Cultivos Tropicales ISSN: Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas Cuba

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1 Cultivos Tropicles ISSN: Instituto Ncionl de Ciencis Agrícols Cu Mujic Pérez, Yonisy; Fuentes Mrtínez, Agustín G. EFECTO A LA BIOFERTILIZACIÓN CON HONGOS MICORRÍZICOS ARBUSCULARES (HMA) EN EL CULTIVO DEL TOMATE EN CONDICIONES DE ESTRÉS ABIÓTICO Cultivos Tropicles, vol. 33, núm. 4,, 212, pp Instituto Ncionl de Ciencis Agrícols L Hn, Cu Disponile en: Cómo citr el rtículo Número completo Más informción del rtículo Págin de l revist en redlyc.org Sistem de Informción Científic Red de Revists Científics de Améric Ltin, el Crie, Espñ y Portugl Proyecto cdémico sin fines de lucro, desrrolldo jo l inicitiv de cceso ierto

2 Cultivos Tropicles, 212, vol. 33, no. 4, p ISSN impreso: ISSN digitl: Ministerio de Educción Superior. Cu Instituto Ncionl de Ciencis Agrícols EFECTO A LA BIOFERTILIZACIÓN CON HONGOS MICORRÍZICOS ARBUSCULARES (HMA) EN EL CULTIVO DEL TOMATE EN CONDICIONES DE ESTRÉS ABIÓTICO Biofertiliztion response rusculr mycorrhizl fungi (AMF) on tomto crop in iotic stress conditions Yonisy Mujic Pérez y Agustín G. Fuentes Mrtínez ABSTRACT. In order to evlute iofertiliztion effect with rusculr mycorrhizl fungi on tomto crop (Solnum lycopersicum L. cultivr Amli) ginst iotic stress, this reserch ws developed on locl frm production for two consecutive yers (21 nd 211). Tomto crop ws estlished in non-optiml seson (April-July) for growth nd development. Glomus cuense ws used which were otined solid nd liquid inoculnts. Inocultion ws performed on seedling stge t 2 grms.plnt -1 (solid inoculum) nd 2 ml.plnt -1 (liquid inoculum), verging 4 spores.plnt -1 in oth cses. Plnt height (cm), flower numer, fruit numer nd yield (t.h -1 ) were studied s response vriles. Fctile crop yield ws otined depending seson, which llows the AMF use in solid nd liquid formultion, enefiting frmers to plnting out seson. RESUMEN. Con l finlidd de evlur el efecto de l iofertilizción con hongos micorrízicos rusculres en el cultivo del tomte (Solnum lycopersicum L. cultivr Amli) frente estrés iótico, se desrrolló est investigción en un finc de producción locl del municipio de Sn Antonio de ls Vegs durnte dos ños consecutivos (21 y 211). El cultivo del tomte se estleció en un período no óptimo (riljulio) pr su crecimiento y desrrollo. Se utilizó l especie Glomus cuense prtir de l cul se otuvieron los inoculntes sólidos y líquidos. L inoculción se relizó en l etp de semillero rzón de 2 grmos.plnt -1 (inóculo sólido) y 2 ml.plnt -1 (inóculo líquido), con promedio de 4 espors.plnt -1 en mos csos. Se estudiron vriles de respuest como: ltur de l plnt (cm), número de flores, número de frutos y rendimiento (t.h -1 ). Se encontró un respuest positiv del cultivo del tomte pr ms forms de inoculción de HMA. Se otuvo un rendimiento fvorle del cultivo en función de l époc estlecid, lo que permite compror que l utilizción de los HMA en formulción sólid y líquid, eneficindo productores su siemr fuer de époc. Key words: interction tomto- mycorrhizl, inocultion, non-optiml period Plrs clve: intercción tomte-micorrizs, inoculción, período no óptimo INTRODUCCIÓN El tomte (Solnum lycopersicum L.) se consider l hortliz que más se cultiv en el mundo seguido por el cultivo de l pp. Cd ño se producen más de 1 millones de tonelds con un rendimiento promedio de 28 t.h -1. En Cu, represent lrededor del 4 % de l superficie y dentro de l producción totl de hortlizs ocup el primer lugr; demás del consumo en fresco por