ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN
Efecto de la inoculación con Azotobacter chroococcum en la germinación y altura de las plántulas en dos leguminosas y dos gramíneas
M. Tang
Estación Experimental de Pastos y Forrajes "Indio Hatuey" Matanzas, Cuba
RESUMEN
Se estudió el efecto de la inoculación con Azotobacter chroococcum en la germinación y la altura de las plántulas en dos leguminosas: Centrosema pubescens cv. CIAT-423 y Leucaena leucocephala cv. CNIA-250 y en dos gramíneas: Cenchrus ciliaris cv. Biloela y Panicum maximum cv. Likoni. Se emplearon bandejas que contenían 100 semillas de cada planta, con dos tratamientos: inoculado y no inoculado, en un suelo Ferralítico Rojo. El inoculo de azotobacter fue añadido diluyendo 1:40 (v/v) el caldo de cultivo con concentración superior a 1010 UFC/ml en agua. C. pubescens y L. leucocephala no mostraron marcados efectos en el incremento de la germinación al ser inoculados, aunque existió cierta tendencia a aumentar con respecto al tratamiento no inoculado; se produjeron incrementos de 3,7 y 2,2% respectivamente a los 28 días después de la siembra y un ligero aumento en la altura de las plántulas. En C. ciliaris y P maximum se observó una disminución de la germinación de las semillas cuando se inoculó con azotobacter y no existió diferencia marcada en la altura, lo que muestra un posible efecto negativo que pudiera estar relacionado con la dosis empleada o la interacción con la cepa. Se recomienda profundizar en estos estudios.
Palabras claves: Azotobacter chroococcum, C. pubescens, L. leucocephala, C. ciliaris. P. maximum.
ABSTRACT
Effect of inoculation with Azotobacter
chroococcum on me germination and seedling height
in two legumes (Centrosema pubescens cv. CIAT-423 and
Leucaena leucocephala cv. CNIA-250) and two grasses
(Cenchrus ciliaris cv. Biloela and Panicum
maximum cv. Likoni) was studied. Trays that contained 100 seeds of each plant were used with two treatments: inoculated
and non inoculated in a Red Ferralitic soil. The inoculum of azotobacter was added diluting the
culture broth at 1:40 (v/v) with concentration higher than
1010 cell/ml in water. C.
pubescens and L. leucocephala did not show pronounced effects in the increase of the germination being
inoculated
although, there was certain tendency to increase it in relation to the non inoculated
treatment: increments of 3,7 and 2,2% respectively were produced at 28 days after seeding and a
slight increase in the seedling heights was observed. A decrease of seeds germination was observed
in C. ciliaris and P. maximum when were inoculated with azotobacter and there was not
pronounced difference in the height that show a possible negative effect that would be related with the
dosis used or the interaction with strain. It is recommended a further profound study.
Additional index words: Azotobacter chroococcum, C. pubescens, L. leucocephala, C. ciliaris, P. maximum.
INTRODUCCIÓN
Las bacterias del género Azotobacter muestran la doble función de fijar el nitrógeno atmosférico y producir sustancias estimuladoras del crecimiento vegetal. Se calcula que estas bacterias pueden fijar 40 kg de N/ha, lo que equivale a 200 kg de sulfato de amonio, aunque parte de este es lixiviado por el agua de lluvia y pasa al subsuelo (Primavesi, 198?).
En la antigua URSS se obtuvieron buenos resultados, con incrementos de los rendimientos en hortalizas y en la India en trigo, arroz, cebolla, tomate y col al emplear dichas bacterias (Martínez, Dibut, González, Martín, Hernández, Acosta, Casanova y Pérez, 1989). El efecto estimulador de estos microorganismos se ha estudiado en Cuba, en el Instituto de Investigaciones Fundamentales en Agricultura Tropical (INIFAT), donde se han alcanzado resultados satisfactorios en tomate, cebolla y ajo, con incrementos en la germinación, el rendimiento y el desarrollo de los frutos.
En las plantas empleadas como pastos son bastante escasos los estudios de la acción del azotobacter, por lo que este trabajo tuvo como objetivo determinar el efecto de la inoculación sobre la germinación y la altura de las plántulas de dos leguminosas y dos gramíneas pratenses.
MATERIALES Y MÉTODOS
Se estudió el efecto de la inoculación de Azotobacter chroococcum sobre dos leguminosas: Leucaena leucocephala cv. CNIA-250 y Centrosema pubescens cv. CIAT-423, y dos gramíneas: Panicum maximum cv. Likoni y Cenchrus ciliaris cv. Biloela.
Las cepas de azotobacter empleadas fueron la MB-9 para las gramíneas y la MB-23 para las leguminosas. Estas cepas fueron suministradas por el INIFAT, de Santiago de las Vegas.
