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Incrementos de la fijación biológica del nitrógeno (página 2)

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Partes: 1, 2

12. Aplicación de la inoculación combinada de bacterias fijadoras de N2 atmosférico.

Según González y Lluch (1992), con el uso de inoculantes mixtos de Rhizobium / Azotobacter y Rhizobium / Azospirillum, se han obtenido incrementos en la nodulación de ciertas leguminosas. Sin embargo, estos tipo de inoculantes deben prepararse con ciertos requisitos previos, entre los que se destaca una relación celular adecuada, ya que la preparación aleatoria de estos puede originar efectos negativos sobre la nodulación y desarrollo de las plantas.

Más del 15% del total de 150 000 ha de leguminosas inoculadas con Rhizobium spp. en South África han sido coinoculadas con Azospirillum brasilense. En el periodo 1999-2000, este porcentaje se ha incrementado alrededor del 50% (Burdman et al., 2000). Según estos autores experimentos de campo han demostrado incrementos en los rendimientos de 15-30 % en leguminosas coinoculadas, valores superiores a lo obtenido con la inoculación de Rhizobium solo. Estos resultados coinciden con los citados por Okon y Vanderleyden (1997), los cuales en investigaciones realizadas sobre la inoculación con Rhizobium y Azospirillum reportan un efecto positivo para diversos tipos de leguminosas, incluyendo una temprana nodulación, incrementos en el número de nódulos, altas cantidades de fijación de N2 y un mejoramiento en general del desarrollo de sistema radical.

Según Burdman et al. (2000), la estimulación de la nodulación posterior a la inoculación de Azospirillum puede estar dada por un incremento en la inducción de raíces laterales, la densidad de los pelos radicales y las ramificaciones de dichos pelos; pero también por la diferenciación de un número mayor de células epidérmicas dentro del pelo radical infectado. No obstante estos resultados, la respuesta de la inoculación combinada de Rhizobium / Azospirillum puede tanto estimular como inhibir la formación de nódulos y el crecimiento en un sistema simbiótico dado, dependiendo del nivel de concentración de inóculo y el engranaje de la inoculación. Según reportes por estos autores, la inoculación de cereales con niveles relativamente altos de Azospirillum inhibe ligeramente el crecimiento de las raíces.

Hasta el momento, el frijol común (P. vulgaris) es considerado la leguminosa de más baja capacidad de fijación de N2, debido a la lenta formación de nódulos radicales por Rhizobium, lo cual contribuye a la poca cantidad de N2 fijado para los requerimientos nutricionales de la planta (Burdman et al., 2000). Según estos autores cuando esta leguminosa es inoculada con Rhizobium leguminosarum biovar phaseoli y Azospirillum brasilense, el número total de nódulos y la fijación de N2 se incrementa significativamente en comparación con plantas inoculadas con Rhizobium solo. El crecimiento de las plantas es acelerado por la actividad estimuladora de Azospirillum, promoviendo la formación de pelos radicales y el incremento de la secreción de genes de nodulación (nod), induciendo flavonoides en los exudados radicales. La excreción de estos genes son necesarios para la posterior infección por Rhizobium. De este modo la inoculación combinada de Rhizobium y Azospirillum incrementa los rendimientos de las leguminosas bajo condiciones limitadas de agua y nitrógeno.

Burdman et al. (1996) plantea que la inoculación con Rhizobium etli TAL 182 y R. tropici CIAT 899 en el frijol común (P. vulgaris) incrementan los rendimientos de las semillas, y la inoculación combinada con Rhizobium leguminosarum biovar phaseoli y Azospirillum brasilense cepa Cd ha resultado con mayores incrementos que en la inoculación con Azospirillum solo, el cual no tuvo diferencias significativas en cuanto a rendimiento con el control sin inocular, no obstante, arrojó un aumento relativo en el peso seco de los granos. Así mismo Burdman et al. (1997) reportan que la inoculación combinada en plantas de frijol común con Rhizobium y Azospirillum incrementaran significativamente tanto los nódulos activos como los totales, así como la fijación de N2 en comparación con la inoculación de Rhizobium solo.

