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Reducción de la fertilización inorgánica del sorgo mediante micorriza arbuscular en condiciones de riego.

Publicado: 22 de enero de 2019
Por: Arturo Díaz Franco1 y Martín Espinosa Ramírez1 1Campo Experimental Río Bravo, Carretera Matamoros-Reynosa, Km-61, Río Bravo, Tamaulipas, México. CP 88900.
Resumen

La fertilización química además de representar una práctica de alto costo en la producción y tiene serias repercusiones en la agroecología. El estudio se realizó en 2011 y 2016 cuyo objetivo fue conocer la respuesta del sorgo en características de planta y productividad, con la inoculación del HMA (Rhizophagus intraradices), micorriza INIFAP, sola o combinada con la mitad de la fertilización química (HMA/FQ50 %), comparada con la fertilización convencional (120-40-00; FQ100 %). Se realizaron lecturas de clorofila SPAD, altura de planta, diámetro de tallo, biomasa seca foliar y radical, longitud de la panoja y rendimiento de grano. Con éste último se estimó la rentabilidad con el indicador costo-beneficio (C/B). Las características de planta tuvieron variaciones entre años; aunque en general los mayores rendimientos fueron con FQ100 % y HMA/FQ50 %, que alcanzaron ambos 7.1 t/ ha promedio de los dos años. No obstante, el promedio de rentabilidad en ambos años fue mayor con el tratamiento que llevó solo el HMA (1.5 C/B).

Palabras clave: Sorghum bicolor, biofertilización, rendimiento, rentabilidad.

