Comunicación Corta

Propagación de hongos micorrizógenos arbusculares nativos y su influencia en la producción de maíz amiláceo en Paquecc–Ayacucho. Segunda parte: Hacia una agricultura sostenible

Native arbuscular micorrizogen fungi propagation and their influence in amylaceous corn production, in Paquecc–Ayacucho. Second chapter: Towards sustainable agriculture

Esquivel-Quispe Roberta* 

Universidad Nacional de Huancavelica. Unidad de Posgrado. Jr. Victoria Garma Nº 330 y Jr. Hipólito. Unánue Nº 209. Perú.

E-mail: roberesqui@hotmail.com roberta.esquivel@unsch.edu.pe

Historial del artículo. 

Recibido septiembre, 2019.
Devuelto diciembre 2019.
Aceptado febrero, 2020.
Disponible en línea, mayo 2020.

Los hongos micorrizógenos arbusculares (HMA) son microorganismos que mejoran el crecimiento de plantas. Considerando la importancia de dichos hongos, el objetivo de la investigación fue evaluar la influencia de la aplicación de cuatro inóculos de HMA en el desarrollo y rendimiento de maíz (Z. mays L.) amiláceo variedad choclero en la comunidad de Paquecc, Ayacucho-Perú. Se sembró siguiendo la metodología del agricultor, modificando sólo en el abonamiento y micorrización, aplicando por golpe 29 g de guano de isla en la siembra y aporque, y 55 g de roca fosfórica en la siembra. Lo cual corresponde a un nivel de abonamiento bajo. Se empleó el diseño bloque completo al azar (DBCA) con cinco tratamientos y cuatro repeticiones, utilizando un área total de 836 m². Con la aplicación del consorcio de HMA tratamiento T₄ (C. etunicatum, Gigaspora sp y Sclerocystis sp) se obtuvo un rendimiento de 3909.04 kg ha^-1 de grano seco, 4779.04 kg ha^-1 de grano fresco, 1.7 mazorcas por planta, 176 granos por mazorca, 557.75 g de peso de 1000 semillas y 2.35 cm de diámetro del tallo, seguido de los tratamientos T₃ (mezcla) y T₁ (F. geosporum y C. luteum), los cuales tuvieron influencia positiva; mientras el tratamiento sin aplicacion de HMA (T₅) tuvo 1578.04 kg ha-¹ de grano seco. Los tratamientos T₄, T₃ y T₁, también tuvieron mayor número de esporas de HMA 31.33, 29 y 20.44 esporas/g de suelo respectivamente; frente a 16.47 y 18 esporas en los tratamientos T₂ y testigo (T₅). Los tres inóculos de consorcio de hongos micorrizógenos arbusculares influyen con significancia en las diferentes variables e indicadores evaluados a excepción del tratamiento T₂ (E. infrequens, C. luteum y G. microaggregatum). Se recomienda micorrizar en cultivo de maíz (Zea mays L) con el consorcio de C. etunicatum, Gigaspora sp y Sclerocystis sp.; como también con el consorcio de F. geosporum y C. luteum.

Palabras clave: Consorcio hongos, micorrizógenos arbusculares, producción Zea mays L.

Abstract

Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) are microorganisms, which improve plant growth. Considering the importance of these fungi, the objective of this investigation was to assess the influence of the application of four AMF inoculums on the development and yield of corn (Z. mays L.) white "choclero" variety in the community of Paquecc Ayacucho Peru. It was sown following the farmer's methodology, modifying only in the fertilization and mycorrhization, applying per each plant 29 g of island guano in the sowing and hilling, and 55 g of phosphoric rock in the sowing. This corresponds to a low fertilization level. The randomized complete block design (DBCA) with five treatments and four repetitions was used, using a total area of 836 m². With the application of the consortium of AMF T4 treatment (C. etunicatum, Gigaspora sp and Sclerocystis sp), it obtained a yield of 3909.04 kg ha^-1 of dry grain, 4779.04 kg ha^-1 of fresh grain, 1.7 ears per plant, 176 grains per ear, 557.75 g of weight of 1000 seeds and 2.35 cm of stem diameter; this treatment was followed by treatments T₃ (mixture) and T₁ (F. geosporum and C. luteum), which had a positive influence, while the treatment without application of AMF (T₅) had 1578.04 kg ha^-1 of dry grain. The treatments T₄, T₃, and T₁, also had a higher number of HMA spores with 31.33, 29, and 20.44 spores/g of soil respectively; compared to 16.47 and 18 spores in the T₂ and control (T₅) treatments respectively. The three inoculums of the arbuscular mycorrhizal fungi consortium have a significant influence on the different variables and indicators evaluated; except for T₂ treatment (E. infrequens, C. luteum and G. microaggregatum). It is recommended to mycorrhize in corn (Zea mays L) crops with the consortium of C. etunicatum, Gigaspora sp and Sclerocystis sp, as well as with the consortium of F. geosporum and C. luteum.

