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XXIX JORNADAS FORESTALES DE ENTRE RIOS
Concordia, septiembre de 2015
EFECTO DE LA FERTILIZACIÓN Y DE HONGOS MICORRÍCICOS
ARBUSCULARES NATIVOS EN EL CRECIMIENTO DE PLANTINES DE
ALGARROBO BLANCO
Carla SALTO1, Mónica SAGADIN2, Celina LUNA2, Javier OBERSCHELP1, Leonel
HARRAND1
RESUMEN
Con el objetivo de evaluar los efectos e interacciones de la aplicación de hongos micorrícicos
arbusculares (HMA) y de la fertilización en la producción de plantines de algarrobo blanco, se
estableció un ensayo bajo un diseño experimental de parcelas divididas en bloques completos al azar.
Los plantines recibieron distintos niveles de fertilización (0%, 25% y 100%) y fueron inoculados con
HMA nativos aislados de suelos de algarrobales pertenecientes a Colonia Benítez y Padre Lozano,
mientras que el grupo control permaneció no micorrizado. El inóculo de Padre Lozano combinado con
la fertilización al 100% produjo los plantines de mayor crecimiento en altura y número de hojas,
mientras que el diámetro al cuello fue mayor con 100% de fertilización, tanto con este inóculo como
sin inocular.
Palabras clave: Prosopis - nutrición mineral - micorrizas - vivero
1. INTRODUCCIÓN
Prosopis alba Griseb. (algarrobo blanco) es una leguminosa arbórea que presenta una amplia
distribución geográfica en Argentina, siendo una de las especies nativas de mayor valor comercial en
el mercado de la madera aserrada, constituye un eje biológico estructural de sistemas productivos
sustentables, contribuyendo a la recuperación de áreas degradadas. Sus frutos constituyen una
importante fuente proveedora de materia prima para consumo humano y animal (Giménez et al., 1998;
López, 2005), cualidades que hacen interesante al algarrobo para emplearlo en programas de
forestación y enriquecimiento. La producción de plantines de buena calidad es un requisito
indispensable para asegurar la supervivencia y el adecuado desarrollo de los bosques implantados
(Salifu y Jacobs, 2006). Generalmente, este aspecto se aborda a través de la fertilización con sales
inorgánicas, abonos orgánicos y/o empleando la inoculación con microorganismos mutualistas como
los hongos micorrícicos arbusculares (HMA) en la fase de vivero. Los HMA se encuentran
ampliamente distribuidos en diversos hábitats naturales debido a que se relacionan con la mayoría de
las especies vegetales, generalmente, con especies pertenecientes a las familias Leguminoseae y
Gramineae (Guzmán González, 1991). La formación de asociaciones micorrícicas (AM) es una
estrategia adaptativa que le proporciona a la planta mayor capacidad para captar nutrientes en suelos
donde la disponibilidad de los mismos es restrictiva, particularmente en ecosistemas áridos y
semiáridos (Allen, 2007 citado por Barea et al., 2011), confiriéndole además otros beneficios a las
plantas como la mejora de las relaciones hídricas o la resistencia a microorganismos patógenos
(Cairney, 2000, Reyes Jamarillo, 2011). En particular, la inoculación con HMA puede favorecer la
supervivencia de plántulas de algarrobo cuando son trasplantadas a lugares más áridos y/o salinos
(Scambato et al., 2011). Por estos beneficios, los HMA tienen potencial para la aplicación comercial en
la producción de plantas en contenedor (Biermann y Linderman, 1983). Estudios con HMA y nutrientes
han mostrado que, éstos además de favorecer la absorción de elementos nutritivos para las plantas,
pueden incrementar la eficiencia en el uso de fertilizantes, tanto químicos como orgánicos (Quiñones1
Estación Experimental Agropecuaria Concordia de INTA. salto.carla@inta.gob.ar . Tel.: +54-345-4290000. Ruta Pcial. 22 y
Vías del Ferrocarril. Casilla de Correo 34. CP 3200. Entre Ríos-Argentina
2
Instituto de Fisiología y Recursos Genéticos Vegetales. CIAP INTA. moniksagadin@yahoo.com.ar. Tel.:+54-351- 4974343.