En estudios realizados con la inoculación de combinaciones bacterianas compatibles, formada con la cepa Rhizobium leguminosarum biovar. viceae Z. 25 (CECT 4585) y Azotobacter chroococcum H. 23 (CECT 4435) se pudo observar como esta práctica promueve el crecimiento, la nodulación y el contenido de nitrógeno del haba (Vicia faba), bajo condiciones controladas del cultivo. En comparación con plantas inoculadas en solitario con Rhizobium, las plantas coinoculadas muestran una tendencia al aumento en el contenido total por plantas de fósforo (P) y potasio (K) así como en contenido total de calcio (Ca), magnesio (Mg) y micronutrientes (Mn, Zn, Cu, B y Fe) en la fracción correspondiente a la parte aérea de las plantas. (Rodelas et al., 1999). Estos incrementos guardan una fuerte correlación lineal con la estimulación que estos tratamientos de inoculación combinada ejercen sobre la acumulación de materia seca por planta.

Los efectos de los tratamientos de inoculación mixta sobre la concentración y contenido de minerales en Vicia faba dependen por tanto, de la cepa diazótrofa de vida libre aplicada en combinación con Rhizobium. Estos datos son acordes con los otros estudios relativos al efecto de la inoculación con Azotobacter y Azospirillum sobre la nutrición mineral de las plantas, coincidiendo en apuntar que las respuestas son específicas de cepas y varían considerablemente en función de las combinaciones cepa-planta, con cambios que afectan en cada caso de modo diferente a la concentración, contenido, distribución y balance de los distintos nutrientes minerales (Rodelas et al., 1999).

Los resultados anteriormente citados coinciden con los estudiados por Torres y Francisco (1999), al analizar el efecto de la inoculación mixta de Rhizobium leguminosarum biovar phaseoli y Azotobacter chroococcum (cepa Mb-1) bajo condiciones semicontroladas en el cultivo del frijol común var. BAT-304, los cuales obtuvieron que las cepas tratadas eran compatibles a la inoculación, originando aumentos significativos en cuanto a los parámetros de fijación: número de nódulos totales y nódulos activos, en comparación con los tratamientos de fertilización mineral y el testigo, potenciando de esta forma la capacidad de formación de nódulos y la fijación de N2. Con respecto a los parámetros morfológicos no se observaron diferencias significativas en cuanto a la altura y el peso fresco y seco del follaje en los tratamientos de inoculación combinada y la inoculación con Rhizobium en solitario, pero existió diferencias significativas en comparación con el testigo y el tratamiento con fertilización mineral, este último presentando los mejores resultados en cuanto al peso fresco y seco del follaje, lo cual se debe al rápido efecto de la fertilización mineral sobre la nutrición de las plantas. Así mismo Torres (2000), al evaluar el efecto de la coinoculación de Rhizobium leguminosarum biovar phaseoli y Azotobacter chroococcum (cepa Mb-9) en dos variedades de frijol común (ICA Pijao y CIAP-7247) bajo condiciones de campo, utilizando un diseño experimental en bloques al azar, determinó que en ambas variedades analizadas, no existieron diferencias significativas en cuanto al número de nódulos por planta en los tratamientos de inoculación combinada y la inoculación con Rhizobium solo, aunque se observó una tendencia al incremento de los mismos en el tratamiento de la coinoculación, no obstante superó estadísticamente al tratamiento testigo en este parámetro. Con respecto a los componentes del rendimiento se observó un marcado incremento en todos los parámetros evaluados en la variedad CIAP-7247, siendo el mejor tratamiento el de la inoculación combinada, con respecto a la biomasa total por planta, número de vainas por plantas, número de granos por planta, peso fresco de granos y peso seco de 100 granos, en comparación con los tratamientos de inoculación con Rhizobium solo y el testigo sin inocular.

Materiales y Métodos.
El trabajo se desarrolló en áreas pertenecientes al Centro de Desarrollo Agrícola de las FAR, en el municipio de Santo Domingo, en el periodo del 23 de enero del 2001 al 16 de abril del mismo año, utilizándose la variedad Guira de frijol negro.

Las características del suelo en esta zona corresponden a la clasificación Fersialítico Pardo rojizo típico, el cual presenta un contenido de materia orgánica de 2.95 %, pH de 7.2 y contenido de P2O5 y K2O de 43.02 y 32.72 Meq 100 g-1 respectivamente, una profundidad efectiva de 51–90 cm y de 2–4 % de humificación.