Keywords: Fungi consortium, arbuscular mycorrhizogens, Zea mays L. production.

Introducción

El maíz (Z. mays L.) originario de América, ampliamente distribuido en todas las regiones del Perú, por existir gran diversidad de grupos, razas adaptadas a todas las condiciones climáticas, siendo la sierra, zona de mayor producción^1,2. En la sierra, se siembra principalmente maíz amiláceo (MA) y maíz morocho (MM). Crecen en zonas de clima templado entre 2000 a 3400 msnm. Estos cultivos son suma importancia, por el área que ocupa, ser sustento alimentario, y generador de ingresos económicos para los agricultores^1,3-5. Sin embargo algunos agroecosistemas de cultivos de maíz (CM), están desequilibrados, por el empleo de tecnologías inapropiadas de altos insumos químicos y plaguicidas⁶. Por otro lado los hongos micorrícicos arbusculares (HMA), juegan un papel importante en la agricultura, su influencia en el incremento de la productividad, resistencia a estrés hídrico, mejora de la calidad del suelo, y resistencia a enfermedades de los cultivos. Es de suma importancia la propagación y aplicación de HMA para conservar el suelo, obtener agricultura sostenible, evitar contaminación ambiental y obtener alimentos saludables para la población humana^7-21.

El laboratorio de Agrobiología cuenta con consorcios: Claroideoglomus luteum y Funneliformis geosporum (VAP1), Gigasporasp., C. etunicatum y Sclerocystis sp. (Zm23), Entrophospora infrequens, C. luteum y Glomus microaggregatum (Zm19) y otros consorcios, así mismo en el Laboratorio de Agrobiología de la Escuela Profesional de Agronomía (LAEPA) de la Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga (UNSCH), se cuenta con varios consorcios de HMA definidos que influyen positivamente en el crecimiento y rendimiento de las plantas de papa (S. chaucha) en condiciones de invernadero y campo, sin embargo aún no se ha determinado en maíz en condiciones de campo. Considerando los antecedentes y la importancia de los HMA en la producción agroecológica de maíz se realizó el presente trabajo de investigación con el objetivo de evaluar la influencia de la aplicación de cuatro inóculos de HMA en el desarrollo y rendimiento de maíz (Z. mays L.) amiláceo variedad choclero, en la comunidad de Paquecc, Ayacucho Perú. Corresponde a la segunda parte de la investigación realizada durante los años de 2017 y 2018.

Materiales y métodos

El experimento se realizó entre los meses de noviembre 2017 a abril 2018, en la comunidad de Paquecc, Provincia de Huanta, departamento de Ayacucho. Huanta se encuentra dentro de la Región Quechua, comprendida entre 2000 a 3500 msnm, clima templado, moderado y lluvioso a cálido, con temperatura media anual 17 ºC, precipitación promedio multianual de 550.0 mm, humedad relativa media anual de 55%, la vegetación es abundante y consiste en especies espinosa-montano^27,28.

El nombre de la chacra del presente experimento denominado Paqpa urccu está ubicado en Paquecc, a 6.1 km de Huanta, a una altitud de 2431 msnm, situado entre las coordenadas de 12º 58’ 25’’ latitud sur y 74º 15’ 58.4’’ longitud oeste. Respecto a la vegetación abunda las especies de: Schinus molle, Acacia macracantha, Prosopis pallida, Opuntia ficus y Agave americana.

Las evaluaciones se efectuaron en el LAEPA, UNSCH, ubicado en pampa del Arco de la ciudad universitaria, a 2750 msnm Ayacucho-Perú. El tipo de investigación fue experimental aplicada. Las variables estudiadas fueron: Variables Independientes (VI), conformado por cuatro consorcios de HMA codificados con VAP1, Zm19, ZmM y Zm23, consorcios propagados y seleccionados en la primera parte de esta investigación, tabla 1. La Variable Dependiente fue el cultivo de maíz (Z. mays L).

Para determinar la influencia de los 4 consorcios de HMA en el crecimiento y rendimiento de maíz, se sembró siguiendo la metodología del agricultor, modificando sólo en el abonamiento y micorrización. Se consideró algunos antecedentes como: se utilizó semilla criolla de la zona, incluyendo un tratamiento con labranza de conservación con la que obtienen mejor rendimiento de maíz²⁹. También para mayor rendimiento de MA, se siembra en asociación con trébol rastrero, abonamiento con guano de isla^30,31. Como fuente en la productividad de maíz se utilizó 0.5 y 1.0 t. ha^-1 de compost³². Utilizando cinco tipos de compostas en el estudio de la densidad poblacional de los HMA²².

