Inoculantes micorrízicos en boniato (Ipomoea batata) en suelos Cambisoles éutricos de Cuba
DOI:
https://doi.org/10.15517/am.2023.53725Palabras clave:
esporas fúngicas, infección micorrízica, Ipomoea batatas, micorrizas arbusculares, rendimientosResumen
Introducción. El uso efectivo de inoculantes micorrízicos representa un desafío para la agricultura cubana. El boniato o camote es un cultivo importante para la nutrición humana y animal. Es un cultivo dependiente de la micorrización con un exitoso programa de mejoramiento genético. Objetivo. Determinar si todos los cultivares de boniato responden a la inoculación y si la efectividad de los inoculantes varía con los cultivares y las épocas de siembra. Materiales y métodos. Se realizaron dos experimentos durante 2010 - 2012 en suelos Cambisoles éutricos en Villa Clara, Cuba, uno en cada época de plantación y repetido dos veces. Se evaluó la respuesta de diecisiete cultivares a la aplicación de tres inoculantes, en presencia de media dosis de fertilización y tres tratamientos no inoculados con niveles de fertilización de 0, 50 y 100 % de la dosis de nitrógeno, fósforo y potasio (100 % NPK). Se utilizó un diseño de parcelas divididas. Como variables de respuesta se evaluaron los rendimientos de raíces comestibles, la frecuencia de colonización y las esporas micorrízicas. Resultados. Los cultivares no solo respondieron positivamente a la inoculación y fertilización, sino que mostraron diferencias entre sus rendimientos. Sin embargo, los rendimientos mayores en cada cultivar siempre se obtuvieron al ser inoculados con Rhizoglomus irregulare/ INCAM-11, los cuales superaron (p≤0,05) a los obtenidos cuando solo recibieron el 50 % de la dosis de NPK. En la época lluviosa con mayores rendimientos, la diferenciación entre inoculantes fue más pronunciada y en trece y nueve de los cultivares, los rendimientos obtenidos con INCAM-11 fueron superiores (p≤0,05) a los obtenidos con Glomus cubense/ INCAM-4 y 100 % NPK, respectivamente. En la época poco lluviosa, no se encontraron diferencias significativas entre los rendimientos obtenidos al inocular INCAM-11 o INCAM-4 o aplicar 100 % NPK. En ambas épocas, la inoculación con Funneliformis mosseae/ INCAM-2 fue siempre inferior. Las frecuencias de colonización y la producción de esporas fueron siempre superiores (p≤0,05) cuando se inoculó INCAM-11. Conclusiones. Bajo las condiciones de suelo evaluadas, la inoculación con INCAM-11 mostró una mayor efectividad para todos los cultivares y épocas de siembra, con los mayores rendimientos e indicadores de rendimiento micorrízico.
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Abdelhalim, T., Jannoura, R., & Joergensen, R. G. (2019). Arbuscular mycorrhizal dependency and phosphorus responsiveness of released, landrace and wild Sudanese sorghum genotypes. Archives of Agronomy and Soil Science, 66(5), 706–716. https://doi.org/10.1080/03650340.2019.1633577
Augé, R. M., Toler, H. D., & Saxton, A. M. (2015). Arbuscular mycorrhizal symbiosis alters stomatal conductance of host plants more under drought than under amply watered conditions: a meta-analysis. Mycorrhiza, 25(1), 13–24. https://doi.org/10.1007/s00572-014-0585-4
Bender, S. F., Wagg, C., & van der Heidjen, M. G. A. (2016). An underground revolution: biodiversity and soil ecological engineering for agricultural sustainability. Trends in Ecology & Evolution, 31(6), 440–452. https://doi.org/10.1016/j.tree.2016.02.016
