Tierra Tropical (2010) 6 (1): 23-31

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1 Tierr Tropicl (2010) 6 (1): EFECTO DE LA INOCULACIÓN DE HONGOS FORMADORES DE MICORRIZAS ARBUSCULARES (HMA) SOBRE LA ABSORCIÓN DE NUTRIENTES EN BANANO Y SU RELACIÓN CON EL NEMÁTODO Rdopholus similis S. Ocho, G. Zmrno, H. Lelnc 1 Universidd EARTH Ls Mercedes de Guácimo, Limón, Cost Ric Reciido 10 de ferero Aceptdo 11 de myo RESUMEN Los hongos formdores de micorrizs (HMA) tienen l cpcidd de mejorr el crecimiento y nutrición de ls plnts y permiten extrer P en form más eficiente. L posile intercción entre los HMA y nemátodos surge como un lterntiv en el control de estos ptógenos y rdic fundmentlmente en l posiilidd de crer tolernci nemátodos en plnts inoculds con micorrizs. Este trjo tuvo el ojetivo de determinr el efecto de los HMA en l sorción de nutrientes del nno (Mus AAA sugrupo Cvendish clon Vlery) y su relción con el nemátodo Rdopholus similis. El experimento se estleció en un diseño completmente l zr con cutro trtmientos, dos de ellos con diferentes cultivos de HMA (Glomus fscicultum y un mezcl de micorrizs ntivs se de Glomus spp.), un trtmiento con Vydte, y un testigo. L colonizción de los HMA en nno fue exitos. Los trtmientos con HMA (G. fscicultum y l mezcl de micorrizs ntivs) produjeron l mism colonizción que promedió un 23,6 %. G fscicultum produjo l myor ltur del pseudotllo y lrgo de ls hojs de ls plántuls de nno. Los trtmientos con HMA produjeron un myor sorción de P (36,7 mg plnt -1 ). No se encontrron efectos importntes en el control de R. similis con ninguno de los trtmientos, unque hy que considerr el corto tiempo que duró el experimento. Plrs clve: sorción de nutrientes, nno, Glomus fscicultum, micorrizs ntivs, Rdopholus similis. ABSTRACT Arusculr mycorrhizl fungi (AMF) hve the cpcity to improve plnt growth nd its nutrition nd llows for more efficient P sorption. The possile interction etween the AMF nd nemtodes suggests new lterntive in pthogen control, through the cretion of nemtode tolernce in plnts inoculted with mycorrhize. The ojective of this project ws to determine the effects of AMF on nutrient sorption in nns (Mus AAA sugroup Cvendish clone Vlery) nd their reltionship to the nemtode Rdopholus similis. The experiment ws estlished s completely rndom design with four tretments, two of them with different types of AMF (Glomus fscicultum nd mixture of ntive mycorrhize sed on Glomus spp.), tretment with Vydte, nd control. The AMF coloniztion on nns ws successful. The AMF tretments (G. fscicultum nd the mixture of ntive mycorrhize) produced the sme coloniztion, which verged t 23.6 %. G. fscicultum produced the highest pseudostem nd the longest leves on the nn seedlings. The AMF tretment produced etter P sorption 1 Contcto: Humerto Lelnc (hlelnc@erth.c.cr) ISSN:

2 24 Ocho et l. / Tierr Tropicl (2010) 6 (1): (34.7 mg plnt -1 ). AMF effects on R. similis control were not found in ny of the tretments; however, the short durtion of the experiment should e considered. Key words: rusculr mycorrhizl fungi, nn, Glomus fscicultum, ntive mycorrhize, Rdopholus similis. INTRODUCCIÓN L producción nner es un de ls ses económics más importntes en muchos píses ltinomericnos, deido su contriución l PIB, dinmizndo l economí con fuentes de empleos y con l generción de diviss (SICA, 2006). Los niveles de producción de nno se ven fectdos cd ño por l incidenci de plgs como los nemátodos (Bridge et l., 1997). Rdopholus similis es de myor importnci en l producción nner de ls zons tropicles (Gutiérrez, 2006), contriuye l reducción en los rendimientos y demás, limit el desrrollo de producciones sosteniles en nno (Srh et l., 1996). El tque de R. similis produce un necrosis en el sistem rdiculr de l plnt. Ést se increment con yud de otros orgnismos en el suelo como hongos y cteris. Al destruirse el sistem rdiculr, l sorción de gu y nutrientes se ve limitd, lo que fect l crecimiento y desrrollo de l plnt. Ls pérdids económics cusds por R. similis pueden ser superiores l 50 % en lgunos csos lo que h oligdo frecuentes plicciones de nemticids y hn umentdo los costos de producción, resultndo nocivos pr el ecosistem y pr quienes los plicn. Como respuest ést prolemátic se hn inicido investigciones en métodos lterntivos de control, en 1996 precen investigciones del efecto de l colonizción de micorrizs pr el control de un mpli diversidd de hongos en el suelo y nemátodos (Srh et l., 1996). Ls micorrizs son hongos que se socin simióticmente ls ríces de ls plnts; vrios estudios hn reveldo que mos (hongo y plnt) se eneficin del intercmio recíproco de fuentes minerles y orgánics (Jizme-Veg et l., 2004). L colonizción iotrófic de l ríz por los HMA provoc un desrrollo extensivo de micelio que interctú con los microháitts del suelo y grupos microinos rizosféricos. El micelio de los HMA se conect con l célul vegetl trvés del rúsculo, y es éste el responsle del intercmio de nutrientes entre ls prtes socids (hongo y plnt). Al formrse el rúsculo se llevn co modificciones nivel de estructur y morfologí, decundo l plnt pr mejorr su intercmio nutritivo. Un vez que el hongo h ingresdo en l célul vegetl, se sintetiz l memrn peri simiótic que posee fosfts neutrs y ATP-s y permiten l degrdción de gránulos de fosfto y su trnsferenci ctiv l vegetl (Alrcón y Ferrer-Cerrto, 2000). Además, permiten un uso más eficiente del fósforo y del zinc plicdos con los fertilizntes (Fggioli et l., 2008). Ls micorrizs tienen l cpcidd de mejorr el crecimiento y nutrición de ls plnts, optimizndo tmién el uso del gu y l tolernci l sequí. Además, mejorn l estructur del suelo yudndo mntener unidos los gregdos del suelo grcis l micelio y secreciones de glomlin (Fggioli et l., 2008). Yno et l. (1999) reportn l cpcidd de los hongos micorrízicos de generr cmios ioquímicos socidos con los mecnismos de defens, induciendo resistenci y desrrollndo un miente de microorgnismos ntgónicos los nemátodos. L posile intercción entre HMA y nemátodos es de sum importnci pr el desrrollo de nuevs práctics de control. El interés en ést intercción rdic fundmentlmente en l posiilidd de crer resistenci o tolernci nemátodos en plnts inoculds con HMA (Hol y

3 Ocho et l. / Tierr Tropicl (2010) 6 (1): Cook, 2005). A pesr de que existen vrios estudios sore l relción entre HMA y nemátodos endoprásitos, l myorí se refieren Meloidogyne spp. y Prtylenchus spp. Este trjo tiene el ojetivo de evlur el efecto de l inoculción de los HMA en l sorción de nutrientes del nno y su relción con R. similis. MATERIALES Y MÉTODOS El experimento se estleció como un diseño completmente l zr con cutro trtmientos y quince repeticiones. Los trtmientos consistieron en dos tipos de hongos formdores de micorrizs (HMA): un producto comercil Eco-mic (Glomus fscicultum) y un mezcl de micorrizs ntivs (Glomus spp.) otenid en l Corporción Bnner Ncionl (CORBANA); demás de dos testigos: un testigo comercil, el nemticid Vydte (Oxmyl) y un testigo soluto. L unidd experimentl consistió en un mcet de 1,8 L de cpcidd con un plnt de nno (Mus AAA sugrupo Cvendish clon Vlery). Ls plnts de nno pr el experimento se produjeron por cultivo de tejidos. Cundo ls plnts lcnzron l fse 5 (20 cm de lto) durnte l fse de climtción, se llevron l inverndero y fueron semrds en mcets. Al momento de l siemr ls plnts fueron inoculds con los trtmientos de HMA, plicándose cd unidd experimentl 28 g por plnt. Cd plnt se fertilizó cd quince dís con 100 ml de l solución Hoglnd. A ls cutro semns se inoculron ls plnts de todos los trtmientos con 500 hemrs de R. similis. Los nemátodos fueron originlmente reproducidos in vitro en discos de znhori. Pr l inoculción se relizron cinco pequeños gujeros en l tierr (en form de estrell), lrededor de l plnt de nno y se colocron 1,99 ml de solución extríd de los discos de znhori. A ls 20 semns, se tomó 1 g de ríces fins ( 2 mm), previmente lvds, por plnt de cd trtmiento y se relizó l tinción de ls ríces por medio de l técnic de Phillips y Hymn (1970). El porcentje de colonizción de los HMA se evluó utilizndo l metodologí de McGonigle et l. (1990). Pr determinr el número totl de R. similis se tomron l zr cinco uniddes experimentles de cd trtmiento y se les extrjo el sistem rdiculr. Ls muestrs fueron envids l lortorio de nemtologí de CORBANA. A ls 20 semns, se determinron l ltur de l plnt y el diámetro del pseudotllo. Después, se cosechron ls plnts y se secron horno 60 C por 72 h. Ls muestrs secs se molieron un tmño de prtícul de 203 µm. El contenido de C y N se determinó en un utonlizdor, método de comustión. El contenido de P se determinó por colorimetrí en un espectrofotómetro 660 nm. El contenido de K, C, Mg, Fe, Cu, Zn y Mn se determinó por sorción tómic. El modelo estdístico utilizdo fue el siguiente Yij = + ij+ ij, donde: Yij = ioms, diámetro y ltur de plnt, sorción de nutrientes, colonizción de micorrizs y control de nemátodos. = medi polcionl. ij = trtmientos. ij = error experimentl. Se relizó un nálisis de vrinz, utilizndo el progrm estdístico SAS (SAS Institute, 1999). Ls medis fueron seprds trvés de l prue de seprción de medis de Duncn (p<0,05).