Camino 60 Cuadras Km 5 ½. CP 5119. Córdoba- Argentina
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Aguilar et al., 2012). El efecto de la fertilización sobre los HMA es influenciado por la especie del
macro y microsimbionte, la fertilidad inicial y el contenido de materia orgánica, además del efecto de
las condiciones ambientales sobre la interacción de dichos factores (Vinueza Regalado, 2002). En
general, la colonización por los HMA decrece cuando la fertilidad se incrementa, la aplicación de altos
+
niveles de fósforo (P) y nitrógeno (N) -este último bajo la forma de amonio (NH4 )- han sido citados
como factores depresores de la colonización (Biermann y Linderman, 1983; Baath y Spokes, 1989).
Considerado lo expuesto, el objetivo del trabajo fue evaluar el efecto e interacción de la inoculación
con HMA nativos de algarrobales con regímenes pluviométricos contrastantes y la fertilización, sobre
variables de crecimiento en plantines de algarrobo blanco.
2. MATERIALES Y MÉTODOS
El ensayo se llevó a cabo en el vivero forestal de la EEA Concordia de INTA. Se emplearon semillas
de P. alba provenientes de árboles semilleros del departamento La Paz, Entre Ríos. El tratamiento
pre-germinativo utilizado se encuentra detallado en Salto et al. (2013). La siembra se realizó
3
®
directamente sobre tubetes R125 (125 cm de capacidad, de Dassplastic del Mercosur ) empleando
como sustrato la mezcla de corteza de pino compostada, perlita y vermiculita (CPV) en proporción
2:1:1 v/v. Se emplearon inóculos mixtos de HMA nativos aislados de rodales de P. alba situados en el
Parque Chaqueño con regímenes pluviométricos diferentes: Padre Lozano (PL), Salta, con 780 mm
de precipitación anual, Colonia Benítez (CB), Chaco, con 1.300 mm al año y una mezcla de ambos
inóculos (MIX). La inoculación se efectuó en el momento de la siembra, aplicándose 20 g de inóculo
por tubete, dejándose un tratamiento de plantines sin inocular (SI). Se utilizaron tres niveles de
fertilización, la fertilización 100% tomó como base los requerimientos nutricionales para plantines de
Eucalyptus grandis en etapa de crecimiento, indicado por Silveira et al. (2001), aportando 2,3 mM de
P. El segundo nivel considerado consistió en diluir la solución nutritiva al 25%, conteniendo 0,6 mM de
P y por último, un tratamiento sin fertilizar (SF). Desde los 30 días de efectuada la siembra se
aplicaron los tratamientos de fertilización en forma manual hasta saturar el sustrato, dos veces por
semana. Las variables de análisis fueron diámetro al cuello (DAC), altura total (AT) y número de hojas
por plantín (NH), medidos a los 120 días de edad. El diseño experimental empleado fue de parcelas
divididas en bloques completos al azar con ocho repeticiones y parcelas de 16 plantas. Para el análisis
estadístico se empleó un modelo lineal mixto mediante el procedimiento MIXED y las pruebas de
comparaciones de medias se realizaron mediante la sentencia LSMEANS con la opción
ADJUST=TUKEY en el programa SAS V. 9.1 (SAS Institute Inc., 2009). Al finalizar la etapa de vivero
se tomaron muestras de plantines por cada tratamiento, las raíces fueron analizadas en laboratorio,
donde se determinó el porcentaje de colonización por el método de Philips y Hayman (1970) y la
visualización de estructuras de los HMA se efectuó mediante microscopio óptico a 10X de aumento,
realizando 120 observaciones por muestra según McGonigle et al. (1990).
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La interacción entre los factores Inóculo y Fertilización en las variables evaluadas a los 120 días de
edad fue significativa, indicando que el efecto de la fertilización es diferente para los distintos inóculos
(Cuadro 1).
Cuadro 1. Análisis de la varianza (Valor de F) para DAC, AT y NH en plantines de P. alba bajo
distintos regímenes de fertilización e inoculación, a los 120 días de edad.
F.V.
G.L.
DAC
AT
NH
***
***
***
Fertilización
2
396,35
284,08
77,86
***
***
***
Inóculo
3
109,50
144,94
58,81
***
***
***
Fert. x Inóc.
6
26,87
36,16
12,24
*** Significativo al 0,10%
Si bien, el crecimiento promedio en DAC fue levemente mayor en los plantines inoculados con PL, no
se detectaron diferencias significativas con el testigo sin inocular (SI) para la fertilización 100%. Una
situación similar se presentó para la fertilización 25% para PL y SI, siendo equiparables sus
crecimiento con el inóculo CB fertilizado 100%. La presencia del inóculo CB no genera diferencia
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alguna en crecimiento frente a los testigos SI (Cuadro 2).