M.Sc. Yonisy Mujic Pérez, Investigdor Aspirnte del deprtmento de Biofertilizntes y Nutrición de ls Plnts, Instituto Ncionl de Ciencis Agrícols (INCA), gvet postl 1, Sn José de ls Ljs; Agustín G. Fuentes Mrtínez, Productor Independiente, Finc Menocl, Sn Antonio de ls Vegs, Myeque, Cu. CP ymujic@inc.edu.cu l polción, grn prte de l producción se destin l procesmiento industril (1). L necesidd de producir tomte durnte todo el ño se incrementó en ls últims décds del siglo psdo, lo que condujo l desrrollo de investigciones dirigids introducir cultivres con ciert dptilidd ls condiciones de l cmpñ primver-verno. En los píses de l región tropicl existe un influenci negtiv de ls lts temperturs y l rdición solr sore l fructificción del cultivo, lo que conduce un disminución en los rendimientos en ls siemrs efectuds durnte este período (2). Unido l otención de nuevs línes dptds condiciones no idónes pr el cultivo, se plicn exitosmente iofertilizntes de producción ncionl en 4

3 Cultivos Tropicles, 212, vol. 33, no. 4, p l explotción hortícol (1), destcándose l simiosis que se estlece entre ls plnts y los hongos micorrízicos rusculres (HMA) en diferentes ecosistems grícols y nturles (3). L utilizción de estos microorgnismos result fctile pr culquier sistem de producción grícol deido ls funciones que relizn un vez que se socin con ls plnts; entre ells encontrmos: incremento en l sorción de nutrientes minerles y gu prtir de un umento en el volumen de suelo explordo, myor resistenci ls toxins, incremento de l trslocción y soluilizción de elementos esenciles, protección contr ptógenos rdicles y el umento de l tolernci nte condiciones iótics dverss (sequí, slinidd, etc.)(3). Atendiendo los criterios nteriormente expuestos, en l décd de los 9, el Instituto Ncionl de Ciencis Agrícols (INCA) inició un mplio progrm de investigciones ásics con estos simiontes y como resultdo se otuvo un iofertiliznte de formulción sólid registrdo como EcoMic, con lto grdo de purez y estilidd iológic, con el cul se ejecutron estudios que mostrron resultdos stisfctorios en ríces tuérculos* y trigo (4). Tomndo como punto de prtid l efectividd mostrd por este inoculnte sólido, prtir del ño 2 se inicin nuevos estudios, pero est vez con el propósito de formulr un nuevo producto prtir de hongos micorrízicos rusculres (HMA) en soporte líquido, con l finlidd de diversificr ls vís de inoculción de estos simiontes grntizndo plicciones por l ví del fertirriego y demás permite reutilizr l rcill empled en el proceso de reproducción de los propáglos. Recientemente se hn encontrdo resultdos promisorios con l utilizción de los HMA en formulción líquid pr el cultivo del tomte (). Ante estrés iótico (sequí, lts temperturs y slinidd) se plnte que los HMA tienen un efecto sore ls relciones hídrics de l plnt, modificndo su conductividd estomátic, su ts fotosintétic y su trnspirción; mientrs que en el suelo, los exuddos fúngicos promueven l cohesión entre sus prtículs e incrementn l retención de gu (6). * Mrrero, Y. J. y River, R. A. Efecto de frecuencis de inoculción micorrízic y el loreo sore un secuenci de cultivos en un suelo Prdo Mullido crontdo. [Tesis de Mestrí]. INCA p. Con todos estos criterios descritos el ojetivo de est investigción fue compror l eficienci de dos inoculntes se de HMA (sólido y líquido) pr el cultivo del tomte jo condiciones de producción estlecido en período no óptimo. MATERIALES Y MÉTODOS Uicción geográfic. Los experimentos se desrrollron en l Finc Menocl uicd en l loclidd de igul nomre en el municipio de Sn Antonio de