Berruti, A., Lumini, E., Balestrini, R., & Bianciotto, V. (2016). Arbuscular mycorrhizal fungi as natural biofertilizers: Let’s benefit from past successes. Frontiers in Microbiology, 6, Article 1559. https://doi.org/10.3389/fmicb.2015.01559
Bonareri Oruru, M., Mugendi Njeru, E., Pasquet, R., & Runo, S. (2018). Response of a wild-type and modern cowpea cultivars to arbuscular mycorrhizal inoculation in sterilized and non-sterilized soil. Journal of Plant Nutrition, 41(1), 90–101. https://doi.org/10.1080/01904167.2017.1381728
Chu, Q., Wang, X., Yang, Y., Chen, F., Zhang, F., & Feng, G. (2013). Mycorrhizal responsiveness of maize (Zea mays L.) genotypes as related to releasing date and available P content in soil. Mycorrhiza, 23(6), 497–505. https://doi.org/10.1007/s00572-013-0492-0
Dibut Alvarez, B., Martínez Viera, R., Hernández Barrueta, G., López Gutiérrez, M., Martínez Cruz, A., Bach Alvárez, T., Rivera Espinosa, R., Hernández Rodríguez, A., Fernández Martín, F., Medina Basso, N., & Herrera, R. A. (2011). Surgimiento y desarrollo en Cuba de la red de producción de biofertilizantes y bioestimuladores. Agrotecnia de Cuba, 35(1), 61–72. https://bit.ly/3Jqh3bI
Espinosa-Cuéllar, A., Rivera-Espinosa, R., Ruíz-Martínez, L., Espinosa-Cuéllar, E., & Lago-Gato, Y. (2019). Manejo de precedentes inoculados con HMA para micorrizar eficientemente el boniato (Ipomoea batatas L.) en sucesión. Cultivos Tropicales, 40(2), Artículo e03. https://ediciones.inca.edu.cu/index.php/ediciones/article/view/1508/html
Fernández, F., Gómez, R., Vanegas, L. F., Martínez M. A., de la Noval, B., & Rivera, R. (2000). Producto inoculante micorrizógeno (Certificado de Patente CU 22641). Oficina Cubana de la Propiedad Industrial. https://bit.ly/3w7Ma45
Food and Agriculture Organization of the United Nations. (2019). FAOSTAT Statistical Database. https://www.fao.org/faostat/en/#data/QCL. Accessed August 2022
Giovanetti, M., & Mosse, B. (1980). An evaluation of techniques for measuring vesicular arbuscular mycorrhizal infection in roots. New Phytologist, 84(3), 489–500. https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.1980.tb04556.x
González, P. J. (2014). Manejo efectivo de la simbiosis micorrízica arbuscular vía inoculación y la fertilización mineral en pastos del género Brachiaria [Tesis doctoral, Universidad Agraria de La Habana], Repositorio Digital Geotech. http://repositorio.geotech.cu/jspui/handle/1234/3632
González, P. J., Ramírez, J. F., Rivera, R., Hernández, A., Plana, R., Crespo, G., & Rosales, P. R. (2015). Management of arbuscular mycorrhizal inoculation for the establishment, maintenance and recovery of grasslands. Cuban Journal of Agricultural Science, 49(4), 535–540. http://cjascience.com/index.php/CJAS/article/view/499
González Cañizares, P. J., Ramírez Pedroso, J. F., Rivera Espinosa, R., Hernández Jiménez, A., & Crespo Flores, G. (2016). Efectividad de la inoculación de hongos micorrízicos arbusculares en dos leguminosas forrajeras cultivadas en dos tipos de suelos. Tropical Grasslands-Forrajes Tropicales, 4(2), 82–90. https://doi.org/10.17138/TGFT(4)82-90
Guo, J., Ling, N., Chen, Z., Xue, C., Li, L., Liu, L., Gao, L., Wang, M., Ruan, Y., Guo, S., Vandenkoornhuyse, P., & Shen, Q. (2020). Soil fungal assemblage complexity is dependent on soil fertility and dominated by deterministic processes. New Phytologist, 226(1), 232-243. https://doi.org/10.1111/nph.16345
