ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN

Efecto de las cepas nativas de rizobios sobre varias leguminosas tropicales.

M. Tang, O. Rodríguez y Vivian Ávila
Estación Experimental de Pastos y Forrajes "Indio Hatuey" Matanzas, Cuba

RESUMEN

Se determinó la efectividad de las cepas naturales existentes en un suelo Ferralítico Rojo sobre once leguminosas promisorias (Aeschynomene histrix CIAT-9666, Centrosema acutifolium CIAT-5112, C. pubescens IH-129. CIAT-404, CIAT-423, CIAT-482 y CIAT-5151, Indigofera mucronata IH-301, Desmodium distortum CNIA-249, Desmanthus virgatus y Albizia lebbeck). Se determinó el rendimiento de MS (RMS), el contenido de N (CN) y el número de nódulos empleando cilindros con suelo no disturbado en un diseño de bloques al azar con cinco réplicas. Se detectó una acción efectiva de las cepas naturales del suelo en tres variedades de C. pubescens (IH-129, CIAT-482 y CIAT-5151), con resultados similares en el RMS y el CN al aplicar 150 kg de N/ha, mientras que otras dos variedades de esta especie (CIAT-404 y CIAT-423) y C. acutifolium CIAT-5112 no mostraron buena respuesta a la acción de las cepas del suelo. También hubo una acción negativa en A. histrix, D. virgatus y D. distortum y una respuesta positiva en A. lebbeck e I. mucronata, por lo cual se recomienda la no inoculación de las leguminosas que resultaron positivas y continuar estudios de selección de cepas de rizobios efectivas para aquellas de resultado negativo.

Palabras claves: Nodulación natural, fijación de N, leguminosas tropicales.

ABSTRACT

Effectiveness of wild strains was determined in eleven legumes (Aescnynomene histrix CIAT-9666, Centrosema acutifolium CIAT-5112, C. pubescens IH-129, CIAT-404, CIAT-423, CIAT-482 and CIAT-5151, Indigofera mucronata IH-301, Desmodium distortum CNIA-249, Desmanthus virgatus and Albizia lebbeck) in a Red Ferralitic soil. DM yield, N content and number nodules were studied in undisturbed soil cores using a randomized block design and five replications. Effective action of the wild strains of the soil was detected in C. pubescens IH-129. CIAT-482 and CIAT-5151 with similar results to 150 kg of N application, while C. pubescens CIAT-404 and CIAT-423 and C. acutifolium CIAT-5112 showed negative responses, similar to A. histrix, D. virgatium and D. distortum. Other legumes like A. lebbeck and I. mucronata presented increments in DM yield, N content and nodulation with the wild strains. No inoculation was recommended in these legumes with positive results and to continuo the study in order to obtain effective strains to the other legumes.

Additional index words: Natural nodulation, nitrogen fixation, tropical legumes.

INTRODUCCIÓN

En las zonas tropicales y subtropicales se puede encontrar una gran cantidad de especies de leguminosas, las cuales manifiestan, en muchas de ellas, un alto potencial de fijación del dinitrógeno atmosférico que en general puede oscilar entre los 100 y 200 kg de N/ha/año. No obstante, para esto se requiere de un proceso eficiente de fijación simbiótica del dinitrógeno atmosférico, donde además de los factores físicos y nutricionales, juega un papel fundamental la efectividad de la cepa de rizobio que interactúa con la leguminosa.

Dentro de estas plantas, algunas especies resultan promisorias en sus requerimientos de rizobios, ya que pueden nodular efectivamente con muchas de estas bacterias; mientras que otras, a pesar de nodular con un amplio rango de cepas, solamente son efectivas con algunas de ellas y además existe otro grupo que presenta alta especificidad en sus requerimientos (Date, 1977; Halliday. 1979; Tang, 1988).

El objetivo de este trabajo fue determinar la acción de los rizobios que existen de forma natural en el suelo, sobre once leguminosas que han resultado promisorias, las cuales en algunos casos pueden resultar muy efectivas en la fijación simbiótica del dinitrógeno atmosférico.