Se sembraron 24 parcelas de 25 m2 (5 x 5 m), utilizándose un diseño experimental en bloques al azar con 4 réplicas.

Tratamientos:

  1. Inoculación con Rhizobium leguminosarum biovar. phaseoli a razón de 150 g kg-1 de semilla (Pérez, 2001).
  2. Inoculación con Rhizobium leguminosarum biovar phaseoli a razón de 150 g kg-1 de semilla y Azotobacter chroococcum a razón de 400 ml kg.-1 de semilla (Stancheva et al., 1995).
  3. Inoculación con Rhizobium leguminosarum biovar phaseoli a razón de 70 g kg-1 de semilla.
  4. Inoculación con Rhizobium leguminosarum biovar phaseoli a razón de 70 g kg-1 de semilla y Azotobacter chroococcum a razón de 400 ml kg-1 de semilla.
  5. Fertilización mineral (testigo positivo).
  6. Testigo (negativo).

Se utilizó el biopreparado comercial de Rhizobium el cual se produce en el Laboratorio Provincial de Suelos de la provincia de Villa Clara. El biopreparado de Azotobacter fue realizado el laboratorio de Microbiología de la Facultad de C. Agropecuarias de la UCLV, con una concentración de 108 ufc ml-1, utilizando la cepa Mb-9.

La inoculación con Rhizobium se realizó mediante la mezcla de este con la semilla 24 h antes de la siembra, utilizándose sacarosa como sustancia adhesiva, mientras la inoculación con Azotobacter se realizó por inmersión de la semilla en el biopreparado que contenía esta bacteria durante 15-20 minutos antes de la siembra.

La dosis de fertilización mineral aplicada fue de 4 t cab-1 (0.75 kg por parcela), de la fórmula completa 9-13-17. La aplicación de este se efectuó a los 15 días de la brotación.

Atenciones culturales.

  • 10 riegos por aspersión, con normas parciales de 200 m3 ha-1 durante 2 h cada uno.
  • 2 cultivos en calles con bueyes.
  • Aplicación de herbicidas:
  • Fusilade a razón de 1 L ha-1.
  • Flex a razón de 0.5 L ha-1.
  • Aplicación de fungicidas:
  • Cobre a razón de 4 kg. ha-1.
  • Orius a razón de 0.5 L ha-1.
  • Bayfolán a razón de 1.5 L ha-1.
  • Folpet a razón de 3 kg. ha-1.
  • Aplicación de insecticidas:
  • Karate a razón de 0.5 L ha-1.

Evaluaciones.

  • Parámetros de fijación a los 30 días, se tomaron muestras de 20 plantas por parcelas (FAO, 1995).
  • Número de nódulos totales.
  • Número de nódulos activos.
  • Peso fresco de nódulos (g).
  • Peso seco de nódulos (g).
  • Componentes del rendimiento a los 80 días, se tomaron muestras de 10 plantas por parcelas.
  • Número de vainas por planta.
  • Número de granos por planta.
  • Número de granos por vaina.
  • Peso fresco de vainas por planta (g).
  • Peso fresco de granos por planta (g).
  • Peso seco de 100 granos (g).
  • A los 84 días se realizó la cosecha, analizándose posteriormente el rendimiento (t ha-1) de las diferentes variantes evaluadas.

Se realizó un análisis económico de los resultados del rendimiento agrícola para determinar la efectividad de las diferentes variantes de fertilización evaluadas y su influencia en la contaminación del medio ambiente.

Para el análisis de los parámetros de fijación se procesaron los datos mediante el paquete estadístico SPSS, utilizándose el GLM (General Linear Model) Multivariado y la prueba de Dunnett. El análisis de los datos para los componentes del rendimiento y rendimiento se procesaron utilizándose el paquete estadístico Statgraphics plus, mediante el GLM y la prueba de Dunnett.

Resultados y Discusión.
El análisis de los parámetros microbiológicos es una de las principales evaluaciones realizadas en cultivos de leguminosas para medir y estimar la efectividad de la inoculación y la fijación de nitrógeno.

