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Terra Latinoamericana

versão On-line ISSN 2395-8030versão impressa ISSN 0187-5779

Terra Latinoam vol.37 no.2 Chapingo Abr./Jun. 2019

http://dx.doi.org/10.28940/terra.v37i2.481 

Artículos científicos

Asociación de hongos micorrízicos arbusculares (HMA) con plantas de caña de azúcar (Saccharum officinarum) para la producción de panela en Colombia

Association of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) with sugarcane plants (Saccharum officinarum) for panela production in Colombia

Wilmar Alexander Wilches Ortiz1   

María Margarita Ramírez Gómez1 

Urley Adrian Pérez Moncada1 

Diana Paola Serralde Ordoñez1 

Andrea María Peñaranda Rolon1 

Luciano Ramírez1 

1Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria, AGROSAVIA. Km 14 vía a Mosquera. 250047 Cundinamarca, Colombia.

Resumen:

El cultivo de caña de azúcar para panela en Colombia presenta limitaciones nutricionales relacionadas especialmente con la eficiencia baja de la fertilización química. El uso de hongos micorrízicos arbusculares (HMA) optimiza la fertilización haciéndola más eficiente y puede reducir la aplicación de fertilizantes químicos. El objetivo de este estudio fue evaluar la asociación de HMA con plantas de caña de azúcar para la producción de panela en etapa de vivero. Se realizó una caracterización de suelos en las regiones de Cundinamarca y la Hoya del Río Suárez (Boyacá y Santander), caracterizadas como las productoras principales de caña de azúcar para panela en Colombia y se encontró que las plantas de caña de azúcar establecen de forma natural una asociación con los HMA. Los HMA con mayor predominio fueron Glomus microcarpum, Glomus fasciculatum, Glomus sinuosum, cuatro morfotipos de Glomus sp., dos de Acaulospora sp. y uno de Funneliformis sp. Se evaluó el efecto de la inoculación con HMA en la etapa de vivero utilizando tres variedades de caña de azúcar ampliamente cultivadas en la Hoya del Río Suárez, CC93-7711 (Pierna Bella), CC93-714 y CC93-7510 (Vende Finca). Se evaluaron 11 tratamientos (T1 a T8 inoculación con diferentes comunidades de HMA; T9, T10 y T11 corresponden a testigos con fertilizaciones de 10, 50 y 100% de fertilización química) en un diseño experimental de bloques completos al azar con tres repeticiones. Se evaluaron altura de planta y diámetro del tallo, cuantificación de esporas y porcentaje de colonización. Los resultados mostraron que las tres variedades respondieron al efecto benéfico de la asociación planta-HMA, al obtener plantas con rendimiento mayor con respecto a los testigos sin inocular. Las variedades CC93-7711 (Pierna Bella) y CC93-7510 (Vende Finca) mostraron un porcentaje mayor de colonización de HMA en respuesta a la inoculación de Glomus sp.

Palabras clave: micorrizas; caña panelera; azúcar no centrifugado; panela; fertilización

Summary:

Sugarcane crop for panela production in Colombia presents nutritional limitations especially with the low efficiency of chemical fertilization. The use of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) optimizes fertilization, making it more efficient and can reduce the application of synthetic fertilizers. The objective of this study was to evaluate the association of AMF with sugarcane plants for panela production in seedling stage. A characterization of soils was carried out in the regions of Cundinamarca and La Hoya del Río Suárez (Boyacá and Santander), characterized as the main sugarcane for panela production in Colombia and it was found that sugarcane plants establish a natural association with the AMF. The predominant AMF were Glomus microcarpum, Glomus fasciculatum, Glomus sinuosum, four morphotypes of Glomus sp., two of Acaulospora sp. and one of Funneliformis sp. The effect of the inoculation with AMF in the seedling stage was evaluated using three varieties of sugarcane widely cultivated in the Hoya del Río Suárez, CC93-7711 (Pierna Bella), CC93-714 and CC93-7510 (Vende Finca). Eleven (T1 to T8 inoculation with different communities of AMF, T9, T10 and T11 correspond to controls with fertilizations of 10, 50 and 100% of chemical fertilization) were evaluated in a randomized complete block design with three replications. Plant height and stem diameter, spore quantification and percentage of colonization were evaluated. The results showed that the three varieties responded to the beneficial effect of the plant-HMA association, finding plants with higher yield with respect to the non-inoculated plants. The varieties CC93-7711 (Pierna Bella) and CC93-7510 (Vende Finca) showed a higher percentage of AMF colonization in response to the inoculation of Glomus sp.

