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Inoculación micorrízica arbuscular y su contribución a la reducción de la fertilización para la rehabilitación de un pastizal de guinea (Megathyrsus maximus vc. Likoni)

Publicado: 13 de julio de 2016
Por: P. R Rosales1, P. J. González1, J. F. Ramírez2 y J. Arzola3 1 Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas. Gaveta Postal No. 1 San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba 2 Instituto de Investigaciones de Pastos y Forrajes, Avenida Independencia, km 8 ½, Boyeros, La Habana, Cuba 3 Empresa Pecuaria Genética Niña Bonita. Carretera 43 km 1½ Cangrejeras, Bauta, Artemisa, Cuba.
Resumen

Se realizaron dos experimentos con el objetivo de seleccionar la cepa de hongo micorrízico arbuscular (HMA) más eficiente para mejorar el rendimiento del pasto guinea (Megathyrsus maximus vc. Likoni), y evaluar el efecto de su inclusión en la rehabilitación de un pastizal con un alto grado de degradación, cultivado con esta especie. En el primero, en un diseño cuadrado latino, se evaluaron las cepas de HMA Glomus cubense, Funneliformis mosseae, Rhizophagus intraradices más un testigo sin inocular; en el segundo, en un diseño completamente aleatorizado, se incluyeron seis tratamientos conformados por un testigo sin rehabilitar, la inoculación de la cepa de HMA eficiente, según los resultados del experimento anterior, y la rehabilitación mecánica con arado y grada, sola y combinada con las aplicaciones de 25 t ha-1 de estiércol vacuno y 100 kg ha-1 de N; con la inoculación micorrízica más la aplicación del 50 y el 70% de las dosis de estiércol vacuno y N, respectivamente, y con la inoculación micorrízica más el 100% de las dosis de ambos fertilizantes. Se evaluó el rendimiento de masa seca, índice de eficiencia de las cepas de HMA, porcentaje de área cubierta por el pasto y se realizó la valoración económica. G. cubense resultó la cepa más eficiente para mejorar el rendimiento y el estado nutricional del pasto. Los mayores beneficios se obtuvieron cuando se combinó con el 50 y 70% de la dosis del estiércol vacuno y fertilizante nitrogenado que, en ese orden, produjeron los mayores efectos en la recuperación del pasto no inoculado. Con la inoculación de dicha cepa se produjo un ahorro de 75.67 CUP ha-1, por concepto de la reducción del uso de fertilizantes nitrogenado y orgánico.

Palabras clave: inoculación micorrízica arbuscular, índice de eficiencia, rendimiento, gramínea. 

Introducción 
La degradación de un pastizal se define como el proceso de pérdida del vigor vegetativo, la productividad por área y por animal y la capacidad de recuperación natural de los pastos, lo que trae por consecuencia su reemplazo por especies de escaso rendimiento y valor nutritivo, así como la aparición de áreas despobladas de vegetación. Muchos son los factores que influyen en la degradación de los pastizales; sin embargo, entre los más frecuentes se cita al manejo inadecuado del sistema suelo - pasto - animal.
La rehabilitación es una de las vías para devolver a los pastos degradados su capacidad productiva y puede lograrse mediante labores mecánicas conjuntamente con la aplicación de fertilizantes minerales u orgánicos. 
Los hongos micorrízicos arbusculares (HMA), son componentes integrales de la rizosfera de los pastizales y se ha demostrado que la inoculación de una cepa eficiente puede ser una opción de manejo deseable e incluso necesaria para mejorar la nutrición y la productividad de los pastos, en los casos en que los HMA residentes no sean lo suficientemente efectivos o no se encuentren en cantidades adecuadas para producir una respuesta agronómica importante en los cultivos (Carneiro et al., 2010). A partir de las funciones de las micorrizas en los agroecosistemas de pastizales, su inclusión en los programas de recuperación podría ser una opción económica y ecológicamente viable para mejorar la productividad de los pastos y a la vez, reducir los volúmenes de fertilizantes que se utilizan en esta labor.   
La investigación se trazó como objetivos:
-Seleccionar cepas de HMA eficientes para mejorar el estado nutricional y el rendimiento del pasto guinea Likoni.
-Evaluar el efecto de las labores mecánicas, la fertilización y la inoculación de cepas de HMA eficientes, en la rehabilitación de un pastizal cultivado con esta especie.
-Determinar la contribución de la inoculación de cepas de HMA a la reducción de las dosis de fertilizantes que se aplican al pasto degradado como parte de las labores de rehabilitación.   
 
