Festuca: Biomasa en plantas libres e infectadas con endófitos

Los eventos de inundación que ocurren en la Pampa Deprimida provocan la sumersión parcial y/o total de las comunidades vegetales. Festuca alta [Schedonorus arundinaceus (Schreb.) Dumort] es una especie exótica forrajera que se ha propagado en la región y, usualmente, se encuentra asociada al endófito Epichloë coenophiala que favorece la tolerancia de las plantas a factores de estrés bióticos y abióticos. Con el objetivo de entender el éxito de la propagación de esta especie y su relación con los hongos endófitos, se realizó un experimento para evaluar el efecto de la asociación festuca alta-endófito, silvestre o seguro, sobre la producción de biomasa total y por compartimiento en respuesta a eventos de sumersión parcial y total.

El experimento se llevó a cabo en un invernáculo de la Unidad Integrada Balcarce en otoño de 2019 y fue repetido en 2020. Se empleó semilla de festuca alta del cv. Taita (GENTOS S.A.) libre (TE-) e infectada (TE+) con el endófito seguro AR584 (Grasslanz Technology Limited, Palmerston North, Nueva Zelanda) y de una población naturalizada libre (SE-) e infectada (SE+) con endófito silvestre. Se trasplantaron tres plántulas de tamaño uniforme del mismo material y condición endofítica, a macetas plásticas de 250 ml conteniendo un sustrato mezcla (1:1 v/v) de arena de río y tierra del horizonte superficial (0-20 cm) de un suelo agrícola (9,6 ppm de P Bray I; 5,9% MO y 9,3 ppm N-NO3 - ). Previo al trasplante, se aplicaron dosis equivalentes a 20 kg P ha-1 y 50 kg N ha-1 . A los 15 días se raleó dejando una plántula por maceta. Las macetas se ubicaron en contenedores plásticos de 0,64 m x 0,45 m x 0,41 m (12 macetas, 3 de cada material de festuca). Al estado de 3 hojas expandidas se aplicaron los siguientes tratamientos: capacidad de campo (CC), sumersión parcial (SP, altura del agua hasta la mitad de la altura inicial de las plantas), y total (ST, altura del agua de 1,5 veces la altura inicial). Cada tratamiento fue aplicado al azar a un contenedor en cada bloque (i.e. 3 contenedores por bloque). La sumersión se mantuvo por 14 días, período seguido por otros 14 días a CC para evaluar la capacidad de recuperación de las plantas. Se realizaron tres cosechas: C1, previo a la sumersión (día 0); C2, al final de la sumersión (día 14); y C3 al final del período de recuperación (día 28). En cada cosecha, las plantas se fraccionaron en los siguientes compartimentos: lámina, pseudotallo, raíz y material muerto, y se secaron en estufa hasta peso seco constante. El diseño experimental fue en bloques completos aleatorizados repetido en dos años (6 bloques por año). Para C2 y C3 se consideró un esquema de parcelas divididas, con los tratamientos de sumersión en las parcelas principales (contenedores) y los materiales de festuca en las subparcelas (macetas). Se realizaron ANOVAs, con efecto aleatorio de año, y se aplicó la prueba de mínimas diferencias significativas (α=0,05). Se empleó el programa estadístico R.

La biomasa total en C1 fue similar en todos los materiales de festuca alta (≈0,147 ± 0,005 g MS pl-1 ). En C2 y C3, las plantas en ST presentaron menor biomasa total que en CC y SP (Figura 1). En C2, en CC y SP, las plantas SE+ presentaron menor biomasa de pseudotallo que el resto de los materiales (Figura 1A). En C3 las plantas en ST presentaron menor biomasa de pseudotallo que en CC y SP (Figura 1B). En C2 las plantas en CC presentaron mayor biomasa de láminas que las de CC y SP (Figura 1B). En C2 las plantas en ST presentaron mayor biomasa de material muerto que en SP y CC (Figura 1B). En C3 las plantas en CC presentaron menor biomasa de material muerto que en SP y ST (Figura 1B). La biomasa de raíces en C1 fue similar en todos los materiales de festuca alta (≈0,0265 ± 0,001 g MS pl-1 ). En C2 y C3 las plantas en CC presentaron mayor biomasa de raíces que en SP, y éstas a su vez, mayor que en ST (Figura 1). La presencia del endófito silvestre en las plantas de la población naturalizada redujo la biomasa de pseudotallo (31% en CC y 10% en SP).

Figura 1. Biomasa seca total y por compartimiento por planta (media ± EE) en cuatro materiales de festuca alta sometidos a tres condiciones de sumersión (CC: capacidad de campo, SP: sumersión parcial, ST: sumersión total) en dos cosechas experimentales: A) C2: posterior a la sumersión, y B) C3: final del período de recuperación. Letras minúsculas iguales dentro de cada compartimento y cosecha indican diferencias no significativas entre tratamientos de sumersión (=0,05).

A pesar de que el endófito silvestre disminuyó la biomasa de pseudotallo, el hecho que este efecto disminuyera con el aumento de la intensidad de la sumersión, podría favorecer la supervivencia de las plantas infectadas y, por lo tanto, contribuir a explicar su avance con respecto a las libres en ambientes que las someten a este tipo de estrés. Las plantas en SP fueron capaces de recuperase alcanzando valores cercanos a aquellas en CC. Se halló un efecto adverso de la ST sobre la producción y partición de biomasa.