se presentan los rendimientos obtenidos para ambos tratamientos en cada extensión y en las dos campañas respectivamente, así como los incrementos en el rendimiento, tanto absolutos (Δ) como relativos (IE).

En cualquiera de las dos campañas se encontró siempre un efecto beneficioso y significativo de la aplicación del EcoMic®, y de forma general en el 97 % de las extensiones los incrementos encontrados fueron superiores al 10 % y en el 70 % superiores al 25 %, lo cual está en alta correspondencia con el significativo efecto detectado por el test de muestras apareadas.

En la primera campaña este significativo efecto se expresó con incrementos entre 13 y 80 %, con un Índice de eficiencia promedio de 29.5 % y que se corresponde con un incremento promedio del rendimiento de 5.31 t.ha-1.

En la segunda campaña de forma similar, se encontró un efecto beneficioso y significativo por la inoculación en todas las extensiones, oscilando estos entre 15.5 y 79.2 % con un I.E. promedio de 36.8 % y asociado con un incremento promedio de 4.21t.ha-1.

La información sobre rendimiento reflejó valores más bajos en la segunda campaña que en la primera y si bien en ambas campañas las extensiones estuvieron situadas en diferentes dependencias productivas y no se dispone de registros pluviométricos en la mayoría de estas, la información sobre las precipitaciones anuales en pluviómetros situados en tres provincias (Guantánamo, VillaClara y Mayabeque) de las cinco estudiadas y ubicadas a lo largo del país, sugiere que nivel de precipitaciones ocurridos en la primera campaña fue muy superior al de la segunda (Tabla III).

De ser así, las menores precipitaciones en el 2009 pueden explicar los menores rendimientos del cultivo obtenidos en dicha campaña y en consecuencia los porcentajes de incrementos en rendimiento debidos a la aplicación del EcoMic® en la segunda campaña fueron ligeramente superiores a los obtenidos en la primera (Tablas IV y V), explicables en las mejoras en absorción del agua por las plantas micorrizadas eficientemente (12), efecto que debe ser superior en condiciones de mayor déficit hídrico.

De forma general los incrementos promedios en rendimiento se encontraron entre 4 y 5 t.ha-1, presentando un incremento promedio general de 32.6 %.

Este efecto beneficioso y significativo de la aplicación del EcoMic® se observó tanto en clones de ciclo largo, con un incremento promedio de 30.7 % (Figura 1), como en clones de ciclo medio y del orden del 34.7 % % (Figura 2), sin diferencias significativas entre los mismos y siendo por tanto un resultado de alto valor práctico ya que en el país se utilizan indistintamente clones de ambos tipos de ciclos, de acuerdo con la secuencia de cultivos previstas en cada caso.

Los diferentes trabajos experimentales que habían sido conducidos en Cuba para establecer el efecto de la inoculación micorrízica en el cultivo de la yuca, utilizaron inicialmente el clon de ciclo largo “Señorita” (5) y más recientemente el clon de ciclo medio CMC-40 (6,7), los cuales son los clones más representativos de la producción de este cultivo en Cuba, y con ambos clones se habían encontrado siempre resultados positivos y similares beneficios, lo cual se corrobora con la información obtenida en estas extensiones.

En este trabajo se incluyeron otros tipos de clones comerciales y el hecho que en todos los casos se hayan encontrado efectos satisfactorios, sugiere que la alta dependencia micorrízica del cultivo se expresa asimismo en cualquiera de estos. Un efecto positivo similar fue encontrado inicialmente por Sieverding (3), quién desarrolló sus trabajos con diferentes tipos de clones en Colombia y en cualquiera de ellos encontró una alta dependencia micorrízica.

De forma similar el efecto positivo de la inoculación se encontró en los diferentes tipos de suelos, corroborando la recomendación de cepas eficientes por tipo de suelos (4).

Los satisfactorios resultados de la aplicación del EcoMic® vía recubrimiento de las puntas de las estacas en estas campañas de extensiones, corroboran los resultados experimentales encontrados con anterioridad (5, 6, 7) y permite recomendar la utilización del inoculante micorrízico EcoMic® y su manejo en los Instructivos Técnicos o Cartas Tecnológicas para la producción agrícola del cultivo.