ls Vegs, provinci Myeque 3 metros sore el nivel del mr. Mteril vegetl. Se utilizó el tomte (Solnum lycopersicum L. cultivr Amli) como cultivo modelo con un 96 % de germinción, cuys semills fueron otenids en el deprtmento de Genétic y Mejormiento Vegetl del INCA (7) y se desinfectron con un solución de hipoclorito de sodio l 1 % por 1 minutos (8). Psdo este tiempo se decntó l solución, se lvron tres veces con gu destild y fueron semrds en ndejs cuns (2,9x2,9x6,) rzón de dos semills por lveolo (9). Posteriormente se relizó un rleo y se dejó un sol plnt. El cultivo creció jo condiciones mientles de tempertur y humedd reltiv, sí como fotoperíodo nturl por 2 dís. El sustrto que se empleó pr el semillero estuvo compuesto por un mezcl de suelo, mteri orgánic y pj de rroz (2:1:1), cuys propieddes químics se muestrn en l Tl I. Condiciones experimentles: Los experimentos se desrrollron sore un suelo Hidromórfico Gley Vértico Crontdo (1), cuys propieddes químics se presentn en l Tl I (semillero y trsplnte). INOCULANTES MICORRIZÓGENOS Se estudió l especie de hongo micorrízico rusculr (HMA) Glomus cuense (Y. Rodr. & Y. Dlpé), identificd por Rodríguez et l. (13), l que se reprodujo en el ceprio de micorrizs rusculres del INCA y fue inoculd por dos vís diferentes: l primer medinte el inoculnte sólido EcoMic (2 g.plnt -1 ) con un promedio de 2 espors.grmo -1 y l segund con el inoculnte líquido LicoMic (2 ml por plnt) con 2 espors como promedio.ml -1. El inoculnte sólido se plicó con l tecnologí de recurimiento de ls semills (14), mientrs que el líquido se dicionó plnt plnt. Tl I. Principles crcterístics del suelo utilizdo en l investigción Vriles ph MO (%) P C Mg K N (mg.kg -1 ) (cmol.kg -1 ) Sum de ses Espors HMA/g Semillero 1 8, 6, , 3,7,48,19 12,87 3 Trsplnte 2 8,2 4, ,4 8,7,61,3 27, : Mezcl de suelo, mteri orgánic y pj de rroz (2:1:1) 2 : Muestr del áre de trsplnte l profundidd de -2 cm Determinciones: ph l H 2 O, Potenciómetro; Mteri Orgánic (MO), Wlkley Blck; Fósforo (P), Onini; Ctiones, C, Mg, N y K, Método de Mslov; extrcción de espors de HMA (11) con l técnic modificd (12) 41

4 Cultivos Tropicles, 212, vol. 33, no. 4, p En mos csos l inoculción se relizó durnte l etp de semillero los siete dís después de l germinción (ddg) del cultivo. DESCRIPCIÓN DE LOS TRATAMIENTOS Y EVALUACIONES Los experimentos se ejecutron durnte dos ños consecutivos (21-211) durnte los meses de ril-julio, en condiciones no óptims pr el cultivo del tomte y con j disponiilidd de insumos. Durnte l etp de investigción se registrron los vlores promedio de tempertur, humedd reltiv y precipitciones en l Estción Meteorológic de Sn Antonio de ls Vegs. Se plicó fertiliznte minerl (NPK de l fórmul complet ) en un % según l dosis requerid pr el cultivo y se frccionó en dos momentos: en el trsplnte y un mes posterior l mismo. Ls tenciones culturles fueron relizds mnulmente por los oreros de l finc y el riego se correspondió con el gu de lluvi del período. Se siguió un diseño completmente letorizdo con tres trtmientos: un testigo sin inoculr, otro inoculdo con el iofertiliznte EcoMic y por último el inóculo con LicoMic. El mrco de plntción fue de 1,4 m x,2 m, donde cd trtmiento constó de siete surcos con 6 plnts cd uno, pr un totl de 21 surcos evludos. Pr ls determinciones se evluron 1 plnts por trtmiento en dos momentos importntes pr el cultivo: inicios de l florción y cosech del cultivo (se eliminron dos surcos de cd trtmiento como áre de orde). Ls vriles evluds fueron: Prámetros fúngicos (florción): Pr l estimción de los indicdores