Hart, M. M, Antunes, P. M., Bala Chaudhary, V., & Abbott, L. K. (2018). Fungal inoculants in the field: Is the reward greater than the risk? Functional Ecology, 32(1), 126–135. https://doi.org/10.1111/1365-2435.12976
Herrera-Peraza, R. A., Furrazola, E., Ferrer, R. L., Fernández Valle, R., & Torres Arias, Y. (2004). Functional strategies of root hairs and arbuscular mycorrhizae in an evergreen tropical forest, Sierra del Rosario, Cuba. Revista CENIC Ciencias Biológicas, 35(2), 113–123. https://revista.cnic.cu/index.php/RevBiol/article/view/1199
Jansa, J., Forczek, S. T., Rozmoš, M., Püschel, D., Bukovská, P., & Hršelová, H. (2019). Arbuscular mycorrhiza and soil organic nitrogen: network of players and interactions. Chemical and Biological Technologies in Agriculture, 6, Article 10. https://doi.org/10.1186/s40538-019-0147-2
Janos, D. P. (2007). Plant responsiveness to mycorrhiza differs from dependence upon mycorrhizas. Mycorrhiza, 17(2), 75–91. https://doi.org/10.1007/s00572-006-0094-1
Jiang, F., Zhang, L., Zhou, J., George, T. S., & Feng, G. (2021). Arbuscular mycorrhizal fungi enhance mineralization of organic phosphorus by carrying bacteria along their extraradical hyphae. New Phytologist, 230(1), 304–315. https://doi.org/10.1111/nph.17081
João, J. P., Espinosa Cuéllar, A., Ruíz Martínez, L., Simó González, J., & Rivera Espinosa, R. (2016). Efectividad de cepas de HMA en el cultivo de la yuca (Manihot esculenta Crantz) en dos tipos de suelos. Cultivos Tropicales, 37(1), 48–56. https://ediciones.inca.edu.cu/index.php/ediciones/article/view/1153
Kiers, E. T., Duhamel, M., Beesetty, Y., Mensah, J. A., Franken, O., Verbruggen, E., Fellbaum, C. R., Kowalchuk, G. A., Hart, M. M., Bago, A., Palmer, T. M., West, S. A., Vandenkoornhuyse, P., Jansa, J., & Bücking, H. (2011). Reciprocal rewards stabilize cooperation in the mycorrhizal symbiosis. Science, 333(6044), 880–882. https://doi.org/10.1126/science.1208473
Koch, A. M., Antunes, P. M., Maherali, H., Hart, M. M., & Klironomos, J. N. (2017). Evolutionary asymmetry in the arbuscular mycorrhizal symbiosis: conservatism in fungal morphology does not predict host plant growth. New Phytologist, 214(3), 1330–1337. https://doi.org/10.1111/nph.14465
Lanfranco, L., Fiorilli, V., & Gutjahr, C. (2018). Partner communication and role of nutrients in the arbuscular mycorrhizal symbiosis. New Phytologist, 220(4), 1031–1046. https://doi.org/10.1111/nph.15230
Lehmann, A., Leifheit, E. F., & Rillig, M. C. (2017). Mycorrhizas and soil aggregation. In C. Johnson, C. Gerhing, & J. Jansa (Eds.), Mycorrhizal mediation of soil (pp. 241–262). Freie Universität Berlin. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-804312-7.00014-0
Ministerio de la Agricultura. (2012). Instructivo técnico sobre el cultivo del boniato. Ministerio de la Agricultura.
Mukhongo, R. W., Tumuhairwe, J. B., Ebanyat, P., AbdelGadir, A. H., Thuita, M., & Masso, C. (2017). Combined application of biofertilizers and inorganic nutrients improves sweet potato yields. Frontiers in Plant Science, 8, Article 219. https://doi.org/10.3389/fpls.2017.00219
Oficina Nacional de Estadísticas e Información (Ed.). (2022). Anuario Estadístico de Cuba 2021. Agricultura, Ganadería, Silvicultura y Pesca (Capítulo 9). Oficina Nacional de Estadísticas e Información.