Técnicas de extracción de esporas de HMA a partir de la rizósfera del cultivo de maíz micorrizado y sin micorrizar. La extracción y cuantificación de las esporas de HMA de suelo rizosférico del cultivo de maíz, se utilizó la técnica de tamizado húmedo y decantación^16,33.

Preparación de terreno y parcelas. Esta actividad se realizó con el apoyo del propietario, empleando el tractor, luego del surcado se efectuó la demarcación de un área total de 836 m², el terreno empleado tiene 15.4% de elevación o inclinación, su análisis tabla 2. Anteriormente en esta área se cultivó hortalizas, el entorno del terreno tiene poca vegetación, conformada de Acacia macracantha, Agave americana, Schinus molle y Opuntia ficus-indica. Seguidamente se realizó la delimitación de 20 parcelas, cada parcela de 4 x 8 m² con 5 surcos, cada surco con 10 golpes, el distanciamiento entre surco 0.8 m y entre golpe 0.4m.

Se empleó el Diseño Bloque Completo al azar (DBCA) con cinco tratamientos y cuatro repeticiones por tratamiento, siendo una población de 1900 plantas, distribuidas en 20 parcelas, cada una con 95 plantas en promedio. 

Abonamiento, siembra, micorrización y aporque. Según el análisis de suelo tabla 2 el abonamiento se realizó aplicando 29 g de guano de isla a la siembra, otros 29 g se aplicó en el aporque, mientras la roca fosfórica se aplicó 55 g por golpe sólo en la siembra. El guano de las islas natural, fue adquirido del Ministerio de Agricultura-Agro Rural Agencia Ayacucho. Cuya composición se muestra en la siguiente tabla 3.

La siembra y la micorrización se realizaron colocando tres semillas (por golpe), junto al inóculo en el intermedio de los abonos evitando de los rayos solares. Al tratamiento T₅ no se inoculó. Posteriormente se realizó el aporque, añadiendo 29 g de guano de isla en el intermedio de cada golpe de cultivo, (figura 1 a 4). Para lo cual se consideró antecedentes, quienes siembran en hileras a 0.80 m de distancia entre surco y 0.2 a 0.4 m entre planta y planta, aplicando 3 a 4 semillas por golpe^30,31,34-36.

Evaluación del factor independiente. La evaluación del número de esporas y cantidad de micelio de los consorcios de HMA^37-39.

Evaluación del factor dependiente. Z. mays L. Se evaluaron: diámetro del tallo (DT), número de mazorca por planta (NMP), peso de grano fresco kg ha^-1 (PGF). Peso de grano seco kg ha^-1 (PGS), número de grano por mazorca (NGM) y peso de 1000 semillas (PMS). Esta evaluación se efectuó a los 145 días después de siembra (DDS), obteniendo una muestra de 10 plantas al azar de los surcos centrales de cada parcela. Los datos del DT y NMP, se obtuvo en la misma chacra Paqpa Urccu; Mientras para la evaluación del resto de los parámetros se realizaron en laboratorio.

Resultados

Discusión

Sobre el DT de Z. mays micorrizados y sin micorrizar-Paquecc. La tabla 4, oscilan 2.17 a 2.38 cm, con T₃ supera con significancia a T₂, entre los otros tratamientos no existe diferencia significativa. Estos resultados algo similares a los hallados de otros autores, quienes obtuvieron entre 2.43 hasta 2.75 cm de DT, mientras que, diámetros inferiores oscilan entre 1.4 a 1.6 cm^32,29.

NMP. En la tabla 4, las medias por planta, señalar que con los tratamientos micorrizados T₄ y T₁ se obtiene un promedio de 1.68 y 1.7 NMP, que superan con significancia al T₅. De la misma manera T₃ y T₂ tienen un promedio de 1.63 y 1.48 NMP, y son algo similares al T₅. Se reportó que las micorrizadas presentaron mayor NMP a comparación del tratamiento sin micorrizar⁴⁰.

PGF. En el figura 5 se visualiza que todos los tratamientos micorrizados superan al tratamiento sin micorrizar, destacándose T₃, con la que se obtuvo 5039.61 kg ha^-1, seguido de T₄ T₁ y T_2, cuyo PGF oscila entre 4779.04 a 3867.28 kg ha^-1, frente al tratamiento sin micorrizar que tuvo solo 2691.45 kg ha^-1. También, se obtiene una diferencia entre los inoculados con el consorcio micorrízico al evaluar a los 90 DDS, reporta un promedio de PGF entre 140 a 230 g por mazorca⁴⁰.