Cuadro 2. Comparaciones múltiples para las medias de los tratamientos correspondientes a la
interacción Fertilización x Inóculo para DAC y AT en plantines de P. alba de 120 días de edad.
Fertilización
Inóculo
DAC (mm)
Grupo
AT (cm)
Grupo
100%
PL
4,46
A
43,04
A
100%
SI
4,33
A
39,33
B
25%
PL
3,75
B
35,55
C
100%
CB
3,7
B
30,14
DE
25%
SI
3,64
B
30,26
D
100%
MIX
3,61
BC
29,44
DE
25%
MIX
3,4
C
31,33
D
25%
CB
3,09
D
27,29
EF
SF
PL
2,57
E
24,63
F
SF
MIX
2,34
F
21,38
G
SF
CB
2,15
FG
19,26
G
SF
SI
2,11
G
19,34
G
Letras distintas indican diferencias significativas (p≤ 0,05) para LSMEANS – TUKEY
Para la AT se presenta un situación similar que para el DAC, presentándose el mayor crecimiento en
la fertilización 100% para el inóculo PL seguido por el tratamiento SI. Los menores crecimientos en AT
se presentaron en los plantines sin fertilizar con los inóculos MIX, CB y SI (Cuadro 2).
Martin y Stutz (1994), evaluando el efecto de la inoculación con Glomus intraradices en P. alba
producido en contenedor, encontraron que el aislamiento del HMA empleado redujo el largo total y la
abundancia radicular pero no afectó el crecimiento del tallo o el peso seco radicular; sugiriendo que la
infección por el HMA en el algarrobo, bajo condiciones óptimas de producción (riego y fertilización),
modificó la morfología radicular obteniéndose raíces más cortas, más gruesas y menos ramificadas.
Por lo que infirieron que el papel de los HMA fue sustituir a las finas raíces absorbentes provocando
que el algarrobo asigne más recursos energéticos en mejorar el grosor de la raíz. Félix de Aguiar et al.
(2004), trabajando con P. juliflora inoculado con HMA bajo distintas dosis de P (0, 20 y 40 mg de P.kg
1
de suelo), atribuye la similitud de crecimiento en altura entre las plantas inoculadas y las no
inoculadas en la dosis mas alta de P, a que la cantidad de P adicionado puede haber sido suficiente
para satisfacer las necesidades nutricionales y con ello los HMA no han promovido un crecimiento
adicional. Por el contrario, en nuestros resultados la dosis más alta de fertilización (2,3 mM de P en la
fertilización 100%) estimuló el crecimiento en altura en los plantines inoculados con PL, por lo que se
puede inferir que a las dosis de nutrientes aplicadas los hongos de PL favorecen su asimilación.
Bashan et al. (2009), evaluando tres especies de leguminosas, entre ellas Prosopis articulata,
inoculadas con HMA, obtuvieron respuestas positivas para altura total, numero de ramas, grosor de
tallo, entre otras variables. Estudios realizados por Callejas Ruíz et al. (2009) en Euphorbia
pulcherrima, encontraron que la micorrización no mejoró significativamente las variables de
crecimiento comparados con los tratamientos fertilizados, atribuyendo esta situación a que ciertos
nutrientes limitantes para el crecimiento de las plantas no pudieron ser aportados por las micorrizas.
El mayor NH se obtuvo con el inóculo PL bajo fertilización 100% y 25%, siendo el tratamiento sin
inocular (SI) y sin fertilizar el de menor cantidad de hojas (Cuadro 3).
Ugalde de la Cruz (2011) trabajando con Erythrina coralloides obtuvo el máximo número de hojas en
plantas que estuvieron inoculadas con suelo nativo de la rizósfera de Melinis repens. La mayor
producción de hojas por parte de plantas que fueron inoculadas, demuestra que a mayor porcentaje
de colonización y mayor número de esporas, hay una mayor producción de hojas apicales y mayor
retención de las hojas inferiores por lo que se infiere que las micorrizas estimulan la ontogenia y el
retraso de la senescencia de las hojas (Daft y Nicolson, 1969). Esto representaría una ventaja, ya que
con un mayor número de hojas aumenta la superficie fotosintéticamente activa de la planta,
permitiendo una mayor fijación de CO2 (Ugalde de la Cruz, 2011).