4 26 Ocho et l. / Tierr Tropicl (2010) 6 (1): L colonizción y l cntidd de estructurs producids por ls micorrizs fueron nlizds con un prue t (p<0,05). Estos dtos, expresdos originlmente en porcentjes, fueron trnsformdos por l ríz cudrd pr su normlizción ntes de relizr l prue t. RESULTADOS Y DISCUSIÓN L inoculción con HMA fue exitos. El Eco-mic producido se de l cep de Glomus fscicultum dio un 25,8 % de colonizción y l mezcl de micorrizs ntivs un 21,4 % de colonizción (Cudro 1). No existieron diferencis estdístics en l colonizción, presenci de micelios, rúsculos y vesículs producids por mos trtmientos (Figur 1). No se encontró colonizción en el trtmiento testigo o el trtmiento con Vydte, lo que demuestr que l colonizción encontrd fue el resultdo de l inoculción y no l colonizción de micorrizs ntivs del suelo. Cudro 1. Micelios, rúsculos, vesículs y colonizción totl de HMA. Trtmiento Micelios Arúsculos Vesículs Colonizción % Eco-mic 21,2 6,2 10,4 25,8 Micorrizs ntivs 13,8 7, ,4 Figur 1. Hifs (), vesículs () y rúsculos (c) en l ríz de l plántul de nno. Sls (2007), h encontrdo en l zon Crie de Cost Ric, colonizciones de micorrizs en nno de lrededor del 20 % en suelos con lt disponiilidd de P y un 40 % en suelos con j disponiilidd de P. Estos resultdos son similres los en este estudio, y que el nivel de

5 Ocho et l. / Tierr Tropicl (2010) 6 (1): fósforo en el suelo de donde se extrjo l tierr pr llenr ls mcets, se consider óptimo. Deido que ls plnts se produjeron en un lortorio fuer de l Universidd EARTH, se inoculó en l fse de vivero, forzndo los HMA competir directmente con otros orgnismos presentes en el suelo que se formron después de l esterilizción del mismo. Aún sí, éste método demostró ser ueno y producir un uen colonizción de los HMA. Aunque l colonizción logrd por el método utilizdo en nuestr investigción fue exitos, se podrín otener porcentjes de colonizción superiores los de este estudio, si se modific el momento de inoculción. Sls (2007), firm en sus estudios que el myor efecto de los HMA en plnts de nno se produjo cundo fueron inoculds en ndej (fse de climtción de ls plnts producids in vitro), deido ciertos fctores: ) l her menos sustrto, los propágulos de los HMA y ls ríces en formción tienen myor contcto, es decir que ls plnts entrn en contcto con los hongos micorrízicos desde que ls ríces empiezn formrse, umentndo sus eneficios; y ) un vez que ls ríces hn sido colonizds en l ndej, l psrls l sustrto del vivero, el potencil pr competir con otros microorgnismos del suelo se increment. L inoculción con HMA produjo diferencis significtivs (p<0,01) en l ltur de ls plántuls. El trtmiento de Eco-mic produjo el myor incremento en ltur mientrs l mezcl de cultivo de micorrizs ntivs no difirió del trtmiento testigo (Figur 2). El trtmiento con Vydte produjo l myor circunferenci del pseudotllo (p<0,01); el resto de los trtmientos no difirieron del testigo (Figur 2). En experimentos relizdos por Ayuso (2000), se evluron vriles de crecimiento en plnts de nno como circunferenci de l plnt, en donde los HMA fueron inoculdos en plnts dults. El proyecto tuvo un durción de cutro meses y l igul que en nuestro experimento, los resultdos no reflejron el efecto rel de l inoculción de HMA, deido l corto tiempo de experimentción, lo cul no permitió oservr los efectos que huiesen tenido ls micorrizs lrgo plzo. 14 Altur pseudotllo (cm) c c Circunferenci pseudotllo (cm) Eco-mic Micorrizs ntivs Vydte Testigo Eco-mic Micorrizs ntivs Vydte Testigo Figur 2. Efecto de l inoculción de micorrizs en l ltur y l circunferenci del pseudotllo de plántuls de nno (rrs con letrs diferentes muestrn diferencis significtivs, p<0,01). Deido que el P es un nutriente de j movilidd en el suelo, su sorción por prte de ls ríces se dificult. En este estudio, l inoculción con micorrizs produjo un myor (p<0,01) 0 Trtmiento