Index words: mycorrhiza; sugarcane for panela; non-centrifugal sugar; panela; fertilization

Introducción

El azúcar no centrifugado (Panela) se consideró la forma predominante de la caña de azúcar para consumo, después de los años 1700 se introdujo el azúcar refinado marcando la exportación en la cadena de valor (Galloway, 2000). Se ha considerado que la panela tiene innumerables beneficios enmarcados en su valor nutricional y de salud. Reportes en antiguas escrituras medicas ayurvédicas en la India mencionan al jaggery como un producto de múltiples usos medicinales, entre ellos destacan ser purificador de la sangre, implicado además en la prevención de la afección reumática y como opresor de desórdenes en la bilis (Karthikeyan y Samipillai, 2010). A nivel mundial, el primer lugar en producción de panela lo tiene la India con un 56%, seguido de Colombia con un 15%, siendo éste junto a otros países como Brasil, Perú, México, Venezuela y Honduras los principales productores de América Latina (Rodríguez, 2014). En Colombia el área anual de caña para la producción de panela en el 2016 fue de aproximadamente 200 000 ha, con un rendimiento de casi 6 Mg ha-1 (Agronet, 2018). En el país el cultivo de caña para panela se caracteriza por pequeñas unidades de producción que presentan un bajo nivel de mecanización e ineficiencia técnica de la producción, situación que imponen retos para la sostenibilidad y la competitividad de esta cadena (Guerrero y Escobar, 2015). La mayoría de las regiones de producción de caña en Colombia presentan deficiencias en nitrógeno, fósforo y potasio, adicionalmente la literatura reporta deficiencias en calcio, azufre, magnesio, boro, cobre, zinc, sílice y molibdeno (Manrique, 2000). Los problemas relacionados con la nutrición en el sistema productivo son de gran importancia y es en este sentido donde los hongos micorrízicos arbusculares (HMA) juegan un papel importante ya que favorecen el ciclaje y reciclaje de nutrientes permitiendo mejoras en la nutrición del cultivo y la reducción del uso de abonos, fertilizantes y enmiendas. Los HMA se asocian simbióticamente con la planta generando un intercambio positivo de nutrientes, en el cual la planta le suministra carbohidratos al hongo y éste le ayuda en la absorción de nutrientes, incluso en diferentes escenarios o ambientes en donde la disponibilidad es restringida. En plantas de caña de azúcar se han realizado estudios relacionados con el efecto de la asociación con HMA presentándose una notable mejoría en el manejo nutricional y el estrés hídrico (Datta y Kulkarni, 2012), además se ha encontrado que a partir de esta asociación se obtienen resultados positivos en la fisiología y el rendimiento de la planta (Sulistiono et al., 2017).

La explotación agrícola frente a sus limitantes se encamina a la sostenibilidad, pudiéndose obtener toda la capacidad de producción del suelo mediante una adecuada fertilización (Domínguez, 1997). De esta forma, evaluar la asociación de los HMA con plantas de caña para mejorar la fertilización del cultivo, constituye un eslabón fundamental para mejorar la competitividad y sostenibilidad en el mismo. Este trabajo tuvo como objetivo evaluar la asociación de HMA en plantas de caña de azúcar para la producción de panela en etapa de vivero.

Materiales y Métodos

Selección y caracterización de HMA nativos

Con el fin de aislar los hongos micorrízicos arbusculares (HMA) nativos de suelos cultivados con plantas de caña para panela, se realizó un muestreo de suelo rizoférico, en la hoya del Río Suárez, que comprende los departamentos de Boyacá, Cundinamarca y Santander. Se tomaron muestras en 23 fincas de producción de caña para panela, en cada una de las cuales se tomaron entre dos y tres muestras, dependiendo de la heterogeneidad del cultivo en términos de variabilidad topográfica y suelo según el caso. Cada muestra se conformó por cinco submuestras tomadas a lo largo de un surco.

Las muestras de suelo y raíz fueron analizadas en el laboratorio de microbiología agrícola de Agrosavia, con el fin de identificar las poblaciones de HMA, que de forma natural se presentan en suelos mediante la técnica de tinción diferencial con azul de tripán de Phillips y Hayman (1970), esta metodología permite identificar dentro de la raíz estructuras típicas del HMA como hifas, esporas, vesículas y arbúsculos y determinar el porcentaje de colonización de raíz.