En cuanto al porcentaje de micorrización, puede observarse que el porcentaje varió entre 60 y 70 %
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para los plantines inoculados con los diferentes inóculos mixtos HMA nativos (Cuadro 4).
Cuadro 3. Comparaciones múltiples para las medias de los tratamientos correspondientes a la
interacción Fertilización x Inóculo para NH en plantines de P. alba de 120 días de edad.
Fertilización Inóculo
NH
Grupo
100%
PL
20,07
A
25%
PL
18,86
AB
100%
SI
17,73
BC
25%
MIX
17,15
CD
25%
CB
16,78
CDE
100%
MIX
16,00
DE
100%
CB
15,76
DE
25%
SI
15,57
EF
SF
PL
15,02
EF
SF
MIX
13,89
FG
SF
CB
12,63
G
SF
SI
10,94
H
Letras distintas indican diferencias significativas (p≤ 0,05) para LSMEANS – TUKEY
El porcentaje de micorrización más alto fue observado en plantines inoculados con MIX y fertilizados
con la solución nutritiva diluida al 25%. El inóculo PL mantuvo porcentajes de micorrización en valores
constantes en todos los niveles de fertilización evaluados (Cuadro 4).
Cuadro 4. Porcentaje de micorrización en distintos niveles de fertilización en plantines de P. alba de
120 días de edad
Inóculo
Testigo
PL
MIX
CB
Fertilización
0%
0,00
65,14
61,45
59,21
25%
0,00
63,47
70,71
69,58
100%
0,00
63,95
59,93
69,61
El porcentaje de micorrización usualmente disminuye con la aplicación de fertilizantes. En general,
altos niveles de P provoca la disminución de la permeabilidad de las membranas celulares radicales y
en consecuencia se reduce la concentración de carbohidratos solubles y compuestos nitrogenados
que son los inductores de la formación de la simbiosis. Además, se puede producir un efecto
inhibitorio en el crecimiento de HMA, debido a mayores concentraciones P en los tejidos de los
plantines (Chacón y Cuenca, 1998). En este trabajo no se observó un efecto inhibitorio de la
fertilización sobre la colonización de las raíces por HMA en los plantines de algarrobo. De acuerdo con
Bolan et al. (1984), la proporción de raíces infectadas por HMA aumenta, al menos inicialmente, a
medida que el suministro de P también aumenta, indicando que, existe un efecto directo del suministro
del P en el crecimiento del hongo o un efecto indirecto sobre el hongo mediado por el metabolismo
alterado de la planta por la adición de P.
En un sustrato pobre en nutrientes el micelio de las micorrizas añade superficie de exploración a las
raíces y las plantas pueden tener más acceso a nutrientes esenciales en comparación con las plantas
no micorrizadas (Marschnner, 1995). Probablemente, este aspecto no pudo ser totalmente
aprovechado en los tubetes debido al espacio restringido de crecimiento para las raíces y sea una de
las razones de no encontrar un mayor efecto benéfico de la inoculación con micorrizas.
4. CONCLUSIONES
La combinación de la fertilización y de inóculos de HMA nativos, se presenta como una estrategia muy
efectiva para la producción de plantines de P. alba. Al combinar la fertilización al 100 % con el inóculo
de PL se obtienen los mayores crecimientos en las variables analizadas lo que permitiría reducir el
tiempo de producción en vivero. No obstante, esto no puede ser generalizado, ya que la presencia de
los HMA proveniente de CB, pura o en MIX, presentan efectos negativos sobre el crecimiento.
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5. LITERATURA CITADA
Baath, E; Spokes, J. 1989. The effect of added nitrogen and phosphorus on mycorrhizal growth response and
infection in Allium schoenoprasum. Can. J. Bot. 67, 3227-3232
Barea, J.M. et al. 2011. Ecological and functional roles of mycorrhizas in semi-arid ecosystems of Southeast
Spain. Journal of Arid Environments 75: 1292-1301.
Bashan, Y. et al. 2009. Responses of native legume desert tres used for reforestation in the sonoran desert to
plant growth-promoting microorganisms in screen house. Biol. Fertil. Soils 45: 655-662.
Biermann, B.; Linderman, R.G. 1983. Effect of container plant growth medium and fertilizer phosphorus on
establishment and host growth response to vesicular-arbuscular mycorrhizae. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 108 (6):
962-971.