MATERIALES Y MÉTODOS

Se estudió la respuesta de once leguminosas tropicales ante la acción de las cepas de rizobios que existen de forma natural en el suelo. Estas leguminosas han mostrado características sobresalientes en estudios realizados en la EEPF "Indio Hatuey" y se perfilan como promisorias para la explotación ganadera en Cuba.

Las leguminosas fueron: Aeschynomene histrix CIAT-9666, Centrosema acutifolium CIAT-5112, Centrosema pubescens IH-129, C. pubescens CIAT-404, C. pubescens CIAT-423, C. pubescens CIAT-482, C. pubescens CIAT-5151. Indigofera mucronata IH-301, Desmo-dium distortum CNIA-249, Desmanthus virgatus y Albizia lebbeck.

El estudio se realizó empleando cilindros de PVC (polivinil cloruro) de 10 cm de diámetro y 25 cm de longitud con suelo Ferralítico Rojo (Anon, 1980) no disturbado, localizado en la Estación Experimental de Pastos y Forrajes "Indio Hatuey" (Matanzas, Cuba), los cuales fueron enterrados en el suelo y se obtuvieron las muestras del mismo sin disturbar.

Cada leguminosa fue sembrada en los cilindros empleando cuatro semillas pregerminadas y después de 15 días se dejaron dos plantas por cilindro, con dos tratamientos: uno al que se le aplicó 150 kg de N en cinco aplicaciones de 30 kg/ha a las 0, 2, 4, 6 y 8 semanas y otro al cual no se le aplicó N, ambos sin inocular. El diseño fue de bloques al azar con cinco réplicas.

Todo el procedimiento experimental fue realizado siguiendo el método descrito por Sylvester Bradley, Ayarza, Méndez y Moriones (1983) y Tang y Sylvester Bradley (1986), determinando el rendimiento de materia seca (RMS), el contenido de N (CN) en la parte foliar y el número de nódulos.

Además se analizó el Índice de Respuesta al Nitrógeno (IRN) mediante la fórmula:

donde (+N) y (-N) representan los tratamientos con N y sin N respectivamente (CIAT, 1988).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En la tabla 1 se muestran los resultados obtenidos en el rendimiento de MS, el contenido de N y el número de nódulos de las diferentes variedades de Centrosema, donde se puede apreciar que C. pubescens IH-129, CIAT-482 y CIAT-5151 no mostraron diferencias significativas en el RMS y el CN entre los tratamientos con 150 kg de N/ha y sin N, lo cual indica la acción efectiva de las cepas de rizobios naturales del suelo. Esto se vio corroborado por la abundante nodulación que presentaron estas variedades (38,1; 54,4 y 23,6 nódulos/planta respectivamente).

Otras dos variedades de C. pubescens (CIAT-404 y CIAT-423) produjeron mayores RMS y CN cuando se les aplicó 150 kg de N, con diferencia significativa respecto al tratamiento sin N. Ello denota la poca fijación del dinitrógeno atmosférico por parte de las cepas salvajes del suelo en estas plantas, pues a pesar de producir buena nodulación esta no fue efectiva, ya que no existieron incrementos del RMS y el CN cuando no se aplicó N y Dieron superados en mas del doble cuando este nutriente file aplicado. Un comportamiento similar presentó el C. acutifolium, cuyo CN fue mayor cuando aft aplicó el N (P<0,05); el RMS tendió también a ser mayor.

En este sentido se ha planteado por Date (1977) que el género Centrosema presenta nodulación con un amplio rango de cepas de rizobios, aunque dicha nodulación es a menudo inefectiva. Esto también ha sido informado en Colombia por Halliday (1979) y Tang y Sylvester y Bradley (1986), y en Cuba por Tang (1988) y Tang, Menéndez, Castañeda y Téllez (1990). Además en Cuba se ha observado una abundante nodulación natural en diferentes tipos de suelo, que en algunos casos puede resultar efectiva en la fijación simbiótica del N₂, como en este caso y en la encontrada por Tang, Menéndez, Ramírez y Guevara (1990) en un suelo Pardo sin Carbonatos, localizado en Camagüey.