Ortas, I., & Bilgili, G. (2022). Mycorrhizal species selectivity of sweet sorghum genotypes and their effect on nutrients uptake.Acta Agriculturae Scandinavica, Section B — Soil & Plant Science, 72(1), 733–743. https://doi.org/10.1080/09064710.2022.2063167
Ortaş¸ I., & Rafique, M. (2017). The mechanisms of nutrient uptake by arbuscular mycorrhizae. In A. Varma, R. Prasad, & N. Tuteja (Eds.), Mycorrhiza - Nutrient uptake, biocontrol, ecorestoration (pp. 1–20). Springer International Publishing AG. https://doi.org/10.1007/978-3-319-68867-1_1
Paneque, V. M., Calaña, J. M., Calderón, M., Borges, Y., Hernández, T. C., & Caruncho, C. M. (2010). Manual de técnicas analíticas para análisis de suelo, foliar, abonos orgánicos y fertilizantes químicos. Ediciones Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas.
Parihar, M., Rakshit, A., Singh Meena, V., Kumar Gupta, V., Rana, K., Choudhary, M., Tiwari, G., Kumar Mishra, P., Pattanayak, A., Kumar Bisht, J., Singh Jatav, S., Khati, P., & Singh Jatav, H. (2020). The potential of arbuscular mycorrhizal fungi in C cycling: a review. Archives of Microbiology, 202(7), 1581–1596. https://doi.org/10.1007/s00203-020-01915-x
Pascual, J. A. (2016). The use of arbuscular mycorrhizal fungi in combination with Trichoderma spp. in sustainable agriculture. In N. K. Arora, S. Mehnaz, & R. Balestrini (Eds.), Bioformulations for sustainable agriculture (pp. 137–146). Springer India. https://doi.org/10.1007/978-81-322-2779-3_7
Pellegrino, E., Öpik, M., Bonari, E., & Ercoli L. (2015). Responses of wheat to arbuscular mycorrhizal fungi: A meta-analysis of field studies from 1975 to 2013. Soil Biology & Biochemistry, 84, 210–217. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2015.02.020
Phillips, J. M., & Hayman, D. E. (1970). Improved procedures for clearing roots and staining parasitic and vesicular-arbuscular mycorrhizal fungi for rapid assessment of infection. Transactions of the British Mycological Society, 55(1), 158–161. https://doi.org/10.1016/S0007-1536(70)80110-3
Rillig, M. C., Aguilar-Trigueros, C. A., Camenzind, T., Cavagnaro, R. T., Degrune, F., Hohmann, P., Lammel, D. R., Mansour, I., Roy, J., van der Heijden, M. G. A., & Yang, G. (2019). Why farmers should manage the arbuscular mycorrhizal simbiosis. New Phytologist, 222(3), 1171–1175. https://doi.org/10.1111/nph.15602
Rivera, R., Fernández, F., Fernández, K., Ruiz, L., Sánchez, C., & Riera, M. (2007). Advances in the management of effective arbuscular mycorrhizal symbiosis in tropical ecosystems. In C. Hamel, & C. Plenchette (Eds.), Mycorrhizae in crop production (pp. 151–196). Haworth Press.
Rivera Espinosa, R., González Cañizares, P. J., Ruiz Martínez, L., Martin Alonso, G., & Cabrera Rodríguez, A. (2023). The strategic combination of mycorrhizal inoculants, fertilizers and green manures improve crop productivity. Review of cuban research. In Q. -S. Wu, Y. -N. Zou, Y. -J. He, & N. Zhou (Eds.), New research on mycorrhizal fungus (pp. 55–112). Nova Publishers.
Ruíz Martínez, L., Simó González, J., Rodríguez, S., & Rivera Espinosa, R. (2012). Las micorrizas en cultivos tropicales. Una contribución a la sostenibilidad agroalimentaria. Editorial Académica Española.