Para la caracterización morfológica de las muestras de suelo se obtuvieron esporas mediante la técnica de tamizado húmedo y decantación propuesta por Gerdemann y Nicolson (1963) y posteriormente se montaron en portaobjetos con alcohol polivinílico-ácido láctico glicerol (PVLG) o PVLG mezclado con reactivo de Melzer’s en proporción 1:1 (v/v) (Sieverding, 1991) y se dejaron secar por 24 horas a temperatura ambiente para su observación al microscopio. Se realizó la identificación de esporas de HMA a nivel de género con base en caracteres morfológicos de la espora como: formación de tipo de espora (glomoide, acaulosporoide, entrophosporoide, gigasporoide y scutellosporoide), formación de esporocarpo, tamaño y color; estructura y tinción de paredes, así como características de germinación. Se utilizaron claves de clasificación de Schenck y Pérez (1990) y del INVAM (International Culture Collection of Arbuscular and Vesicular-Arbuscular Mycorrhizal Fungi) así como publicaciones científicas que dan soporte en la clasificación a nivel de género y especie (Blaszkowski, et al., 2006, 2008; Redecker et al., 2013; Sieverding et al., 2014).

Los HMA son simbiontes obligados y por lo tanto requieren de la asociación con una planta hospedera para completar su ciclo de vida, con el fin de multiplicar los propágulos infectivos de HMA (esporas, hifas, raíces colonizadas), cada una de las muestras colectadas, fue tomada como inóculo inicial para un proceso de multiplicación y escalamiento de HMA en invernadero con macetas de 500 g, utilizando plantas de sorgo y caléndula como hospederos. Después de tres meses las plantas fueron sometidas a estrés hídrico con el f in de tener material suficiente para las evaluaciones en vivero.

Evaluación de la inoculación de plantas de caña con HMA en etapa de vivero

Las muestras que presentaron mayor contenido de esporas y mayor porcentaje de colonización fueron mezcladas por región y se obtuvieron tres inóculos de HMA nativos de Cundinamarca (127.5 esp/10 g, 21% colonización en raíz), Boyacá ( 82.3 esp/10 g, 7.5 % colonización en raíz) y Santander ( 182.5 esp/10g, 9.5% colonización en raíz), éstos fueron incorporados en un experimento desarrollado en el centro de investigación Cimpa-Agrosavia (Barbosa, Santander-Colombia; 5° 56’ 50.79” N y 73° 36’ 24.14” O), a 1574 m de altitud.

El experimento se estableció bajo un diseño de bloques completamente al azar, con tres repeticiones, nueve unidades experimentales por tratamiento en tres variedades (CC93-7711, CC93-714 y CC93-7510), cada variedad se evaluó como un ensayo individual. Se evaluaron 11 tratamientos de la siguiente manera: del T1 al T3, fueron inoculados con HMA nativos de los departamentos de Cundinamarca, Boyacá y Santander respectivamente; T4 y T5 fueron inoculados con diferentes HMA pertenecientes a la colección de trabajo de Agrosavia; T6 a T8 se inocularon con productos comerciales de HMA, y de T9 a T11 fueron tratamientos testigos con fertilizaciones de 10, 50 y 100%. Las plantas se fertilizaron con urea, de acuerdo a las recomendaciones hechas por el Cimpa-Agrosavia en la etapa de vivero. La concentración de esta aplicación consiste en una relación de 5 gramos de urea por litro de agua en este caso el testigo con el 100% de fertilización tiene dos aplicaciones semanales, los tratamientos inoculados con HMA y el testigo con el 50% de fertilización tuvo solo una aplicación semanal y el testigo con el 10% se dio una aplicación mensual (Cuadro 1).

Se realizó un muestreo a los 90 días después del trasplante (ddt) para las tres variedades, donde se analizó altura de las plantas, diámetro de cuello del tallo cuantificación de esporas de HMA y porcentaje de colonización de HMA en raíz.

Cuadro 1 Descripción de tratamientos evaluados.  

Table 1  Description of evaluated treatments. 

Tratamiento Descripción Fertilización-Frecuencia de aplicación
T1 Inóculo nativas Cundinamarca 1 / semana
T2 Inóculo nativasBoyocá 1 / semana
T3 Inóculo nativasSantander 1 / semana
T4 Glomus sp. 1 / semana
T5 Acaulospora mellea 1 / semana
T6 Comercial 1 (Glomus spp. Entrosphospora spp. Acaulospora spp. y Scutellospora spp.) 1 / semana
T7 Comercial 1 (Glomus spp. Entrosphospora spp. Acaulospora spp. y Scutellospora spp.) 1 / semana
T8 Comercial 3(Rhizophagus irregularis) 1 / semana
T9 Testigo 10% de la fertilización 1 / 4 semanas
T10 Testigo 50% de la fertilización 1 / semana
T11 Testigo 100% de la fertilización 2 / semana

La fertilización consistió en la aplicación de 5 g L-1de urea de acuerdo a la frecuencia de aplicación para cada tratamiento.