 
Materiales y Métodos 
Para alcanzar los objetivos propuestos se realizaron dos experimentos de campo, el primero en la Microestación de Pastos y Forrajes, y el segundo en la Vaquería 1, ambos situados en la Empresa Pecuaria Genética Niña Bonita, ubicada en el municipio de Bauta, provincia de Artemisa, sobre suelos del tipo Ferralítico rojo lixiviado (MINAG, 1999).  
El primer experimento se realizó desde junio de 2011 hasta febrero de 2012, en condiciones de secano, en un área de pastoreo con una superficie de 1 ha sembrada de guinea Likoni. En un diseño cuadrado latino, se evaluaron las cepas de HMA Glomus cubense, Funneliformis mosseae, Rhizophagus intraradices más un testigo sin inocular. 
El experimento 2 se ejecutó desde junio de 2012 a febrero de 2013, en condiciones de secano, con más de 20 años de explotación. En un diseño completamente aleatorizado, se incluyeron seis tratamientos conformados por un testigo sin rehabilitar, la inoculación de la cepa de HMA eficiente, según los resultados del experimento anterior, y la rehabilitación mecánica con arado y grada, sola y combinada con las aplicaciones de 25 t ha-1 de estiércol vacuno y 100 kg ha-1 de N; con la inoculación micorrízica más la aplicación del 50 y el 70% de las dosis de estiércol vacuno y N, respectivamente, y con la inoculación micorrízica más el 100% de las dosis de ambos fertilizantes.
Se evaluó el rendimiento de masa seca (MS), en el experimento 1 se determinó además el índice de eficiencia (IE), según Siquiera y Franco (1988). En el segundo experimento se determinó el porcentaje del área del pastizal cubierta por la guinea, según el método de ´t Mannetje y Haydock (1963). Se realizó además una valoración económica.  
Para el procesamiento estadístico, se utilizó el programa estadístico SPSS 11.5. 
 