fúngicos ls ricills fueron secds 7 o C y teñids (1). Se determinó l frecuenci de colonizción micorrízic por el método de los interceptos (16) y l intensidd de l colonizción (17). Índices del crecimiento de ls plnts (florción): Se determinó l ltur de l plnt y el número de flores. Pr l determinción de l ms sec de ls ríces y folires ls muestrs permnecieron en l estuf 7 o C hst otener peso constnte. Rendimiento grícol y componentes: Se determinó el número de frutos por plnt y el rendimiento del cultivo (t.h -1 ) l finlizr los experimentos, tomndo cutro cosechs del cultivo. ANÁLISIS ESTADÍSTICO Los dtos fueron nlizdos medinte el softwre STATGRAPHICS Centurion pr Windows. Todos los crcteres cumplín los supuestos de normlidd y homogeneidd de vrinz por lo cul se procedió efectur un nálisis de vrinz según modelo de clsificción simple l dto originl**. ** Vásquez, E. R. Contriución l trtmiento estdístico de dtos con distriución inomil en el modelo de nálisis de vrinz. [Tesis de Doctordo]. INCA. Myeque p. Pr l discriminción de medis se utilizó el procedimiento de Duncn con un significción de un % en los csos en que el ANOVA resultó significtivo. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Los resultdos descrien el comportmiento de ls vriles nlizds durnte el primer ño experimentl (21) ddo que l ño siguiente ls vriles mntuvieron un respuest similr. El comportmiento de los indicdores fúngicos, frecuenci e intensidd de l colonizción micorrízic se descrie en l Figur 1 donde se oservó un respuest fvorle en los trtmientos inoculdos en relción con el control sin inoculr. En cunto l frecuenci de colonizción, pr ms vís de inoculción (sólido y líquido) se otuvieron vlores promedios que oscilron entre 4-47 %, los que fueron significtivmente superiores l testigo no inoculdo (2-9 %). Frecuenci colonizción (%) Intensidd colonizción (%) ,8 1,6 1,4 1,2 1,8,6,4,2 Esx= 1,8 Esx=,2 Medis con letrs no comunes pr cd gráfico indicn diferencis significtivs pr p, Figur 1. Comportmiento de l frecuenci e intensidd de l colonizción pr el cultivo del tomte en l etp experimentl 42

5 Cultivos Tropicles, 212, vol. 33, no. 4, p En cunto l intensidd de l colonizción micorrízic, indicdor que expres l cntidd porcentul de estructurs fúngics en el interior de l ríz, se otuvo que los trtmientos inoculdos con EcoMic y LicoMic superron l trtmiento testigo con vlores de 1,4 y 1,72 % respectivmente. Los vlores de frecuenci e intensidd de l colonizción micorrízic otenidos en el trtmiento testigo pueden estr relciondos con l presenci de propágulos ntivos de HMA en el suelo. Se conoce que l distriución de ls polciones ntivs de HMA depende de l diversidd de plnts, de los fctores climáticos y de ls propis intercciones que se estlecen entre ls diferentes especies de hongos que coexisten en el ecosistem, lo que determin, pr lguns especies más que otrs, su cpcidd de estlecer l simiosis con los cultivos (18). Ls experiencis cuns otenids pr el mnejo de los HMA en condiciones de producción señln que existen lguns ceps de HMA que eneficin en myor grdo un determindo hospednte en comprción con otro demás de un ciert especificidd en función del tipo de suelo (19). En el cso prticulr de l especie Glomus cuense los resultdos demuestrn que pesr de ser l más recomendd pr suelos Ferrlíticos Rojos, jo nuestrs condiciones experimentles, demostró tener un uen comportmiento. Los vlores otenidos pr l frecuenci e intensidd de l colonizción micorrízic coinciden con los que se reportn pr el cultivo del míz cundo se inoculó con l especie Glomus mossee los 3 dís