Como se aprecia en la tabla No 1 al analizar el número de nódulos por planta, existe una tendencia al incremento de estos en ambos tratamientos de inoculación combinada, con diferencias significativas en comparación con el resto de los tratamientos analizados. Con respecto a la inoculación con Rhizobium solamente, tanto a 150 g (1) como 70 g (3), no existieron diferencias significativas entre estos valores, lo que indica que en este suelo puede disminuirse la dosis del biopreparado; pero sí se observó diferencias al compararlos con el tratamiento con fertilización mineral (5) y el testigo sin inocular (6). Estos últimos, en todos los parámetros evaluados difirieron significativamente entre ambos, y con valores inferiores a los demás tratamientos. Es de destacar el número de nódulos observados en el testigo sin inocular, aunque inferior a los tratamientos inoculados, pone en evidencia la abundancia y efectividad de las cepas autóctonas en este tipo de suelo.

Tabla 1. Análisis de los parámetros de fijación.

Tratamien-

tos

Nódulos totales

por plantas

Nódulos activos

por plantas

Peso fresco

(g)

Peso seco

(g)

1

26.54 b

15.76 b

0.129 bc

0.0411 b

2

33.67 a

24.17 a

0.165 a

0.0563 a

3

26.20 b

11.29 c

0.131 b

0.0438 b

4

31.71 a

14.35 b

0.144 ab

0.0496 ab

5

12.27 d

2.26 d

0.0456 d

0.0114 d

6

20.29 c

9.97 c

0.104 c

0.0311 c

E.S

2.072

1.489

0.013

0.004

Letras desiguales difieren para p < 0.05.

Al analizar los nódulos activos por planta, parámetro este de gran importancia, ya que representa la efectividad de la inoculación, se puede observar como la inoculación combinada a 150 g (2) tuvo el mejor valor absoluto con diferencias significativas en comparación con el resto de los tratamientos, seguido de los valores obtenidos mediante la inoculación combinada a 70 g (4) y la inoculación con Rhizobium a 150 g (1), los cuales no difirieron estadísticamente. Los tratamientos 3 y 6 no difirieron significativamente, poniendo de manifiesto la eficaz infectividad de las cepas autóctonas del suelo y la posible competitividad con la cepa del inóculo. González y Lluch (1992) reportan que inóculos preparados con razas muy efectivas en la fijación de N2 se ha visto que son incapaces de formar una proporción significativa de nódulos en situación de campo por la competición con las cepas autóctonas.

En el tratamiento donde se aplicó la fertilización mineral puede corroborarse lo planteado por Vitousek y Matson (1993), citado de Anónimo (2001); Montes (1999) y Caba et al. (2001) los cuales señalan que la presencia de nitrógeno mineral en el medio inhibe la formación de nódulos radicales y la actividad de la enzima nitriogenasa.

El peso fresco de los nódulos tuvo un comportamiento similar a los resultados obtenidos en las variables anteriormente analizadas, observándose como los tratamientos de coinoculación resultaron los mejores valores superando estadísticamente a los testigos. En este parámetro también puede apreciarse la efectividad de las cepas autóctonas del suelo, al no existir diferencias significativas entre el testigo sin inocular y la inoculación con Rhizobium a 150 g kg.-1.

Al igual que los nódulos activos, el peso seco de los nódulos es un parámetro que ejerce una gran influencia sobre la efectividad de la inoculación y la fijación de N2. En estos resultados se evidencian como mejores valores los tratamientos 2 y 4, los cuales no difirieron significativamente entre ambos, aunque se observa como el tratamiento 4 no tuvo diferencia significativa con respecto a los tratamientos 1 y 3; pero sí al compararlos con los tratamientos 5 y 6.

Teniendo en cuenta los resultados globales del comportamiento de los tratamientos frente a los parámetros de fijación, puede observarse como la inoculación combinada con Rhizobium leguminosarum biovar phaseoli a razón de 150 g kg.-1 de semilla y Azotobacter chroococcum, fue el tratamiento de mejores valores estadísticamente, lo cual puede estar dado por la compatibilidad entre las cepas bacterianas tratadas, el sinergismo entre estas y la adecuada proporción de diazótrofos en la rizosfera de las plantas, ocasionando una temprana colonización de los pelos radicales por Rhizobium, facilitado por la excreción de sustancias estimuladoras del crecimiento vegetal producidas por Azotobacter que influyen directamente sobre la estimulación del sistema radical de la planta, así como crear las condiciones favorables para la infección por Rhizobium y el incremento en la nodulación. Todos estos factores conjuntamente incrementarán la disponibilidad de nutrientes para los diazótrofos y los macrosimbiontes y por consiguiente se establecerán las relaciones asociativas favorables para el incremento de la fijación de N2.

