Parte 11 Resuttados de Investigaciones en Manejo Ecológico de Suelos
Efecto de inoculantes a base de Azotobacter y hongos micorríticos en maíz y cebada bajo invernadero en Ayacucho Freddy Mackie M.; Roberta Esquive1 Q. Introducción El Laboratorio de Rhizobiología de la Universidad Nacional San Cristóbal de Huamanga - Ayacucho, trabaja desde hace varios años con algunos microorganismos beneficiosos para la agricultura, como las bacterias del género Azotobacter que viven en forma libre en el suelo y que tienen la capacidad de fijar el nitrógeno atmosférico. Cuando estas bacterias mueren se descomponen hasta nitrato, siendo en esta forma como las plantas absorben y metabolizan el nitrógeno fijado por las bacterias. Los hongos micorríticos viven en asociación simbiótica con la mayoría de las raíces de las plantas, estimulando la mayor ramificación del sistema radicular y disolviendo los elementos minerales insolubles del suelo; permitiendo mayor absorción de estos elementos, especialmente fósforo. Con ambos microorganismos se pueden preparar inoculantes, los cuales después de ser aplicados al suelo con las semillas, proporcionan a las plantas tanto nitrógeno como fósforo y permiten disminuir el empleo de fertilizantes químicos, reduciendo los costos de instalación de un cultivo determinado. Al respecto, nuestro laboratorio ha realizado el estudio del Azotobacter y hongos micorríticos en forma individual en diferentes plantas alimenticias. En algunos ensayos en trigo realizados por Barboza (1990), Vásquez (1991), Jaime (1995) y Mackie (1995), se ha estudiado el efecto combinado de ambos microorganismos, utilizando fertilizantes en un nivel mínimo, con resultados interesantes.
El presente trabajo se realizó en condiciones de invernadero, con la finalidad de estudiar el efecto combinado de Azotobacter + hongos micorríticos inoculados a las semillas y al suelo, en plantas de maíz y cebada. Materiales y métodos El ensayo se realizó en la Pampa de Arco a 2,750 m.s.n.m. en terrenos pertenecientes al Laboratorio de Rhizobiología del Programa de Pastos de la Facultad de Ciencias Agrarias, de la Universidad Nacional San Cristobal de Huamanga. Se consideraron 10 tratamientos para cada especie vegetal estudiada (maíz y cebada). Cuadro 1.- Tratamientos. Clave Tratamientos T 1 Azotobacter + hongos micorriticos a la semilla sin fertilizar. T 2 Azotobacter + hongos micorríticos al suelo sin fertilizar. T 3 Sin inocular y sin fertilizar (Testigo). T4 Azotobacter + hongos micorriticos a la semilla + abono organico nivel bajo (500 kg /ha de estiércol de ovino). T 5 Azotobacter + hongos micomticos al suelo + abono organico nivel bajo. T 6 Sin inocular + abono orgánico nivel bajo. T 7 Azotobacter + hongos micorríticos a la semilla + abono químico nivel bajo (30-15-0 de NPK kgí ha, úrea + Supertriple). T 8 Azotobacter + hongos micorríticos al suelo + abono quimico nivel bajo. T 9 Sin inocular + abono quimico nivel bajo. T 10 Sin inocular + abono quimico nivel medio (80-80-0 de NPK kg /ha, Úrea + Supertriple).
Se empleó un suelo agrícola con ph cercano a la neutralidad, con un contenido medio en materia orgánica y nitrógeno, pobre en fósforo y alto en potasio. Este suelo fue mantenido al 10% de humedad y esterilizado por tindalización durante 2 horas y colocado en baldes plásticos de 1 kg de capacidad para cebada y 4 kg para maíz; luego fueron fertilizados según a los tratamientos. Se preparó el inóculo de hongos micorríticos en un medio cuya composición por litro fue la siguiente: 200 ml de agua de levadura, 1 g de leche en polvo, 20 g de miel de abeja, 2 g de harina, 18 g de Agar y 780 m1 de agua destilada. Después del plaqueado se procedió a sembrar por puntura las cepas de hongos micorríticos Car3, Hv2,Zm18 y Zm19, incubándose durante cinco días a 25"C, con la finalidad de obtener colonias puras. Paralelamente, se preparó el soporte finamente molido, cuya composición por kg es la siguiente: 600 g de turba, 130 g de aserrín, 100 g de arcilla, 150 g de cebada partida, 10 g de azúcar y 10 g de úrea. Todos estos ingredientes se mezclaron y se colocó 40 g de esta mezcla en placas petri de 10 cm de diámetro, mezclando este soporte con el medio de cultivo líquido No 7, en Ia proporción de 1,O de soporte y 0,7 de medio de cultivo; estos soportes se esterilizaron en autoclave por una hora. Para multiplicar las diferentes cepas de los hongos se procedió a aplicar una colonia de cada cepa, la cual se enterró ligeramente en el soporte. Estas siembras se incubaron durante 10 días a 28 C hasta que se obtuvo abundante crecimiento del micelio de todas las cepas. Seguidamente se