Fertilization consisted in the application of 5 g L-1 of urea according to the frequency of application for each treatment.

Análisis estadístico

Los datos fueron analizados estadísticamente mediante análisis de varianza (alfa = 0.05). El análisis incluyó pruebas de normalidad, pruebas de igualdad de varianza y prueba de comparación múltiple de Tukey, con sus respectivas diferencias estadísticas en caso de presentarse (las letras diferentes indican diferencias significativas (P ≤ 0.05) entre los tratamientos), se utilizó el programa Statistix 9.0 ®.

Resultados y Discusión

Selección y caracterización de HMA nativos

Se colectaron 72 muestras en total, en Cundinamarca fueron 22 en 8 fincas y 50 en 15 fincas de la Hoya del Río Suárez (Boyacá y Santander). En el Cuadro 2 se presenta la información principal de cada una de las f incas muestreadas y su georeferenciación. La altitud de las fincas muestreadas en los tres departamentos varía entre 799 y 1735 m, con promedio de 1344 m. En el departamento de Cundinamarca la altitud promedio fue de 1040 m, en Boyacá de 1586 m y 1450 m en Santander.

Cuadro 2 Información general y geo-referenciación de fincas muestreadas.  

Table 2  General information and geo-referencing of sampled farms. 

Depto.

Municipio

Vereda

Finca

No. Rep.

Propietario

Ubicación geográfica

Altura (m)

Cundinamarca

Nocaima

San Juanito

1

Alto de la Cruz

3

José Luis

N: 05º 04' 47.9''  W: 074º 22' 48.8''

1250

San Pablo

2

El Retiro

3

Alirio Ávila

N: 05º 05' 32.7''  W: 074º 23' 48.5''

1314

Nimaima

Resguardo alto

3

El Cairo

3

Gonzalo Pinzón

N: 05º 07' 14.3 

W: 074º 23' 02.0''

1146

4

El Reposo

3

Fabio Benavides

N: 05º 07' 03.1''  W: 074º 23' 00.8''

1171

Resguardo bajo

5

Santa Bárbara

3

Nicolás Garzón

N: 05º 07' 14.5''  W: 074º 23' 30.3''

973

Villeta

Altos de Paja Bajo

6

La Unión

3

Leonardo Guateque

N: 05º 01' 52.8''  W: 074º 27' 11.8''

799

Maní

7

Chitavinta

2

José Ezequiel Rodríguez

N: 05º 01' 43.7''  W: 074º 27' 16.1''

837

La Mazate

8

El Porvenir

2

No disponible

N: 05º 00' 46.2''  W: 074º 29' 17.1''

837

Boyacá

San José de Pare

Balsa y Resguardo

9

El Cuartillo

4

Saul Mora - Jairo Camargo

N: 06° 00' 50.7''  W: 073° 31' 15''

1686

10

La Quinta

3

Fernando Tovar

N: 06° 00' 35.6''  W:073° 32' 03.1''

1645

11

El Eden

5

Raúl Aranda

N: 06° 01' 13.2''  W: 073° 31' 50.9''

1589

Santana

Sta. Barbara

12

Campo hermoso

3

Javier Sánchez

N: 06° 2' 29''

W: 73° 28' 26''

1337

San Martín

13

San Martín

4

Henry Sánchez

N: 06° 2' 6''

W: 73° 30' 8''

1613

San Emidio

14

La Laja

3

Hernando Ardila

N: 06° 4' 7''

W: 73° 31' 120''