Estos resultados coinciden con los analizados por Rodelas (2001) al plantear que la inoculación de Rhizobium leguminosarum biovar viceae en combinación con cepas de Azotobacter y Azospirillum promotoras del crecimiento vegetal, modifica beneficiosamente ya sea la concentración como el contenido de nitrógeno en las plantas, además de repercutir favorablemente sobre la nodulación y la actividad nitrogenasa. De igual forma Burdman et al. (1997) plantean que al inocular Azospirillum combinado con Rhizobium leguminosarum biovar phaseoli en frijol común se produjo un aumento en el número total de nódulos y la fijación de N2 atmosférico, además de una temprana nodulación.

Estos resultados están estrechamente relacionados con las interacciones establecidas entre las cepas tratadas, de esta forma se plantea que los incrementos en la nodulación y la fijación de N2 son originados por la capacidad que tiene el género Azotobacter de producir fitohormonas y vitaminas, tales como, ácido indolacético, ácido giberélico, citoquininas , tiamina, ácido pantoténico, ácido nicotínico y biotina, las cuales intervienen directamente en el desarrollo vegetal y trae consigo un alargamiento y acondicionamiento de la raíz para facilitar la infección por Rhizobium y la posterior nodulación (González y Lluch, 1992; De Troch, 1993; Baldini, 1997; Mayea et al., 1998; Caba et al.,1999; Rodelas, 2001).

Además de estas sustancias, el género Azotobacter es capaz de solubilizar fosfatos, haciéndolos asimilables tanto para las plantas como para los microorganismos rizosféricos, y de este modo contribuyen a crear las condiciones favorables para una buena nodulación por Rhizobium. Las condiciones de baja disponibilidad de fósforo reduce la fijación del N2 por efectos específicos en la iniciación y crecimiento del nódulo y la actividad nitrogenasa (González y Lluch, 1992; Montes, 1999).

En cuanto a la dosis de inoculantes, la utilizada a razón de 150 g kg-1. de semilla fue la de mejores resultados, lo que evidencia que al existir una adecuada concentración bacteriana en la superficie de los pelos radicales de la plantas y en la rizosfera, habrá una mayor infección y proliferación por parte de los diazótrofos y por consiguiente mejores resultados en la nodulación (Pérez, 2001).

13. Componentes del rendimiento.

Los componentes del rendimiento expresan una medida del comportamiento de las diferentes variantes evaluadas sobre el desarrollo y los parámetros morfológicos en esta leguminosa. En la tabla No 2 puede apreciarse como con respecto a los componentes del rendimiento solamente existieron diferencias estadísticas en cuanto al número de vainas por planta, número de granos por planta y número de granos por vaina, parámetros de gran influencia sobre el rendimiento.

Tabla 2. Análisis de los componentes del rendimiento.

Trata -

mientos

No de vainas

Por planta

Peso de vainas

por planta

(g)

No de

granos por

planta

Peso fresco

de granos

g)

Peso seco

de 100 granos

(g)

No de granos

por vaina

1

5.62 b

3.91

21.07 b

2.84

12.80

3.92 a

2

6.77 a

4.81

26.47 a

3.64

13.04

3.92 a

3

5.10 b

3.42

18.62 b

2.47

12.84

3.40 b

4

5.90 ab

3.92

22.52 ab

2.77

11.37

3.79 a

5

6.00 ab

4.24

23.20 ab

3.15

12.79

3.98 a

6

5.20 b

3.62

20.22 b

2.65

12.45

3.84 a

E.S

0.363

0.365

1.589

0.280

0.457

0.124

Letras desiguales difieren para p< 0.05

Con respecto al número de vainas y número de granos por planta, se observa como los tratamientos 2, 4 y 5 no difirieron estadísticamente entre ellos, así como tampoco se evidencian diferencias entre los tratamientos 1,3,4,5 y 6, siendo la coinoculación a 150 g el único tratamiento que difirió significativamente con respecto a las variantes 1,3 y 6. Al analizar el número de granos por vaina se observa como los tratamientos 1, 2, 4, 5 y 6 no tuvieron diferencias significativas, pero sí al compararlos con el tratamiento de inoculación con Rhizobium a 70 g, el cual obtuvo el menor valor absoluto.