procedió a mezclar homogéneamente las cuatro cepas, constituyendo así el inoculante final de hongos micorríticos. El inóculo de Azotobacter se hizo en un medio de cultivo cuya composición por litro es la siguiente: 7 g de azúcar blanca, 1,l g de maizena, 0,l g de Superfosfato triple, 100 ml de extracto de humus de lombriz, 18 g de Agar y 900 m1 de agua destilada. Este medio de cultivo se colocó en tubos de prueba con tapa de baquelita y se esterilizó en autoclave por 30 minutos, procediéndose luego a sembrar las cepas Az25, A227 y Az3 1 por estrías; estos cultivos se incubaron por tres días a 28 C. Seguidamente las cepas multiplicadas se sembraron en el medio de cultivo líquido extracto de humus de lombriz, procediéndose a aplicar una asada bien cargada de cada cepa a
un matraz de 125 ml de capacidad que contenía 70 ml del medio mencionado; incubándose por cinco días a 28 C. Al concluir la multiplicación de las cepas en los caldos se procedió a realizar el control de contaminación, mediante la coloración gram, con la finalidad de descartar los cultivos contaminados; posteriormente se mezclaron los caldos de cada cepa con un soporte finamente molido (85% de turba y 15% de carbonato de calcio, en la proporción 1,O soporte y 0,7 de caldo), hasta obtener una mezcla homogénea. Estos inoculantes fileron colocados en una bandeja de metal, formando una capa delgada, para su maduración por un período de cuatro días. Finalmente se mezclaron proporcionalmente los inoculantes de las dos cepas (1 00 g por cepa) y se colocaron en una bolsa de polietileno, constituyendo el inóculo final de Azotohacter + hongos micom'ticos. Para la inoculación de los tratamientos 1,4 y 7 se procedió a colocar en una placa petri 0,7 m1 de una solución de goma arábiga al 40%, adicionando 0,5 g de inoculantes de hongos micorríticos + 0,5 g de inoculante para Azotohacter, mezclando todo el conjunto hasta formar una masa espesa a la cual se aplicó 10 g de las diferentes sen~illas. Después de la homogenización cuidadosa, se sembraron en las macetas respectivas considerando una semilla de maíz y 4 de cebada. En el caso de los tratamientos 2,5 y 8 se procedió a aplicar directamente en cada agujero 0,5 g de inoculante de la mezcla de hongos micomticos + Azotohacter e inmediatamente se sembraron las semillas. Para los casos de los tratamientos que no recibieron la inoculación (3, 6, 9 y 1 O), las diferentes semillas fueron sembradas directamente en cada uno de los agujeros equidistantes abiertos con anterioridad. Se realizaron riegos de acuerdo a las necesidades de cada planta. En el cultivo de maíz se evaluó el peso seco del follaje y en la cebada el número de granos, peso seco de granos y peso seco del follaje. Se empleó el Diseño Completamente Randomizado, independientemente para cada especie vegetal, con cuatro repeticiones por tratamiento.
Resultados y discusión En maíz El cuadro 2 muestra que los tratamientos que no recibieron fertilización no se diferenciaron estadísticamente entre sí y que los tratamientos inoculados, ya sea a las semillas o al suelo, presentaron mayores valores que el tratamiento sin inocular. Asimismo, en los tratamientos que fueron fertilizados con abono orgánico no se presentaron diferencias significativas entre los tratamientos inoculados y sin inocular, aunque se nota claramente que el tratamiento inoculado aplicado al suelo superó en valores a los otros tratamientos. Los tratamientos inoculados, ya sea a las semillas o al suelo, superaron con diferencias significativas al tratamiento sin inocular, lo que nos demuestra el efecto positivo de la inoculación con este tipo de fertilización. Todos los tratamientos inoculados, superaron claramente al tratamiento que no recibió inoculación ni fertilización. Los tratamientos inoculados y fertilizados con niveles bajos de abono orgánico y químico no se diferenciaron estadísticamente con el tratamiento fertilizado con abono químico nivel medio; pero en todos los casos presentaron mayores valores que el control mencionado, lo que demuestra la importancia de la inoculación. La inoculación con Azotobacter + hongos micorríticos funcionan mejor cuando se emplea abono químico nivel bajo; y si no se fertiliza el efecto es menor o no se observa claramente la acción positiva de la inoculación. De acuerdo a los objetivos del trabajo, referido a los métodos de inoculación, el mejor resultado, obtenido en los tratamientos sin fertilizar y con fertilizante químico nivel bajo, se logró inoculando las semillas con goma arábiga al 40 %; el inoculante aplicado al suelo resultó mejor cuando se utilizó fertilizante orgánico nivel bajo.