Ryan, M. H., Kidd, D. R., Sandral, G. A., Yang, Z., Lambers, H., Culvenor, R. A., Stefanski, A., Nichols, P. G. H., Haling, R. H., & Simpson, R. J. (2016). High variation in the percentage of root length colonized by arbuscular mycorrhizal fungi among 139 lines representing the species subterranean clover (Trifolium subterraneum). Applied Soil Ecolology, 98, 221–232. http://dx.doi.org/10.1016/j.apsoil.2015.10.019
Sakha, M. A., Jefwa, J., Gweyi-Onyango, J. P. (2019). Effects of arbuscular mycorrhizal fungal inoculation on growth and yield of two sweet potato varieties. Journal of Agriculture and Ecology Research International, 18(3), 1–8. https//doi.org/10.9734/jaeri/2019/v18i330063
Schütz, L., Gattinger, A., Meier, M., Müller, A., Boller, T., Mäder, P., & Mathimaran, N. (2017). Improving crop yield and nutrient use efficiency via biofertilization—A global meta-analysis. Frontiers in Plant Science, 8, Article 2204. https://doi.org/10.3389/fpls.2017.02204
Simó González J. E., Rivera Espinosa, R., Ruíz Martínez, L., & Martín Alonso, G. (2020). The integration of AMF inoculants, green manure and organo-mineral fertilization, in banana plantations on calcic haplic phaeozems. Tropical and Subtropical Agroecosystems, 23, Article 08. http://dx.doi.org/10.56369/tsaes.2882
Simó González, J. E., Ruíz Martínez, L. A., & Rivera Espinosa, R. (2017). Inoculación de hongos micorrizógenos arbusculares (HMA) y relaciones suelo Pardo-abonos orgánicos en la aclimatización de vitroplantas de banano. Cultivos Tropicales, 38(3), 102–111. https://ediciones.inca.edu.cu/index.php/ediciones/article/view/15
Thirkell, T. J., Grimmer, M., James, L., Pastok, D., Allary, T., Elliott, A., Paveley, N., Daniell, T., & Field, K. J. (2022). Variation in mycorrhizal growth response among a spring wheat mapping population shows potential to breed for symbiotic benefit. Food and Energy Security, 11(2), Article e370. https://doi.org/10.1002/fes3.370
Toppo, N. N., & Maiti, D. (2017). Capturing plant genetic potential of upland rice for exploiting arbuscular mycorrhiza responsiveness to improve rice variety for higher phosphorus (P) acquisition under p limiting environments. In A. Varma, R. Prasad, & N. Tuteja (Eds.), Mycorrhiza - nutrient uptake, biocontrol, ecorestoration (pp. 45–73). Springer International Publishing AG. https://doi.org/10.1007/978-3-319-68867-1_3
van der Heijden, M. G. A., Martin, F. M., Selosse, M. -A., & Sanders, I. R. (2015). Mycorrhizal ecology and evolution: the past, the present, and the future. New Phytologist, 205(4), 1406–1423. https://doi.org/10.1111/nph.13288
Wang, X. -x., Zhang, M., Sheng, J. -d., Feng, G., & Kuyper, T. W. (2022). Breeding against mycorrhizal symbiosis: modern cotton (Gossypium hirsutum L.) varieties perform more poorly than older varieties except at very high phosphorus supply. Journal of Integrative Agriculture, 22(3), 701–705. https://doi.org/10.1016/j.jia.2022.08.004
Willis, A., Rodrigues, B. F., & Harris, P. J. C. (2013). The ecology of arbuscular mycorrhizal fungi. Critical Reviews in Plant Sciences, 32(1), 1–20. https://doi.org/10.1080/07352689.2012.683375
World Reference Base for Soil Resources. (2014). World reference base for soil resources 2014. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps, update 2015. [World soil resources Reports 106]. Food and Agriculture Organization of the United Nations. https://www.fao.org/3/i3794en/I3794en.pdf
Zangaro, W., & Lirio Rondina, A. B. (2016). Arbuscular mycorrhizas in different successional stages in some Brazilian ecosystems. In M.C. Pagano (Ed.), Recent advances on mycorrhizal fungi, fungal biology (pp. 47–62). Springer International Publishing Switzerland. https://doi.org/10.1007/978-3-319-24355-9_5
Zhang, S., Lehmann, A., Zheng, W., You, Z., & Rillig, M. C. (2019). Arbuscular mycorrhizal fungi increase grain yields: a meta-analysis. New Phytologist, 222(1), 543–545. https://doi.org/10.1111/nph.15570
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