Bolan, N S. et al. 1984. Increasing phosphorus supply can increase the infection of plant roots by vesiculararbuscular mycorrhizal fungi. Soil Biol. Biochem. 16 (4): 419-420.
Cairney, J.W.G. 2000. Evolution of mycorrhiza systems. Naturwissenschaften 87: 467-475.
Callejas Ruíz, B.A. et al. 2009. Sustratos y hongos micorrízicos arbusculares en la producción de nochebuena.
Revista Chapingo serie Horticultura 15 (1): 57-66.
Chacón, A.M.; Cuenca, G. 1998. Efecto de las micorrizas arbusculares y de la fertilización con fosforo sobre el
crecimiento de la guayaba en condiciones de vivero. Agronomia Tropical 48 (4): 425-440.
Daft, M.J.; Nicolson, T.H. 1969. Efect of endogone mycorrhiza on plant growth. Influence of inoculum
concentration on growth and infection in tomato. New Phytol. 68 (4): 953-963.
Félix de Aguiar, R.L. et al. 2004. Interação entre fungos micorrízicos arbusculares e fósforo no desenvolvimento
da algaroba (Prosopis juliflora Sw DC). Árvore 28 (4): 589-598.
Giménez, A. M. et al. 1998. Leño y corteza de Prosopis alba Griseb., algarrobo blanco, Mimosaceae, en relación
con algunas magnitudes dendrométricas. Bosques 19 (2): 53-62.
Guzmán González, S. 1991. Influencia del fosforo sobre la colonización y producción de esporas de hongos
micorrizicos vesiculo-arbusculares en tres hospederos a diferentes tiempos de desarrollo. Tesis de Maestría.
Universidad de Colima. 43 p.
López, C. 2005. Evaluación de la variación genética de especies del género Prosopis de la Región Chaqueña
Argentina para su conservación y mejoramiento. En: Mejores arboles para mas forestadores. SAGPyA. Pp. 195203.
Marschner, H. 1995. Mineral Nutrition of higher Plants. 2nd. edition, Academic Press, San Diego, London, 889 p.
Martin, C.A.; Stutz, J.C.1994. Growth of argentine mesquite inoculated with vesicular-arbuscular mycorrhizal
fungi. Jour. of Arboriculture 20 (2): 134-139.
McGonigle, T.P. et al. 1990. A new methods which gives an objective measure of colonization of roots by
vesicular-arbuscular mycorrhizal fungi. New Phytol.t 115: 495-501.
Philips, J.; Hayman, D. 1970. Improved procedures for clearing roots and staining parasitic and vesiculararbuscular mycorrhizal fungi for rapid assessment of infection. Trans. of the British Mycol. Soc. 55: 158-161.
Quiñones-Aguilar, E. E. et al. 2012. Interacción de hongos micorrízicos arbusculares y fertilización fosfatada en
papaya. Terra Latinoamericana 30 (2): 165-176.
Reyes Jamarillo, I. 2011. La micorriza arbuscular (MA) centro de la rizósfera: comunidad microbiológica
dinámica del suelo. ContactoS 81: 17-23.
Salifu, K.F.; Jacobs, D.F. 2006. Characterizing fertility targets and multi-element interactions in nursery culture of
Quercus rubra seedlings. Annals of Forest Science 63: 231–237.
Salto, C.S. et al. 2013. Influencia de diferentes substratos y contenedores sobre variables morfológicas de
plantines de dos especies de Prosopis. Quebracho 21 (1,2): 90-120
SAS Institute Inc. 2009. Cary, N.C.; USA.
Scambato, A.A. et al. 2011. Glomus intraradices improved salt tolerance in Prosopis alba seedlings by improving
water use efficiency and shoot water content. Braz. J. Plant Physiol. 22(4): 285-289.
Silveira, R.L.V.A. et al. 2001. Seja o doutor do seu eucalipto. Piracicaba, Potafós. 32p.
Ugalde de la Cruz, Y.H. 2011. Evaluación del vigor en plántulas de Erythrina coralloides inoculadas con hongos
micorrízicos arbusculares. Tesis de licenciatura. Universidad Autónoma de Queretaro. Mexico. 63 p.
Vinueza Regalado, E.F. 2002. Incremento en la eficiencia de la fertilización de portainjertos de aguacate
mediante la inoculación con micorriza vesiculo-arbuscular. Tesis de Licenciatura. Honduras. 39 p.
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