 
Resultados y Discusión 
Experimento 1. Selección de cepas de HMA eficientes para el pasto guinea (Megathyrsus maximus vc. Likoni) 
La tabla 1 muestra la influencia de la inoculación de las cepas de HMA sobre el rendimiento de la biomasa (tMS ha-1), así como el índice de eficiencia de las cepas. La mejor respuesta se obtuvo con G. cubense, el cual difirió significativamente del resto de los tratamientos. Esta cepa también mostró el mayor índice de eficiencia. 
Inoculación micorrízica arbuscular y su contribución a la reducción de la fertilización para la rehabilitación de un pastizal de guinea (Megathyrsus maximus vc. Likoni) - Image 1
A los 270 días, solo G. cubense fue capaz de incrementar nuevamente ambas variables y exhibir el índice de eficiencia más alto, demostrando no solo su mayor efectividad, sino también una mayor permanencia en el pasto. 
Al analizar de forma integral los resultados obtenidos en este experimento, se observó que la respuesta del pasto a la inoculación de HMA dependió de la efectividad de la cepa, hecho que concuerda con lo observado por otros investigadores al evaluar el efecto de la introducción de especies de HMA en gramíneas forrajeras (Ramírez et al., 2012; González et al., 2015) y que parece estar asociado a la existencia de diferentes grados de compatibilidad funcional entre la planta hospedera y el hongo. 
Tampoco puede descartarse la influencia del suelo en la efectividad de la cepa introducida, pues los estudios de inoculación de HMA realizados en Cuba en diferentes cultivos y condiciones edáficas, han demostrado la existencia de una alta compatibilidad cepa eficiente de HMA - tipo de suelo, así como una baja especificidad cepa de HMA eficiente - planta hospedera, en la respuesta de los cultivos a la inoculación micorrízica arbuscular (Rivera et al., 2007).  
De acuerdo con los resultados de este experimento, G. cubense resultó la cepa de HMA más eficiente para incrementar la productividad y el efecto de su inoculación se mantuvo al menos hasta los 270 días después de su inoculación.
Experimento 2. Contribución de la inoculación micorrízica arbuscular a la reducción de la fertilización para la rehabilitación del pasto guinea Likoni 
En relación con el efecto de los tratamientos en la rehabilitación del pasto, se observó que las labores culturales favorecieron, tanto el porcentaje del área cubierta por la guinea como el rendimiento de biomasa de la parte aérea (tabla 2). El uso del arado y la grada solamente, incrementó significativamente el porcentaje de área cubierta y el rendimiento de la biomasa de la especie mejorada en relación con el testigo que no fue rehabilitado, lo cual coincidió con lo encontrado por  Sardiñas et al (2011), los cuales no descartan que la mejora del área cubierta por la guinea y el incremento del rendimiento del pasto haya sido también el resultado del efecto indirecto de las labores mecánicas en el aumento de la población de esta especie, ya que al removerse la capa superficial del suelo se crean las condiciones necesarias para la emergencia de las semillas de esta especie. 
Inoculación micorrízica arbuscular y su contribución a la reducción de la fertilización para la rehabilitación de un pastizal de guinea (Megathyrsus maximus vc. Likoni) - Image 2
Tratamientos: 1-Testigo absoluto, 2- Rehabilitación mecánica, 3- Rehabilitación mecánica + 25 t ha-1 de estiércol vacuno + 100 kg ha-1 año-1 de N, 4- Rehabilitación mecánica + aplicación de inoculante micorrízico a razón de 4 x 105 esporas ha-1, 5- Rehabilitación mecánica + aplicación de inoculante micorrízico a razón de 4 x 105 esporas ha-1 + 12.5 t ha-1 de estiércol vacuno + 70 kg ha-1 año-1 de N, 6- Rehabilitación mecánica + aplicación de inoculante micorrízico a razón de 4 x 105 esporas ha-1 + 25 t ha-1 de estiércol vacuno + 100 kg ha-1 año-1 de N. a, b, c Medias con letras distintas en la misma columna difieren significativamente entre sí a P<0.05, (Duncan, 1955).  **P<0.01 
Otro aspecto importante que contribuye a la rehabilitación lo constituye el efecto de las labores mecánicas sobre la poda del sistema radical en la fisiología y multiplicación agámica de la guinea likoni.
Según Giacomini et al. (2005), las labores de arado y grada contribuyen a seccionar las macollas de la guinea y esto hace que los puntos de crecimiento, tanto de las raíces como de los tallos se multipliquen, contribuyendo de manera significativa a la repoblación del pastizal con la especie mejorada. Esto es muy importante ya que, después del pastoreo o del corte, al eliminarse gran parte de la biomasa aérea, el pasto debe emitir nuevas raíces en función de acceder a los nutrientes del suelo para recuperar nuevamente su biomasa aérea y con ella su actividad fotosintética. Entonces, cualquier labor como el arado y la grada que contribuya a aumentar los puntos de crecimiento del sistema radical pueden aumentar la superficie de contacto de las raíces con el suelo, favorecer la absorción de los nutrientes y el agua y consecuentemente, estimular el crecimiento de la biomasa aérea (Volpe et al., 2008). 
Las labores mecánicas acompañadas de las aplicaciones de 25 t de estiércol ha-1 y de 100 kg N ha-1 incrementaron significativamente el porcentaje de la guinea en la composición botánica del pastizal y el rendimiento de la biomasa en relación con las labores mecánicas solamente, lo que ratificó el efecto beneficioso del estiércol en las características del suelo, y evidenció la necesidad de un suministro adecuado de nutrientes para la recuperación de los pastos degradados, señalados por Costa et al. (2009). 
La inclusión del inoculante micorrízico formulado con una cepa eficiente de HMA en las labores para la rehabilitación del pasto, mejoró los indicadores evaluados, cuyos valores fueron significativamente mayores que los que se alcanzaron con las labores mecánicas solamente; sin embargo, los mayores efectos se obtuvieron cuando se combinó con la adición del 50 y el 70% de las dosis de estiércol vacuno y fertilizante nitrogenado, respectivamente, los cuales no difirieron de los alcanzados con la aplicación del 100% de ambos fertilizantes. 
Con el inoculante micorrízico combinado con la adición del 100% de las dosis de estiércol vacuno y el fertilizante nitrogenado, el porcentaje del área cubierta del pastizal y rendimiento de biomasa, tampoco difirieron de los que se obtuvieron con la aplicación del 100% de ambos abonos. 
El efecto beneficioso de la inoculación micorrízica en el incremento del porcentaje del área cubierta por el pasto mejorado, así como en el aumento del rendimiento de la biomasa, a juzgar por los resultados del experimento anterior, pudo estar relacionado con la influencia de la cepa introducida en la mejora del estado nutricional de las plantas. La adición de cepas eficientes de HMA puede incrementar la efectividad de la absorción de los nutrientes del suelo y de los fertilizantes, y ello se traduce en un incremento de la producción de biomasa del pasto (González, 2014). 
Los menores valores absolutos que alcanzaron el porcentaje de la guinea dentro del pastizal y el rendimiento de la biomasa a los 270 días después de la rehabilitación, en relación con el primer muestreo (a los 70 días), pueden atribuirse a las diferentes condiciones meteorológicas que existieron en una y otra épocas, pues el primero se realizó en el período lluvioso y el segundo, en el poco lluvioso. 
Se concluye que entre las cepas evaluadas, Glomus cubense resultó la más eficiente. La aplicación de los resultados obtenidos permitió la recuperación de 10 ha de pastizales cultivados de pasto guinea (Megathyrsus maximus vc. Likoni), con más de 20 años de explotación. También la inclusión de la inoculación de Glomus cubense como parte de las labores para rehabilitación, mantuvo un efecto positivo al menos hasta los 270 días después de su aplicación. El pasto mejoró el porcentaje de área cubierta cuando se combinó la cepa de HMA con el 50 y el 70%  de la dosis del abono orgánico y el fertilizante nitrogenado, respectivamente, alcanzando rendimientos de biomasa con un valor nutritivo similar al que se obtiene con la aplicación del 100% de las dosis de ambos fertilizantes en ausencia de inoculación micorrízica, y ello significó un ahorro de 75.67 CUP ha-1, por concepto de la reducción del uso de fertilizante nitrogenado y orgánico, que se aplican al pasto como parte de las labores para su rehabilitación. 
 