Estos resultados coinciden con los analizados en los parámetros de fijación, debido que al existir una baja concentración de bacterias en la rizosfera de las plantas y a la posible competencia con las cepas autóctonas del suelo por la colonización de los pelos radicales, se afecta la fijación de N2 y a la vez el crecimiento y desarrollo de las plantas.

Analizando los resultados de los tratamientos 2 y 4 en comparación con los obtenidos en el tratamiento 3 y el resto de las variantes, se corrobora la potenciación de la estimulación mediante la inoculación combinada sobre las diversas variables evaluadas, aspecto que coincide con lo planteado por Torres (2000), al estudiar el efecto de la inoculación combinada de Rhizobium leguminosarum biovar phaseoli y Azotobacter chroococcum (cepa Mb-9) en dos variedades de frijol común (ICA Pijao y CIAP-7247), donde obtuvo un notable incremento en los componentes del rendimiento (biomasa total por planta, No de vainas por planta, No de granos por planta, peso fresco de los granos y peso seco de 100 granos) en comparación a la inoculación con Rhizobium solo y al tratamiento testigo.

Análisis del rendimiento agrícola.
El gráfico No 1 representa los rendimientos obtenidos por los diferentes tratamientos analizados. Es de destacar la baja producción de granos en todas las variantes evaluadas, debido fundamentalmente al déficit de riego en el periodo crítico del cultivo, lo cual trajo consigo una notable reducción en los rendimientos. No obstante, se puede observar como el tratamiento 2 obtuvo el mejor resultado, aunque sin diferencias significativas con los tratamientos 4, 1 y 5; se aprecia una tendencia al incremento en 24.47, 21.98 y 9.22 % respectivamente con estos tratamientos. Además de ser la única variante que tuvo diferencias significativas con los tratamientos 6 y 3, los cuales obtuvieron los menores valores, teniendo incrementos con respecto a estos de 32.27 y 43.97 % respectivamente.

El comportamiento del tratamiento de inoculación combinada a razón de 150 g, es explicable mediante las relaciones sinergísticas y compatibles que desarrollan estas bacterias, así como la interacción bacteria-bacteria-planta que se establece, originando efectos positivos sobre el crecimiento y rendimiento de las plantas (Rodelas, 2001). En esta asociación el género Azotobacter es capaz de producir fitohormonas y vitaminas que influyen favorablemente sobre el crecimiento y desarrollo del sistema radical, además de aumentar la disponibilidad de nutrientes minerales asimilables para la planta, potenciando a la vez la proliferación de Rhizobium y la fijación de N2. Resultados similares son los obtenidos por Rodelas et al. (1999) al coinocular cepas de Rhizobium leguminosarum biovar viceae Z. 25 (CECT 4585) y Azotobacter chroococcum H. 23 (CECT 4435) en Vicia faba, demostrando un incremento en el contenido total por planta de fósforo (P), potasio (K), calcio (Ca), magnesio (Mg), manganeso (Mn), cinc (Zn), cobre (Cu), boro (B) e hierro (Fe) en la fracción correspondiente a la parte aérea de las plantas tratadas. En este sentido Burdman et al. (1996) plantean que la inoculación con Rhizobium etli TAL 82 y Rhizobium tropici CIAT 899 en el cultivo del frijol común incrementan significativamente el número de granos por planta, mientras que la coinoculación con Rhizobium leguminosarum biovar phaseoli y Azospirillum brasilense cepa Cd ha resultado con mayores incrementos en el rendimiento que con la inoculación de Azospirillum solo. Así mismo Burdman et al. (2000) plantean que la inoculación combinada con Rhizobium leguminosarum biovar phaseoli y Azospirillum brasilense incrementa significativamente el rendimiento del frijol común bajo condiciones limitadas de agua y nitrógeno, señalando que experimentos de campo han demostrado incrementos en los rendimientos de 15 a 30 % en leguminosas coinoculadas, valores superiores a los obtenidos con la aplicación de Rhizobium solo.