Los inoculantes fueron preparados en medio DIMARGON líquido, en erlenmeyer de 300 ml y agitados en zaranda. En el momento de la inoculación se determinó el número de microorganismos viables, mediante el conteo en placas empleando diluciones. La cepa MB-9 mostró una concentración de 3,2 x 1010 UFC; mientras que la MB-23 tuvo 1,3 x 1010 UFC.
Las semillas fueron sembradas en bandejas de 30 x 40 x 5 cm con 4 kg de suelo Ferralítico Rojo (Anon, 1980) tamizado y esterilizado en autoclave a 121°C por 1 hora. El inoculo fue aplicado en el momento de la siembra en dosis de 50 ml por cada bandeja. El inoculante fue diluido con agua común a razón de 1 ml de caldo de cultivo y 39 ml de agua. Las semillas no recibieron ningún tipo de tratamiento.
Se sembraron 100 semillas por bandeja con dos tratamientos: inoculado y no inoculado. El diseño empleado fue un bloque al azar con cuatro réplicas y se determinó el por ciento de germinación semanalmente hasta los 28 días y la altura de las plántulas, tomando la media de 10 mediciones con un análisis simple de varianza y empleando la dócima de Duncan (1955)
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En la tabla 1 se pueden observar los resultados obtenidos en la germinación de C. pubescens y L. leucocephala desde los 7 hasta los 28 días después de la siembra en los tratamientos inoculados con azotobacter y sin inocular.
C. pubescens no mostró diferencia significativa en la germinación de las semillas en ninguna de las mediciones realizadas en los 28 días, presentando un ligero incremento de un 1,0; 2,5; 0,4 y 3,7% para 7, 14, 21 y 28 días respectivamente con relación al tratamiento no inoculado; mientras que en L. leucocephala tampoco se observó diferencia significativa, aunque sí existió una ligera tendencia a ser mayor en el tratamiento inoculado, con incrementos de 1,5; 3,3; 2,4 y 2,2% en los diferentes días antes mencionados.
En la tabla 2 se muestran los resultados de la germinación de P. maximum cv. Likoni y C. ciliaris cv. Biloela. En el primer caso el por ciento de germinación disminuyó en 6,2 cuando se inoculó con azotobacter; mientras que en C. ciliaris la diferencia fue similar (6,2%). ambos con diferencias significativas entre los tratamientos, lo que denotó un efecto negativo de la inoculación.
En la altura de las plántulas (figs. 1 y 2) se observó una ligera tendencia a ser mayor en ambas leguminosas cuando fueron inoculadas; mientras que en las gramíneas la diferencia entre el tratamiento inoculado y el no inoculado fue menor.
En general, el estudio de la acción de este microorganismo sobre los pastos es bastante escaso. En este sentido Hurtado, Serrano, Hernández y Martínez (1994) señalaron que la inoculación con azotobacter en Panicum maximum cv. SIH-190 no produjo efectos positivos en la producción de masa verde, el porcentaje de materia seca y la altura vegetativa de la planta, aunque de otros cultivos como el arroz se logró el empleo del Azotobacter chroococcum como parte de la fertilización nitrogenada, de forma que permitió sustituir entre el 10 y 15% de la cantidad total de nitrógeno que se aplica normalmente con la utilización de dosis de 20-30 litros de inoculante/ha (Socorro, Bouza, Morales, Meneses, Cabello y Dibut, 1994).
También Tang, M. (inédito) ha obtenido incrementos en el rendimiento de MS de P. maximum de un 11,8%, utilizando dosis de 30 litros de inoculante/ha, por lo que posiblemente sea necesario el estudio de distintas dosis de inoculación, ya que la presencia de diferentes sustancias estimuladoras del crecimiento vegetal puede influir sobre el desarrollo de las plañías tanto de forma positiva como negativa. Se ha determinado por Acosta, Dibut, Martínez, Pérez, Ljunggren, Granhall, Pérez, Antuñez y Rodríguez (1994) en biopreparados de este tipo, la presencia de sustancias como: tiamina, riboflavina, piridoxina, ácido fólico, proteínas, giberelinas y citoquininas que pueden producir diferentes modificaciones fisiológicas en las plantas, al intervenir en los procesos de fotosíntesis y respiración. Otro aspecto que puede ejercer influencia es la interacción que se establece entre las plantas y las cepas inoculadas.