Cuadro 2.- Efecto de la inoculación con Azotobacter + hongos micorríticos a las semillas y al suelo, empleando niveles bajos de fertilización orgánica y química, en el peso seco del follaje de maíz (g). clave Tratamiento5 Peso seco follaje gíplanta Azotobacter + hongos micomticos a las semillas sin fertilizar. Azotobacter + hongos micomticos al suelo sin fertilizar. Sin inocular y sin fertilizar. Azotobacter + hongos micomticos a las semillas + abono orgánico. Azotobacter + hongos micorríticos al suelo + abono orgánico. Sin inocular + abono orgánico. Azotobacter + hongos micomticos a la semilla + abono químico (30-15 - 0) Azotobacter + hongosinicorríticos al suelo + abono químico (30-15 - 0). Sin inocular + abono químico (30-15 - 0). Sin inocular +abono químico (80-80 - 80). En cebada En el cultivo de cebada (Cuadro 3) se ha determinado que cuando se aplican bajas dosis de abonamiento químico y se inocula con hongos micorríticos + Azotobactel; se incrementa el desarrollo de las plantas (Barboza, 1990; Mackie, et al., 1995), lo cual no sucede cuando no se fertiliza; para que las plantas establezcan simbiosis con los hongos micorríticos deben estar adecuadamente abastecidas de elementos minerales esenciales. La no respuesta de la inoculación cuando se fertiliza con abono orgánico se puede deber a la escasa mineralización del estiércol de ovino, debido a la corta duración del experimento, lo que no ha permitido un buen efecto de ambos microorganismos en estudio.
Manejo E Cuadro 3.- Efecto de la inoculación con Azotobacter- + hongos micorríticos a las semillas y al suelo, empleando niveles bajos de fertilización orgánica y química, en el número de granos por planta de cebada, peso seco del follaje, peso seco de granos (g) Clave Tratamientos Número Peso seco Peso seco degranos granos follaje por planta glplanta dplanta T 1 kotobacter + hongos miconiticos a las semillas sin fertilizar. 10 0,34 a 2,27 a T 2 A-otobactw + hongos micorríticm al suelo sin fe*. 6 0,20 b 2,31 a T 3 Sin inocular y sin fertiüzar. 2 0,06 c 2,07 c T 4 Azotobactw+ hongos micorríticosa las semillas f abono orgánico. 11 0,43 a 2,42 a T 5 kotobacter + hongos micorríticos al suelo f abo11oogánico. 8 0,33 a 2,24a T 6 Sin inocular + abono orgánico. 7 0,31 a 1,87 d T 7 kotobacter+ hongos miconiticos ala semiiia+abonoquimico(3@15-0). 6 0,19 b 2,26 a T 8 A-otobactw+ hongos micomtim al suelo+ abonoquimico(3@15-0). 5 0,17 b 2,19 b T 9 Sininocular+abono químico(30-15 -0). 3 0,14b 1,88d TI0 Sin inocular+ abono químico (80-80- 80). 6 028 a 2,43 a Conclusiones 1. Se evidenció un efecto positivo de la inoculación Azotobacter + hongos micorríticos cuando se fertilizó con abono químico a bajo nivel (1 5-30-0 kg /ha de NPK) y un menor efecto cuando se utilizó abono orgánico a bajo nivel o no se fertilizó.
2. Los tratamientos inoculados y fertilizados con niveles bajos de abonamiento químico (30-15-00 kg/ ha de NPK) y orgánico (500 kg de estiércol de ovino) presentaron valores similares al tratamiento fertilizado con abono químico nivel medio (80-80-00 kgha de NPK). 3. El mejor resultado obtenido en los tratamientos sin fertilizar y con fertilizante químico a bajo nivel, se logró inoculando las semillas con goma arábiga al 40 % y cuando se utilizó fertilizante orgánico bajo nivel; la mejor respuesta resultó la inoculación al suelo. Cebada Considerando los criterios de evaluación en los tres tipos de fertilización, se logró un efecto positivo de la inoculación Azotobacter + hongos micorríticos cuando se inoculó directamente a las semillas y en menor grado cuando se inoculó al suelo. Los tratamientos inoculados a las semillas con los diferentes tipos de fertilizantes, presentaron similares o mejores respuestas en relación al fertilizado con 80-80-0 de NPK. Bibliografía Barboza, J. 1990. Evaluación de la interacción hongos micorríticos - Azotobacter sobre el crecimiento de trigo, variedad Ollanta, en el suelo de Quinua, con diferentes tipos de abonamiento. Tesis. Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga - Ayacucho. Peru. Esquivel, R. 1986. Aislamiento de hongos micorríticos y su efecto en el crecimiento de Pinus radiata en condiciones de invernadero. Tesis. Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga - Ayacucho. Peru.
Esquivel, R.; Mackie, F. 1987. Selección de hongos micorríticos para trigo (Triticunz aestivum) variedad Ollanta. Revista de Investigación Vol. 1 N" 1, Programa de Paseos y Ganadería, Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga - Ayacucho. Perú. Jaime, M. (1995). Métodos y dosis de aplicación de inoculantes con hongos micorríticos + Azotobacter para plantas de trigo en suelo estérii y no estéril). Informe final de investigación. Facultad de Ciencias Agrarias. U. N. San Cristóbal de Muamanga - Ayacucho. Perú Mackie, F y Esquivel,R. (1995). Efecto de la fertilización biológica (Azotobacter + Hongos Micorríticos) sobre la producción de trigo. Informe final de investigación. Facultad de Ciencias Agrarias. Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga - Ayacucho. Perú