Los resultados de los tratamientos inoculados tienen una estrecha correlación con los obtenidos en los parámetros de fijación y los componentes del rendimiento, debido que al existir una mayor fijación de N2 e incrementarse los niveles de este elemento en las plantas, se contribuye a mejorar la nutrición vegetal trayendo consigo el aumento en la producción de granos por planta.

Al analizar el resultado del tratamiento 4, el cual no difirió con el testigo sin inocular y el resto de los tratamientos, pudo estar originado principalmente a la baja concentración de rizobios en el inoculante, efecto muy similar a lo ocurrido en el tratamiento 3, en el cual tanto la concentración de microsimbiontes como la influencia de la competitividad con las cepas autóctonas, trajo como consecuencia una importante reducción en el rendimiento. Según González y Lluch (1992) para lograr una efectiva inoculación combinada de bacterias fijadoras de N2 debe tenerse en cuenta una relación celular adecuada, ya que la proporción aleatoria puede originar efectos negativos sobre la nodulación y el desarrollo de las plantas. En ambos tratamientos donde se aplicó dosis de Rhizobium a razón de 70 g no existieron diferencias significativas; pero puede notarse un incremento de 25.82 % en el tratamiento de coinoculación con respecto a la inoculación con Rhizobium solo.

Respecto al tratamiento con fertilización mineral, puede observarse como este no tuvo diferencias significativas con los tratamientos 1, 4, 6 y 2, no obstante, este último presentó un valor superior a dicho tratamiento, por lo cual es recomendable, teniendo en cuenta los altos niveles de P2O5 y K2O presentes en este tipo de suelo, la reducción de la aplicación de fertilizantes minerales. De esta forma se incrementaría el rendimiento en 9.22 % como promedio y se reducirían los costos de producción. Estos resultados están en correspondencia con los citados por Arcocha et al. (1994) al señalar que es posible la sustitución de la fertilización nitrogenada por la inoculación con Rhizobium en el cultivo del frijol ejotero, donde el rendimiento se incrementó en 4478 kg.ha-1 de ejotes con relación al tratamiento de fertilización nitrogenada. Así mismo Huerta et al. (2000) al estudiar los rendimientos de distintos genotipos de frijol común, encontraron que algunos genotipos tuvieron iguales rendimientos al ser inoculados con Rhizobium que al ser fertilizados. Hernández et al. (2000) plantean que mediante la inoculación de las cepas 6bIII y 12bIII, las variedades BAT-477 y DOR-364 y el fertilizante fosfórico PSP-50 puede ahorrarse como promedio 118 kg. de N ha-1 e incrementos en los rendimientos en un 15 % respecto a los rendimientos promedio tradicionales en el cultivo del frijol común en Cuba.

14. Impacto económico-ambiental.

La tabla No 3 muestra el análisis económico realizado para producir 1 cab. de frijol común a partir de las variantes de fertilización, para el cual se tomó como referencia la fertilización mineral tradicional en contraste con la fertilización biológica con Rhizobium y Azotobacter a razón de 150 g kg.-1 de semilla.

Es de destacar que la obtención de los fertilizantes minerales por nuestro país se realiza mediante las importaciones, ya sea de las fórmulas de fertilizantes, como de la materia prima para su elaboración, siendo necesaria la inversión de grandes sumas de moneda libremente convertible para su adquisición o elaboración, encareciendo el proceso productivo.

Tabla 3. Análisis económico de los métodos de fertilización para 1 cab.

Variantes

Rendimiento

(qq cab-1)

Costo

($)

Ingresos por

Ventas ($)

Beneficio neto

($)

Biológica

83.26

2 115.99

29 141

27 025.01

Mineral

75.59

14 867.80

26 456.50

11 588.70

Beneficios

7.76

12 751.81

2 684.50

15 436.31

Al analizar los costos de ambos métodos de fertilización, se aprecia un menor valor con la utilización de la fertilización biológica, el cual redujo este indicador en $ 12 751.81 en comparación con la fertilización mineral, lo que evidencia el beneficio por costos de los métodos biológicos y el ahorro de insumos mediante esta práctica (Anexos 4 ). En los ingresos por ventas a Acopio se observa como con el uso de la fertilización biológica se obtiene un beneficio por incrementos en la producción de $ 2 684.50 respecto a la fertilización mineral.