después de l siemr (2). Asimismo estos vlores supern los reportdos pr el cultivo del tomte jo condiciones de déficit hídrico, donde l frecuenci e intensidd de l colonizción fue de,32 y,77 % respectivmente (21). Al relizr un estudio integrl de los indicdores de funcionmiento micorrízico (frecuenci e intensidd de l colonizción) podemos firmr que pesr de herse encontrdo un frecuenci de colonizción lt (4-47 %), l intensidd fue j (1,4-1,72 %), lo que demuestr que el cultivo del tomte se encontr en un etp ctiv de crecimiento y desrrollo y por lo tnto el estlecimiento de simiosis micorrízic se encuentr en su fse inicil. En l Figur 2 se muestr l influenci de l inoculción de los HMA sore los indicdores del desrrollo vegettivo del cultivo del tomte (ltur, número de flores y ms sec ére). En los tres csos se pudo compror que los trtmientos inoculdos superron l testigo y ms forms de inoculción del simionte (sólid y líquid) no difirieron entre sí. L florción en los trtmientos inoculdos se delntó cinco dís en relción con el trtmiento testigo, efecto que pudo estr relciondo l époc de siemr, específicmente l influenci de ls vriles climátics. El estlecimiento del cultivo en el momento óptimo result de vitl importnci pr su ciclo vegettivo y sore todo pr el tiempo que trnscurre entre un fenofse y otr (22). Altur (cm) No/flores Ms sec ére (g) Esx= 1,2 Esx=,29 Medis con letrs no comunes pr cd gráfico indicn diferencis significtivs pr p, Figur 2. Comportmiento de los indicdores de crecimiento y desrrollo del cultivo del tomte (ltur, número de flores y ms sec ére) pr el cultivo del tomte en l etp experimentl Trtmientos Esx= 1,67 Trtmientos Trtmientos 43

6 Cultivos Tropicles, 212, vol. 33, no. 4, p L influenci de l inoculción de HMA sore indicdores del desrrollo vegettivo de ls plnts h sido mplimente demostrd en l explotción de pstos (23), en diferentes genotipos de fress (24) y en l producción de cítricos jo condiciones de estrés iótico (2), deido que durnte el estlecimiento de l simiosis se producen modificciones en l plnt, tnto fisiológics como ioquímics, incluyendo l síntesis de compuestos que estimuln el crecimiento de ls hifs del hongo en el suelo, lo que increment l superficie de sorción sí como l trslocción de nutrientes y gu del hongo l plnt y por lo tnto se increment l ioms ére (26). El efecto de l inoculción sore el rendimiento del cultivo (t.h -1 ) y el número de frutos por plnt durnte el ciclo experimentl se descrie en l Figur 3. Se pudo precir que en mos indicdores l tendenci fue similr en los trtmientos inoculdos en relción con el testigo no inoculdo. Result importnte destcr que si ien los vlores lcnzdos en el rendimiento del cultivo fueron jos pr est vriedd, se otuvo que en los trtmientos inoculdos los resultdos fueron superiores comprdos con el testigo. Se conoce que l vriedd de tomte Amli tiene un rendimiento potencil de 4,9 t.h -1 en l époc de invierno, vlor que disminuye considerlemente en el período de primver-verno uns 29 t.h -1 (7), y este super l encontrdo en este estudio. Aunque el cultivo del tomte se desrroll en diverss ltitudes, tipos de suelo, temperturs y métodos de cultivo, escl de producción est hortliz present limitciones en ls regiones tropicles, sore todo en los meses de primver-verno, cundo prevlecen ls lts temperturs y rdición solr. En l Figur 4 se descrie l tendenci de l tempertur promedio (ºC) y l humedd reltiv (%) durnte el ciclo del experimento. Se oservó que l tempertur se mntuvo prácticmente constnte durnte los meses evludos y lcnzó vlores de 34 o C, los que se considern