En las leguminosas tampoco se observó un efecto marcado de la inoculación con azotobacter en los parámetros estudiados, aunque existió cierta tendencia a que mejoraran cuando se inoculó. El proceso de inoculación en estas plantas quizás sea más útil para lograr establecer una mejoría en la fijación simbiótica del nitrógeno atmosférico, ya que se ha detectado que los exudados al 1% de cultivos de A. chroococcum permitieron incrementar hasta un 40% la biomasa de Rhizobium leguminosarum biovar trifolii en fermentaciones a las 72 horas y se detectó un aumento en el crecimiento radical inicial, el número de nódulos y las plantas noduladas en Trifolium pratense al emplear concentraciones de 0,01% (V/V) de exudados (Dibut, Ljunggren, Acosta y Martínez, 1994).
EI efecto positivo en las leguminosas enla fijación simbiótica del nitrógeno también ha sido encontrado al emplear otros microorganismos como las micorrizas vesículo arbusculares (MVA), con incremento en el rendimiento de MS, la nodulación y la actividad nitrogenasa (Delorenzini, 1982; Porcino, Lurlarp y Lynd, 1986; Paulino y Azcon, 1987; Paulino, 1989; Ingham y Molina, 1991), por lo cual resulta muy beneficioso e interesante el estudio de las inoculaciones conjuntas con diferentes microorganismos, donde se establecen procesos que pueden producir una mayor optimización en la fijación del N y la absorción de los diferentes nutrientes.
Estos resultados indican la poca acción de la cepa MB-23 en C. pubescens y L. leucocephala en la germinación y la altura de las plantas; mientras que en P. maximum y C. ciliaris, la cepa MB-9 parece influir de forma negativa, por lo cual estos aspectos se deben continuar estudiando.
REFERENCIAS
1. Acosta, Maria Del C.; Dibut, B.; Martinez, R.; Perez, A.; Ljunggren, H.; Granhall, U.; Perez, D.; Antuñez, N. & Rodriguez, J. Cambios fisiológicos en las plantas inducidos por la bioactividad del biofertilizante Biostin.En: Resúmenes XVII Reunión Latinoamericana de Rhizobiología. La Habana. Cuba. p. 108. 1994
2. Anon. Antología de suelos. Academia de Ciencias de Cuba. Instituto de Suelos. La Habana, Cuba. 1980
3. Delorenzini, C. Efecto de la incubación con micorrizas vesículo arbusculares en suelos con diferente contenido de fósforo. Revista Latinoamericana de Microbiología. 24: 89. 1982
4. Dibut, B.; Ljunggren, H.; Acosta, M. Del C. & Martinez, R. Efecto de la aplicación de exudados de Azotobacter chroococcum sobre el crecimiento de Rhizobium leguminosarum cv. trifolii y la asociación R. leguminosarum bv. trifolii Trifolium pratense. En: Resúmenes XVII Reunión Latinoamericana de Rhizobiología. La Habana. Cuba. p. 54. 1994
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6. Ingham, E.R. & Molina, R. Interactions among mycorhizal fungi. rhizosphere organisms and plants. In: Microbiol Mediation of Plant Herbivore Interactions. (Eds. P. Barbosa, Vera A. Krischik and C.G. Jones). John Wiley & Sons. Inc. p. 169. 1991
7. Martinez, R.; Dibut, B.; Gonzalez, R.; Martin, B.; Hernandez, M.; Acosta. M. Del C.; Casanova, I. & Perez, M. Resultados obtenidos en condiciones de producción mediante la aplicación de un método biotecnológico que permite incrementar los rendimientos de tomate sobre suelo Ferralítico Rojo. Informe final. INIFAT-MINAG, La Habana. (Mimeo). 1989
8. Paulino, V.T. Papel de micorriza arbúsculo vesicular na transferencia de nutrientes em plantas forrageiras. Rev. de Agricultura. Piracicaba. 64: 195. 1989
9. Paulino, V.T. & Azcon, R. Respostas de Centrosema pubescens Benth. a inoculacao de micorriza vesiculo arbuscular e microorganismos solubilizadores de fosfato en meio con fosfatos de Rocha. R. bras. Ci. Solo. 11: 263. 1987
10. Primavesi, Ana. Manejo ecológico del suelo. La agricultura en regiones tropicales. Quinta Edición. Editorial El Ateneo, Buenos Aires. 499 p. 198?
11. Purcino, A.A.C.; Lurlarp, C. & Lynd, J Q. Mycorrhiza and soil fertility effects with growth, nodulation and nitrogen fixation of Leucaena grown on typic entrustox. Commun. in Soil Sci Plant Anal. 17: 473. 1986
12. Socorro, M.; Bouza, N.; Morales, O.; Meneses, P.; Cabello, R. & Dibut, B. Empleo del Azotobacter chroococcum en la fertilización nitrogenada del arroz. En: Resúmenes XVII Reunión Latinoamericana de Rhizobiología. La Habana. Cuba. p. 113. 1994
Recibido el 15 de diciembre de 1994