6 28 Ocho et l. / Tierr Tropicl (2010) 6 (1): sorción de P. Amos trtmientos, Eco-mic y l mezcl de micorrizs ntivs produjeron estdísticmente l mism sorción de P (Figur 3). Ls hifs del hongo ctún como un extensión de l ríz de l plnt, permitiendo que l longitud sorente de l ríz crezc y por consiguiente l explorción del suelo tmién umente. Ls ríces pueden llegr hst donde el P se encuentr y sí fcilitr l sorción del mismo (Fggioli et l., 2008). L sorción del resto de mcronutrientes, C, N, K, C y Mg, no fue influencid por l inoculción con micorrizs. 50 Asorción P (mg/plnt) Eco-mic Micorrizs ntivs Vydte Testigo Trtmiento Figur 3. Efecto de l inoculción de micorrizs en l sorción de P (rrs con letrs diferentes muestrn diferencis significtivs, p<0,01). En el cso de los micronutrientes, el trtmiento con Vydte produjo l myor sorción de Fe (p<0,05) y el resto de trtmientos produjo l mism sorción de Fe (Figur 4). L myor sorción de Cu l produjo el Eco-mic y el Vydte (p<0,05) (Figur 4); l mezcl de micorrizs ntivs no difirió del testigo. Los trtmientos no tuvieron ningún efecto sore l sorción de Zn y Mn. Pinochet et l. (1993) oservron que ls plnts micorrizds cumuln más Fe en sus tejidos folires que plnts no micorrizds, lo que no es consistente con los resultdos encontrdos en este presente estudio.

7 Ocho et l. / Tierr Tropicl (2010) 6 (1): Asorción Fe (mg/plnt) Eco-mic Micorrizs ntivs Vydte Testigo Figur 4. Efecto de l inoculción de micorrizs en l sorción de Fe y Cu (rrs con letrs diferentes muestrn diferencis significtivs, p<0,05). Los trtmientos no tuvieron ningún efecto sore ls polciones del nemátodo R. similis (Cudro 2). El trtmiento con Vydte fue el que mejor respondió l control de R. similis. Sin emrgo, el número de nemátodos permitidos en Centroméric es de nemátodos por 100 g de ríces; por lo tnto, ningún trtmiento logró disminuir de mner importnte ls polciones de R. similis (Ary, 2003). Cudro 2. Polción de R. similis por 100 g de ríces en cd trtmiento. Trtmiento Polción de R. similis Eco-mic Micorrizs ntivs Vydte Testigo Los niveles ltos de R. similis podrín deerse l tiempo de desrrollo del experimento (20 semns). Estudios muestrn que los efectos de los HMA son determinntes lrgo plzo, tiempo necesrio que los hongos micorrízicos se desrrollen lo suficiente pr colonizr ls ríces y competir directmente con los nemátodos (Fggioli et l., 2008). En este presente estudio, los nemátodos fueron inoculdos cutro semns después de l plicción de los trtmientos y prolemente el tiempo no fue suficiente pr el desrrollo de los hongos micorrízicos. CONCLUSIONES Eco-mic Micorrizs ntivs Vydte L colonizción de hongos formdores de micorrizs rusculres en nno fue exitos, y de cuerdo l porcentje de colonizción esperdo. Los trtmientos con HMA (G. fscicultum y l mezcl de micorrizs ntivs) produjeron l mism colonizción que promedió un 23,6 %; l presenci de rúsculos, vesículs e hifs fue tmién igul en mos trtmientos. G. fscicultum produjo l myor ltur del pseudotllo y lrgo de ls hojs de ls plántuls de Asorción Cu (mg/plnt) Trtmiento Testigo