ltos pr ls exigencis del cultivo. Se conoce que en el cultivo del tomte l tempertur determin l velocidd de ls recciones químics trvés de l producción de hormons y cundo scienden vlores muy cerc de los 4 o C se reduce el crecimiento vegettivo, el rendimiento del cultivo sí como l clidd de los frutos (27). Pr l humedd reltiv se oservó un descenso en el mes de myo que se incrementó l mes siguiente hst vlores de un 8 %. L incidenci de est vrile climátic sore el cultivo del tomte está ien mrcd dd por el lto grdo de sensiilidd del cultivo. Cundo l HR es superior un 8 % se fvorece el desrrollo de enfermeddes éres, el grietmiento de los frutos y se dificult l fecundción (27). Con los resultdos se pudo compror l efectividd de ms forms de inoculción (sólid y líquid) en el cultivo del tomte, demás de l fctiilidd de l inoculción con hongos micorrízicos rusculres en l tolernci del cultivo nte estrés iótico. Frutos.plnt -1 Rendimiento (t.h -1 ) Esx=,42 Esx=,16 Medis con letrs no comunes pr cd gráfico indicn diferencis significtivs pr p, Figur 3. Influenci de l inoculción sore el número de frutos y rendimiento del cultivo del tomte en l etp experimentl Tempertur (ºC) Figur 4. Comportmiento de l tempertur y humedd reltiv en l etp experimentl Trtmientos Tempertur Trtmientos ril myo junio julio Tiempo (meses) Humedd reltiv Humedd reltiv (ºC) 44

7 Cultivos Tropicles, 212, vol. 33, no. 4, p AGRADECIMIENTOS Agrdecimiento especil l técnico del grupo de micorrizs Aid Medin Crmon por su dedicción, poyo incondicionl y esfuerzo, sin los cules no huiese sido posile l exitos ejecución de est investigción. REFERENCIAS 1. Gómez, O.; Csnov, A. S.; Crdoz, H.; Piñeiro, F.; Hernández, J. L.; Murguido, C. A.; León, M. F. y Hernández, A. Guí técnic pr l Producción de tomte. Biliotec ACTAF. Editor: Instituto de Investigciones Hortícols «Lilin Dimitrov», L Hn, Cu, 21, ISBN: , 7p. 2. Moy, C.; Aris L.; Arzug, J.; Álvrez, M.; Pln, D.; Dueñs, F.; Florido, M.; Florido, R. y Hernández, J. Evlución y selección prticiptiv de nuevs línes de tomte (Solnum lycopersicum L., sección Lycopersicon) en Cmgüey. Cultivos Tropicles, 28, vol. 29, no. 2, p Smith, S. y Red, D. Coloniztion of roots nd ntomy of rusculr mycorrhiz. London : Acdemic Press. Mycorrhizl Simiosis, 28, p Pln, R.; González, P. J.; Dell Amico, J. M.; Fernández, F.; Clderón, A. y Mrrero, Y. 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8 Cultivos Tropicles, 212, vol. 33, no. 4, p Bothm, R.; Collin, C. L. y Ashmn, T. L. Plnt mycorrhizl fungus interctions ffect the expression of inreeding depression in wild strwerry. Int. J. Plnt Sci., 29, vol. 17, no. 2, p Terry, Elein; Pino, Mrí de los A.; Slomón, J. L.; Dell Amico, J. M.; Suárez, Y.; Chveco, O.; Peñ, R.; Wright, Juli y Andérez, Otto. L innovción locl como lterntiv pr tenur el impcto de l sequí. Cultivos Tropicles, 29, vol. 3, no. 2, p [Consultdo 1 junio del 212]. Disponile en: < / jsp?icve= >. 26. Brrer, S. E. Uso de hongos micorrízicos rusculres como un lterntiv pr l gricultur. Fcultd de Ciencis Agropecuris, 29, vol. 7, no. 1, p Moy, C. M.; Dominí, M. E. C.; Gómez, O. C.; Terry, E. A. y Pln, R. Ll. El tomte (Solnum lycopersicum L. sección Lycopersicon): Tecnologís pr l producción de tomte. Ediciones INCA, 27, 41 p. L Hn, Cu, ISBN: Reciido: 8 de noviemre de 211 Aceptdo: 9 de julio de 212 Cómo citr? Mujic Pérez, Yonisy y Fuentes Mrtínez, Agustín G. Efecto de l iofertilizción con hongos micorrízicos rusculres del género Glomus en el cultivo del tomte nte estrés iótico. Cultivos Tropicles, 212, vol. 33, no. 4, p ISSN