C. pubescens ha mostrado también una buena respuesta a la inoculación con cepas seleccionadas (Tang, 1988; CIAT, 1989; Tang, Menéndez, Gazó, Castañeda y Pérez Hernández, 1991 y 1992), lo cual ha sido también encontrado en C. acutifolium en trabajos desarrollados en Colombia, donde mostró incrementos en la producción de MS al ser inoculado con bajos niveles de P (CIAT, 1990) y respuesta significativa en el número de nódulos, por ciento de N y N total (CIAT, 1989).

En la tabla 2 se observan los resultados de las cinco leguminosas restantes, tres de las cuales (A. histrix CIAT-9666, D. distortum CNIA-249 y D. virgatus) mostraron una nodulación nula o muy pobre, con resultados superiores en el RMS y el CN cuando se aplicaron 150 kg de N/ha y diferencia significativa con respecto al tratamiento sin N, lo que demuestra la poca efectividad de las cepas naturales del suelo en estas leguminosas.

A. lebbeck e I. mucronata IH-301 mostraron buena nodulación, además de que los RMS y CN fueron similares cuando se aplicó N que al no aplicarlo, lo que indica la acción efectiva de las cepas salvajes.

Los trabajos realizados por Date (1977) en Australia presentan a Desmanthus y Indigofera como plantas que nodulan efectivamente con un amplio rango de cepas de rizobios, lo que coincide con los resultados del presente trabajo en el caso de la segunda leguminosa, no así en el caso del Desmanthus el cual presentó ausencia de nódulos en este suelo.

Respecto a Aeschynomene y Desmodium, este mismo autor los ubica en el grupo que nodulan bien pero esta nodulación es a menudo inefectiva, lo cual coincide en el caso de la segunda; mientras que Aeschynomene no presentó ningún nódulo, mostrando al parecer una mayor especificidad. Por ello, se hace necesario continuar el estudio de selección de cepas efectivas para estas leguminosas, con el objetivo de garantizar una efectiva fijación simbiótica del nitrógeno.

En otra especie de Desmodium (D. ovalifolium) se ha observado que su nodulación ha sido pobre y no efectiva en un suelo Pardo sin Carbonatos de Camagüey, Cuba (Tang et al., 1990), aunque ha mostrado buena respuesta al ser inoculada con diferentes cepas de rizobios (Tang, Menéndez, Gazó, Ramírez y Guevara, 1992) al igual que D. heterophyllum y D. heterocarpum (CIAT, 1988).

Los IRN en C. pubescens CIAT-404 y CIAT-423 fueron altos, con valores superiores a 55. Este resultado coincide con los obtenidos en Colombia y Panamá en C pubescens CIAT-438, con valores de 53 y 76 respectivamente, aunque esta misma variedad mostró resultados más bajos en Cuba con valores entre 4 y 33 (CIAT, 1988; Tang et al., 1990), por lo cual parece depender de la respuesta a la fijación simbiótica del N₂, como se observa en el resto de las variedades estudiadas (tabla 3). También en C. acutifolium se han encontrado niveles superiores de IRN a los obtenidos en este trabajo (48,5), como en Colombia donde mostró un valor de 88, en Panamá (68) y en Bayamo, Cuba (53).

También A. histrix y D. distortum presentaron altos IRN (60,1 y 64,2 respectivamente), algo menores en D. virgatus; mientras que el resto de las variedades estudiadas mostraron bajos valores de IRN, evidentemente influenciados por la respuesta eficiente a la fijación simbiótica del N₂ atmosférico.

Los resultados obtenidos indican que algunas leguminosas pueden desarrollar una eficiente fijación simbiótica con las cepas naturales existentes en el suelo, mientras que otras pueden producir poca o ninguna acción en este proceso, por lo cual se hace necesario continuar el estudio de estas últimas para obtener cepas capaces de fijar eficientemente el nitrógeno en estas condiciones.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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