8 30 Ocho et l. / Tierr Tropicl (2010) 6 (1): nno. Los trtmientos con HMA produjeron un myor sorción de P (un promedio de 36,7 mg plnt -1 ). No se encontrron efectos importntes en el control de R. similis con ninguno de los trtmientos, unque hy que considerr el corto tiempo que duró el experimento. AGRADECIMIENTOS Este estudio se pudo relizr grcis l finncimiento rinddo por l Administrción Acdémic y l Unidd de Investigción de l Universidd EARTH, Guácimo, Cost Ric. LITERATURA CITADA Alrcón, A. y Ferrer-Cerrto, R Ecologí, fisiologí y iotecnologí de l micorriz Arusculr. México : Mundi Prens. 251 p. ISN X. Ary, M Situción ctul del mnejo de nemtodos en nno (Mus AAA) y plátno (Mus AAB) en el trópico Americno. In Mnejo convencionl y lterntivo de l sigtok negr, nemtodos y otrs plgs socids l cultivo de Musáces. Guyquil (EC) : MUSALAC/INIBAP/FUNDAGRO. Tller, Progrm y resúmenes. p Bridge, J.; Fogin, R. y Speijer, P Nemtodos lesiondores de los Bnnos [en líne]. Montpelier (FR): Red Interncionl pr el Mejormiento del nno y el plátno, Prc Scientifique Agropolis [consultdo 6 gosto 2009]. 4 p. Disponile en el World Wide We: < Fggioli, V.; Freytes, G. y Glrz, C Ls micorrizs en trigo y su relción con l sorción de fósforo del suelo. Puliccción Tecnic INTA EEA Mrcos Juárez. [consultdo 16 septiemre 2009]. Disponile en el World Wide We: micorrizs08.pdf Gutiérrez, M Evlución de extrctos de plnts tropicles sore l mortlidd de Rdopholus similis Co. [Proyecto de Grdución Lic. Ing. Agr.] Guácimo (CR) : Universidd EARTH. 37 p. Hol, GWH. y Cook, R An overview of rusculr mycorrhizl fungi-nemtode interctions. Bsic. Appl. Ecol. 6: Jizme-Veg MC.; Rodríguez Romero AS. y Cmpruí A Aislmiento, selección, plicción de hongos micorrícicos en grosistems cnrios. Trnsferenci de resultdos. I Conferenci Interncionl sore Eco-Biologí del suelo y el compost. Conference Book. León, Espñ. McGonigle, TP.; Miller, MH.; Evns, DG.; Firchild, GL. y Swn, JA A new method which gives n ojective mesure of coloniztion of roots y vesiculr-rusculr mycorrhizl fungi. New Phytol. 115: Phillips, J. y Hymn, D Improved procedures for clering roots nd stining prsitic nd vesiculr-rusculr mycorrhizl fungi for rpid ssessment of infection. Trnsctions of British Mycologicl Society, vol. 55, p Pinochet, J.; Cmprui, A. y Clvet, C Effects of the root-lesion nemtode Prtylenchus vulnus nd the micorrhizl fungus Glomus mossee on the growth of EMLA-26 pple rootstock. Mycorrhiz, vol. 4, p

9 Ocho et l. / Tierr Tropicl (2010) 6 (1): Srh, J.; Pinochet, J. y Stnton, J El nemátodo rrendor del nno Rdopholus similis Co. Montpellier (FR) : Red Interncionl pr el Mejormiento del nno y el plátno, Prc Scientifique Agropolis. 2 p. SAS (Sttisticl Anlysis System) Institute SAS Procedures Guide. Relese 8.02 Edition. North Crolin (US). 441 p. SICA (Servicio de Informción Agropecuri, EC) Ecudor: PIB, gricultur, cz, silvicultur y pesc [en líne]. Quito (EC) : Ministerio de Agricultur y Gnderí [consultdo 18 myo 2009]. Disponile en el World Wide We: < Yno, A.; Lim, J.; Mi, L.; Sggin, O. y Melo, N Effect of rusculr Mycorrhizl fungi on the cclimtiztion of micropropgted nn plntlets. Mycorrhyz, vol. 9, no. 2, p