Los beneficios netos representan las utilidades obtenidas mediante las diferentes variantes evaluadas, por lo que al disminuir los costos de producción y aumentar los beneficios por ventas, existirá un incremento en las utilidades, observándose una diferencia de $ 15 436.31 en el tratamiento biológico al compararlo con el mineral.

Los beneficios de la aplicación de fertilizantes biológicos no se aprecian solamente en términos económicos, sino que además se eliminarían los efectos nocivos de la fertilización nitrogenada en la absorción, asimilación y disponibilidad de diferentes nutrientes como el fósforo (Montes, 1999), así como la erradicación de la contaminación tanto atmosférica como a las aguas subterráneas y el manto freático, siendo este impacto ambiental mucho más necesario que el impacto económico.

15. Conclusiones.

  1. La aplicación de Azotobacter chroococcum potencia la acción de Rhizobium con respecto a la eficiencia de la fijación de N2 en el cultivo del frijol común.
  2. La coinoculación incrementa significativamente el número de nódulos activos, la fijación de N2, los principales componentes del rendimiento y el rendimiento agrícola en comparación con la inoculación de Rhizobium solo y el tratamiento testigo.
  3. La dosis óptima para la inoculación de Rhizobium es a razón de 150 g kg.-1 de semilla.

Recomendaciones.

  1. Estudiar la posible aplicación de Azotobacter solamente en este tipo de suelo, debido a la abundancia y efectividad de las cepas de Rhizobium autóctonas en esta zona.
  2. Inocular la semilla de frijol común (Phaseolus vulgaris L.) con la combinación de 150 g kg –1 de semilla del inoculante Rhizobium con 400 ml kg-1 de semilla de Azotobacter

16. Bibliografía.

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Resumen

El presente trabajo se realizó con el objetivo de evaluar el efecto de la inoculación combinada de Rhizobium leguminosarum biovar. phaseoli y Azotobacter chroococcum, en la fijación de nitrógeno y el rendimiento del cultivo del frijol común (Phaseolus vulgaris L.), conjuntamente con el estudio de dos dosis de inoculación del biopreparado Rhizobium. Se analizaron seis tratamientos resultantes de las combinaciones microbianas y el biopreparado Rhizobium sin combinación, tomándose como referencia un tratamiento con fertilización mineral y un testigo. Las dosis de Rhizobium fueron a razón de 70 y 150 g kg.-1 de semilla, mientras la dosis de Azotobacter fue a razón de 400 ml kg.-1 de semilla. Se evaluaron los parámetros de fijación, los principales componentes del rendimiento y el rendimiento agrícola de los diferentes tratamientos, además de realizarse un análisis económico-ambiental para determinar la factibilidad de los métodos de fertilización. Los resultados arrojaron un incremento significativo respecto a todas las variables evaluadas con el uso de las combinaciones microbianas, destacándose la dosis de Rhizobium a razón de 150 g combinada con Azotobacter, la cual aumentó significativamente el rendimiento respecto a la inoculación con Rhizobium a razón de 70 g y el testigo, y no difirió estadísticamente con la fertilización mineral. Por lo que se recomienda utilizar como alternativa de fertilización la inoculación combinada de Rhizobium y Azotobacter a razón de 150 g kg-1 de semilla, implicando aumentos en los rendimientos, reducción en los costos de producción y la contribución al saneamiento ambiental.

 

 

 

Autor:


Roldán Torres Gutiérrez1, Eleia Miguelina Soria Arteaga1, Carlos Pérez Navarro2, Juliana García
Izquierdo3
(1).Facultad de Ciencias Agropecuarias, UCLV. Carretera a Camajuaní km. 5 1/2 , Santa Clara, Villa Clara. Cuba. CP: 54830.
(2). Centro de Investigaciones Agropecuarias, UCLV. Carretera a Camajuaní km. 5 1/2 , Santa Clara, Villa Clara. Cuba. CP:
54830.
(3). Centro de Desarrollo Agrícola de las FAR, AGROFAR. Santo Domingo, Villa Clara. Cuba.

Partes: 1, 2


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