INTRODUCCIÓN
En México, la mayor superficie de sorgo (Sorghum bicolor) se ubica en la región norte de Tamaulipas con 650 mil ha, donde en muchos de los casos se trata de un monocultivo y alrededor del 30 % se siembra en condiciones de riego. Las limitaciones nutrimentales del cultivo se han atendido mediante la fertilización química. Rosales et al. (2006) sugieren para el sorgo en condiciones de riego la adición de 120 y 40 kg/ha de N y P, respectivamente. Aunque debido al alto costo del compuesto algunos productores utilizan dosis bajas. Por otro lado, el exceso en el uso de agroquímicos en general, ha tenido como resultado contaminación, decremento de la biodiversidad en las regiones agrícolas, degradación de los agroecosistemas e incrementos en los costos de producción (Grageda et al., 2012; Xiang et al., 2012). Ante este contexto, se ha resaltado la demanda de desarrollar prácticas agronómicas que eleven la productividad del sorgo, además de que promuevan un equilibrio en los agrosistemas (Díaz et al., 2007; Díaz et al., 2013).
Dada la necesidad de un manejo sostenible de los sistemas agrícolas, se ha incrementado de forma prominente el papel de los microorganismos a manera de bioinoculantes, dentro de la conservación y la fertilidad de los suelos (Adesemoye et al., 2008; Sharma et al., 2012). Como parte de la actividad simbiótica, los hongos micorrícicos arbusculares HMA manifiestan diferentes mecanismos que inducen a una mayor exploración del suelo a través de las hifas, disminuyen los efectos de condiciones abióticas adversas para la planta, producen fitohormonas que estimulan el crecimiento de la planta, facilitan la absorción de nutrimentos, producen glomalina que adhiere las partículas del suelo, y estimulan una acción protectora contra algunos fitopatógenos del suelo (Smith y Read, 2008).
El efecto benéfico de los bioinoculantes posee además repercusiones favorables al reducir las necesidades de fertilizantes, por lo que Adesemoye y Kloepper (2009) y Xiang et al. (2012) han enfatizado en los efectos comparativos de los bioinoculantes con la aplicación convencional de fertilizantes minerales en los cultivos. Por lo anterior, el objetivo del estudio fue conocer la respuesta del sorgo a la inoculación con HMA combinada con la mitad de la fertilización química en condiciones de riego.
MATERIALES Y METODOS
Los experimentos se establecieron en condición de riego, en los terrenos del Campo Experimental Río Bravo (CERIB), INIFAP, Río Bravo, Tam., durante el ciclo otoño-invierno de 2011 y 2016. Las propiedades físicas y químicas de muestreo de suelo previo a la siembra, a profundidad de 0-30 cm, se analizaron en el Laboratorio de Suelo y Planta del CERIB (Cuadro 1).
Reducción de la fertilización inorgánica del sorgo mediante micorriza arbuscular en condiciones de riego. - Image 1
Los híbridos de sorgo utilizados fueron DKS 60 y 83G19, sembrados el 1 y 15 de febrero de 2011 y 2016, respectivamente. En ambos años los tratamientos evaluados fueron: 1) fertilización química convencional, 120 y 40 kg/ha de N y P, respectivamente (FQ100 %) (CERIB, 2012); 2) la mitad de la fertilización química más semilla inoculada con el HMA micorriza INIFAP Rhizophagus intraradices (0.5 kg/ha) (HMA+FQ50 %); 3) semilla inoculada con el HMA; y 4) testigo absoluto. Los tratamientos se distribuyeron en un diseño de bloques completos al azar con cuatro repeticiones. Las parcelas se conformaron de tres surcos de 0.81 m de ancho y 5 m de longitud. El fertilizante a base de urea y fosfato diamónico (DAP), se adicionó a un lado del surco al momento de la siembra. El N fue fraccionado, la mitad en la siembra y la otra parte en el primer riego de auxilio. Otras prácticas agronómicas se efectuaron según paquete tecnológico INIFAP para sorgo de riego. Las variables de respuesta fueron el índice de clorofila con determinador digital Minolta SPAD y altura de planta en hoja bandera; en madurez fisiológica fueron altura de planta, diámetro de tallo, longitud de panoja y rendimiento de grano ajustado al 12 % de humedad. Los datos se sometieron a análisis de varianza por año y para las diferencias entre las medias se utilizó DMS a nivel de 5 %; se realizaron correlaciones de Pearson con las ecuaciones correspondientes. Adicionalmente, se calculó la rentabilidad de la producción actual empleando como indicador económico la relación costo-beneficio (C/B), el cual indica los beneficios obtenidos por cada peso invertido en la producción.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En el estado de hoja bandera, los tratamientos afectaron el índice de clorofila SPAD solo en el 2016 (p=0.004), los valores mayores fueron con el 100 % de fertilización y la combinación HMA+50 % del fertilizante. La altura de planta fue semejante en los dos años (Cuadro 2). En madurez fisiológica se observaron variaciones significativas en altura de planta en ambos años; las plantas con mayor altura en 2011 fueron con los tratamientos que llevaron la inoculación del HMA (p=0.03), mientras que en 2016 fueron con 100 % de fertilización y el inoculante HMA + 50 % del fertilizante.
Para el diámetro de tallo, solo se obtuvieron diferencias significativas (p=0.04) en 2011; el testigo fue diferente al resto de los tratamientos, los cuales fueron superiores pero con valores similares. Por el contrario, en un estudio con sorgo, Díaz et al. (2015) mencionaron que el diámetro de tallo fue acrecentado por igual, mediante la fertilización completa (120-40-00) o con tres bioinoculantes comerciales combinados con el 50 % del fertilizante, comparado con las plantas testigo. En 2011, la mayor longitud de la panoja (p=0.04) la registraron también el HMA + 50 % del fertilizante y el 100 % del fertilizante, éste último con longitud similar con el HMA y el testigo. En el experimento de 2016 todos los tratamientos superaron al testigo y no hubo diferencia entre ellos (p=0.01) (Cuadro 2).
Los coeficientes de correlación indicaron que el nivel de clorofila SPAD y la longitud de panoja fueron las variables que estuvieron más estrechamente relacionadas con el rendimiento de grano (Cuadro 3). Esto se puede explicar por el hecho de que el nivel de clorofila refleja el estatus nutricional de la planta y la longitud de panoja es un componente de rendimiento.
En general, los mayores rendimientos obtenidos en cada año y en el promedio de ambos años, fueron con la fertilización convencional y el 50 % del fertilizante más el HMA. Sin embargo, el análisis económico en 2011 indicó la menor rentabilidad (c/b) con la fertilización convencional, inclusive superada por el testigo; en 2016, los tratamientos con el HMA fueron los más rentables, aunque en el promedio de los dos años la sola inoculación del HMA fue superior en rentabilidad (Cuadro 4).
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Estudios anteriores han revelado el potencial que tienen los inoculantes al reducir las dosis de fertilización química. Sharma et al. (2012) reportaron el máximo rendimiento de trigo (Triticum aestivum) con la inoculación de R. intraradices y el 75 % de N-P-K adicionado al suelo. Carpio et al. (2005) indicaron que las mejores características para el mercado de Ipomoea carnea fistulosa, así como mayor absorción de N, P y K ocurrió tanto con el inoculante BioterraPlus® y la adición de 50 % de N-P-K en el suelo, como con la fertilización al 100 %. Xiang et al. (2012) han destacado que los biofertilizantes, además del efecto benéfico en la productividad agrícola, tienen gran relevancia en los agroecosistemas debido a que pueden reducir el uso de la fertilización mineral y su consecuente contaminación en el entorno.
Los resultados obtenidos en el estudio se pueden asociar a diferentes reportes (Subramanian y Charest, 1999; Boomsma y Vyn, 2008; Boucher et al., 1999) que indican a los HMA capaces de incrementar la adquisición de N a través de las hifas externas. En maíz, Boucher et al. (1999) determinaron que el N foliar se incrementó en plantas colonizadas por las cepas de Glomus versiforme y G. aggregatum comparadas con G. mosseae. Miller (2000) señaló que el micelio de los hongos micorrícicos transporta el P del suelo a la planta inmediatamente después de que entra en conexión con el sistema radical en desarrollo. También microelementos son facilitados a la planta por los HMA, Liu et al. (2000) reportaron incrementos en la adquisición de Fe, Zn, Cu y Mn, en maíz inoculado con R. intraradices.
En el presente estudio se demostró la mayor rentabilidad de la producción de sorgo con el HMA R. intraradices. Estos resultados coinciden con los obtenidos por Salinas (2007), quien en un estudio de cinco años con sorgo de riego, comparó la productividad entre la fertilización convencional versus el HMA, obtuvo con el primero un incremento de rendimiento de 12.8 % sobre el HMA, sin embargo, el HMA superó 15 % en rentabilidad a la fertilización. El empleo de bioinoculantes con base en HMA se ha acrecentado comercialmente durante los últimos años, aunque revisten gran importancia aquellos que tienen efectividad en los cultivos y que son viables económicamente (Vosátka et al., 2008; Grageda et al., 2012; Sharma et al., 2012).
CONCLUSIONES
Las características de planta tuvieron variaciones entre años; aunque en general los mayores rendimientos fueron con FQ100 % y HMA/FQ50 %, que alcanzaron ambos 7.1 t/ha promedio de los dos años. No obstante, el promedio de rentabilidad en ambos años fue mayor con el tratamiento que llevó solo el HMA (1.5 C/B; 6.6 t/ha). Desde el punto de vista económico y ecológico, la reducción o sustitución de la fertilización química en sorgo de riego a través del HMA R. intraradices, puede representar una práctica viable que promueva una mayor rentabilidad y se esperaría un menor riesgo en la contaminación agroecológica.

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Autores:
martin espinosa ramirez
INIFAP México
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