 
Referencias 
Carneiro, R.F.V.; Martins, M.A.; Vásquez, H.M. & Detmann, E. 2010. Doses de fósforo e inoculação micorrízica no cultivo de estilosantes em solo sob condições naturais. Arch. Zootec., 59 (227): 415-426. 
Giacomini, A; de Matos, W; de Matos, H; Werner, J; da Cunha, E & Carvalho, D. 2005.Crescimento de raíces dos capins aruana e tanzania submetidos a duas doses de nitrogenio. Revista Brasilera Zooteccnia, vol.34 No.4: 1109-112. 
Ramírez, J.F; Salazar, X; González, P.J & Rivera, R. 2012. Validación del uso de hongos micorrízicos arbusculares en la rehabilitación de pastizales. En: Congreso Científico de INCA (18: 2012, nov 6-9, San José de las Lajas Mayabeqe). Memorias CD-ROM. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas. ISBN 978-958-723-62-3.
Sardiñas .Y, Varela. M, Padilla. C, Torres V, Noda A & Fraga N. 2011. Control del espartillo (Sporobolus indicus) mediante la renovación con siembra de variedades de Panicum maximum. Revista Cubana de Ciencia Agrícola, 45(1): 83-88.
Solaiman, Z. M. ; Abbott, L. K. & Varma, A. 2014. Mycorrhizal Fungi: Use in Sustainable Agriculture and Land Restoration. (Eds) Solaiman, Zakaria M.; Abbott, Lynette K. y Varma, Ajit. Springer Heidelberg New York Dordrecht London, 407p. ISSN 2196-4831. 
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Autores:
Pedro Rafael Rosales Jenqui
Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA)
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Yacerney Paternina
28 de octubre de 2016
buenas tardes yo considero que hay que hacer mas evaluaciones con las diferente cepas de hongos micorrizas, en diferente tipos de suelos y diferente épocas del año porque al observar se nota alentador la producción de forraje con relación al costo de renovar con estas tecnicas
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