PGS. La figura 6 se visualiza que todos los tratamientos micorrizados superan con significancia al tratamiento sin micorrizar, obteniéndose 3909.04 kg ha^-1 con T₄, seguido de T₃ T_{1 y} T₂; cuyo rendimiento de PGS de 3253.7, 2872.2 y 2592.9 kg ha^-1 respectivamente. Estos resultados concuerdan con la evaluación visual en el mismo campo y la observación comparativa de las mazorcas figura 7. Concluyendo, la aplicación del consorcio de HMA T₄ (C. etunicatum, Gigaspora sp y Sclerocystis sp) incrementa el rendimiento de grano seco (3909.04 kg ha^-1), grano fresco y otros indicadores de evaluación, seguido de T₃ (mezcla) y T₁ (F. geosporum y C. luteum), los cuales también tuvieron influencia positiva a comparación del T₅ (1578.6 kg ha^-1 de grano seco).

Estos resultados obtenidos son similares e incluso superiores a los realizados el trabajo de investigación sobre “Densidad poblacional de los HMA en suelos agrícolas aplicados con composta”²², trabajo realizado en Tlaxcala México, obtuvieron un promedio de rendimiento de 1554.1 kg ha^-1 aplicando 75% de residuos de chile más 25% de rastrojo de maíz. Mientras con la fertilización de 200 kg ha^-1 de urea y 100 kg ha^-1 de triple fosfato, obtuvo 1291.6 kg ha^-1 y con el tratamiento sin composta y sin fertilizante 422.5 kg ha^-1. También con lo mencionado por Ministerio de Agricultura⁴¹, el rendimiento de MA en la sierra del Perú es de 1086 kg ha-¹. Así mismo obtuvieron un promedio de rendimiento de maíz que oscila entre 920 a 8525 kg ha^-1, en cuatro zonas, con cuatro sistemas de siembra y con fertilización de 100-60-00 de NPK²⁹.

PMS. En la tabla 4, se observa que el T₄ tiene mayor significancia respecto al resto de los tratamientos, alcanza 557.99 g por cada 1000 granos de maíz, seguido de T₁ y T₃ con las que se obtuvo 504.21, 491.18 g respectivamente, mientras el T₂ no tiene diferencia con el T_5, alcanzan 450.84 y 415.36 g respectivamente por cada 1000 granos de maíz. También obtuvieron un promedio entre 423.32 g hasta 471.37 gramos por 1000 grano secos de maíz³². Lo que significa que los resultados de los tratamientos micorrizados del presente trabajo incluso son superiores a lo obtenido por quienes logran  entre 423.32 a 471.66 g por cada 1000 granos³².

NES. En la tabla 4, se observa que los T₄ y T₃ superan con significancia al resto, tienen 31.33 y 29 esporas respectivamente por gramo de suelo de la rizósfera de los cultivos de MA micorrizados. Mientras entre los T₁ y T₂ no existe diferencia entre ellos, pero superan numéricamente al T₅. Los T₄, T₃ y T₁, tuvieron mayor NES de HMA 31.33, 29 y 20.44 respectivamente, frente a 16.47 y 18 esporas en los T₂ y T₅.

Tres inóculos de consorcio de HMA influyen con significancia en las diferentes variables e indicadores evaluados a excepción del T₂ (E. infrequens, C. luteum y G. microaggregatum).

Los resultados de esta investigación contribuyen, a que se puede micorrizar cultivos de maíz (Zea mays L) con el consorcio de HMA C. etunicatum, Gigaspora sp y Sclerocystis sp., como también con el consorcio  de F. gesosporum y C. luteum, porque incrementan el rendimiento y desarrollo de Zea mays L.

Fuente de financiamiento 

La autora declara que la logística del trabajo fue autofinanciado.

Conflictos de intereses

Agradecimientos

La autora agradece a la Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional de Huancavelica; por el apoyo científico, técnico y logístico.

Al Dr. Gregorio J. Arone Gaspar (asesor) y a la Dra. Laura Hernández Cuevas del Laboratorio de Micorrizas de la Universidad Autónoma de Tlaxcala-México, por sus aportes y contribución  durante la ejecución del presente trabajo de investigación.

A la Universidad Nacional San Cristóbal de Huamanga, a través del Proyecto de investigación FOCAM de: Recuperación, conservación y aplicación de hongos micorrícicos y entomopatogenos nativos en Vinchos y Chiara Ayacucho FOCAM, me facilitaron los equipos y ambientes.

Aspectos Éticos

La investigación es tesis doctoral, ha sido aprobada  por  los Jurados Evaluadores de la Unidad de Posgrado de la Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional de Huancavelica y siguió las pautas establecidas para este proceso.

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Nota del Editor:

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