Conclusiones

1. La aplicación del EcoMic® en el cultivo de la yuca, vía recubrimiento de las puntas de las estacas, originó siempre incrementos significativos sobre el rendimiento con un incremento promedio de 4.77 t.ha-1 y que se corresponde con incremento relativo del 32.6 %.

2. El efecto positivo de la inoculación con EcoMic®, se encontró tanto en clones de ciclo medio como en clones de ciclo largo, con incrementos similares sobre el rendimiento.

3. El efecto beneficioso del EcoMic® y la recomendación de cepas de HMA se validó en diferentes tipos de suelos como Ferralíticos Rojos, Pardos con carbonatos, Aluviales, Pardos Sialíticos y Húmicos con carbonatos.

REFERENCIAS

1. FAO. FAOSTAT Base de datos estadística. [on line]. Roma. FAO. [Consultada 2 de abril 2010. Disponible en: <http://faostat.fao.org/site/567/default.aspx#ancor.

2. Perez J.; Peña E.; Llauger R.; y col. Programa Integral de cultivos varios. Proyección estratégica hasta el 2015. Editora Liliana, La Habana Cuba. 2010. p.94.

3. Sieverding, E. Vesicular Arbuscular Mycorrhiza in Tropical Agrosystem. Deutsche Gesellsschaft fur Technische Zusammenarbeit GTZ) GMBH, Federal Republic of Germany. 1991. p. 371.

4. Rivera R.; Fernández F.; Fernández K.; Ruiz L.; Sánchez C.; Riera M. Advances in the management of effective arbuscular mycorrhizal symbiosis in tropical ecosystesm. In: Mycorrhizae in Crop Production (eds.) Chantal Hamel and Christian Plenchette. Haworth Press, Binghamton, NY. 2007, p. 151-196.

5. Ruiz, L. Efectividad de las asociaciones micorrízicas en especies vegetales de raíces y tubérculos en suelos Pardos con Carbonatos y Ferralíticos Rojos de la región central de Cuba. Tesis (Doctorado en Ciencias Agrícolas) - Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas, La Habana, Cuba, 2001, p. 117.

6. Ruiz, L., Rivera R., y Simó J. Nuevo método para la inoculación micorrízica del cultivo de la yuca (Manihot esculenta Crantz). ). Cultivos Tropicales 31. (3) : 15-20, 2010. ISSN 0258-5936.

7. Marrero, Y, Simó, J., Ruiz, L., Rivera R. y Plana R.. Influencia del laboreo sobre el manejo de la simbiosis micorrízica efectiva en una secuencia de cultivos sobre un suelo Pardo con carbonatos. Cultivos Tropicales, vol. 29, no. 2, p. 11-15, 2007.

8. Rivera, R. and Fernandez, F. Chapter 33: Inoculation and management of mycorrhizal fungi within tropical agroecosystems. In: Norman Uphoff et al., (Eds.). Biological approaches to sustainable soil systems. CRC Press, Taylor & Francis Group, Boca Raton, Florida ,USA. 2006. p 479-489.

9. CUBA, MINAG. Cartas tecnológicas de las raíces y tubérculos tropicales INIVIT, Santa Clara: MINAG, 2004, 50 p.

10. Hernández, A.; Perez J.M.; Bosch D.; Rivero L. Nueva Versión de Clasificación Genética de los Suelos de Cuba. Instituto de Suelo. Editorial AGRINFOR, La Habana, 1999, 46 p.

11. Norman G.R., Burgh J. E. de , David N. and Streiner L. Bioestadística, 1996, 260 p.

12. Liu A., Plenchette C., Hamel C. Soil Nutrient and Water Providers: How Arbuscular Mycorrhizal Mycelia Support Plant Performance in a Reosurce – Limited World. In: Mycorrhizae in Crop Production (eds.) Chantal Hamel and Christian Plenchette. Haworth Press, Binghamton, NY. 2007, p. 37-66.

13. CIAT. Improved Cassava for the Developing World. Project IP-3. Annual Report 2005. Centro Internacional de Agricultura Tropical, Calí, Colômbia. 2006.

14. CIAT. Improved Cassava for the Developing World. Project IP-3. Annual Report 2006. Centro Internacional de Agricultura Tropical, Calí, Colômbia. 2007.