1500

Chitaraque

Tume Grande

15

El Hato

4

No disponible

N: 05° 59 54.74

W: 73° 26 32.8

1735

Moniquira

16

Floridablanca

3

Luis Torres

N: 5° 54 8

W: 73° 35 13

1691

Santander

Guepsa

Centro

17

Versalles (El Infierno) Alto

3

Sociedad Camacho Vanegas

N: 05° 59 55.4  W: 073° 35 44.7

1511

Platanal

18

Campo hermoso

3

Herber García

N: 06° 02 08,9  W: 073° 35 35,2

1362

Centro

19

El Infierno

3

Sociedad Camacho Vanegas

N: 06° 01 18.0  W: 073° 34 20.3

1412

Sonesi

20

El Reflejo

3

Omar Serrano

N: 06° 00 30.8  

W: 73° 34 06.3

1564

Vélez

El Ropero

21

San Sebastian

3

Ana Inés Ruiz

N: 06° 00 40.8  

W: 73° 36 16.9

1505

Guepsa

Platanal

22

Las Mercedes

3

Henry Mateus

N: 06° 01 56.0  

W: 73° 35 11.0

1399

Platanal

23

Campo Hermoso; La Esperanza

3

Guillermo Angulo

N: 06° 2 29.2

W: 073° 35 26.8

1402

Las muestras tomadas en cada una de las fincas fueron analizadas en términos de las poblaciones de HMA y su capacidad para asociarse naturalmente con plantas de caña. En términos generales se destaca que, en todas las muestras analizadas en los tres departamentos hay presencia de comunidades de HMA nativas y que éstas en mayor o menor grado dependiendo de la muestra tienen la capacidad de establecer una relación simbiótica con el cultivo (Figura 1). Es importante resaltar que las muestras de suelo de la localidad de Santander presentaron mayor contenido de esporas (182.5 esp/10 g) (Figura 1a) y las muestras de raíces de la localidad de Cundinamarca presentaron mayor porcentaje de colonización (21%) respecto a las otras localidades (Figura 1b). Se presentaron estructuras de hifas, vesículas, esporas y arbúsculos de HMA (Figura 2).

Figura 1 Análisis simbiótico en plantas de caña en fincas muestreadas. a. Cuantificación de esporas del suelo. b. Porcentaje de colonización en raíces. 

Figure 1  Symbiotic analysis in sugarcane plants on sampled farms. a. Quantification of soil spores. b. Percentage of colonization in roots. 

Figura 2 Estructuras microscópicas de HMA en raíz de caña. a = arbúsculos; b = hifas y esporas; c = hifas y vesículas.  

Figure 2  Microscopic structures of HMA in sugarcane roots. a = arbuscules; b = hyphae and spores; c = hyphae and vesicles. 

En cuanto a la identificación de morfotipos y clasificación a nivel de género de esporas, se destacó que Glomus sp. es el género más representativo de las comunidades de HMA nativas asociadas al cultivo de la caña. En otros estudios de caña de azúcar se ha reportado en orden de importancia la abundancia de las morfoespecies por género de Glomus, Acaulospora, Sclerocystis, Gigaspora, Scutellospora, y Funneliformis, siendo las ultimas similares en abundancia (Salgado et al., 2014). En el presente estudio, se coincide al identificar la presencia de tres especies y cuatro morfotipos pertenecientes a este género (Glomus), dos morfotipos de Acaulospora y un morfotipo de Funneliformis, es importante destacar que la diversidad de esporas es muy amplia y es probable que dentro de estas poblaciones nativas existan otros morfotipos que no se han identificado aún. En la Figura 3, se presenta un grupo de fotografías microscópicas tomadas a algunos de los morfotipos encontrados en suelos nativos.

Figura 3 Morfotipos de HMA encontrados en suelos de caña de azúcar para la producción de panela. a) Glomus microcarpum; b) Glomus fasciculatum; c) Glomus sinuosum; d) Glomus sp.1; e) Glomus sp.2; f) Glomus sp.3; g) Glomus sp.4; h) Funneliformis sp.; i)Acaulospora sp. 1; j) Acaulospora sp. 2.  

Figure 3  Morphotypes of AMF found in sugarcane soils for panela production. a) Glomus microcarpum; b)Glomus fasciculatum; c) Glomus sinuosum; d) Glomus sp.1; e) Glomus sp.2; f) Glomus sp.3; g) Glomus sp.4; h) Funneliformis sp.; i)Acaulospora sp. 1; j) Acaulospora sp. 2. 

Promoción de crecimiento para las variedades CC-937711 (Pierna Bella), CC-93714 y CC-937510 (Vende Finca) en etapa de vivero

Los tratamientos correspondieron a los descritos en el Cuadro 1, siendo de T1 a T8 tratamientos de inoculación y T9 (10% de F), T10 (50% de F) y T11 (100% de F), testigos con diferentes grados de fertilización química.

Los datos del muestreo a los 90 ddt presentaron diferencias estadísticamente significativas en algunas variables. La variedad CC93-7711 (Pierna Bella) presentó diferencias significativas en tres de las variables analizadas, y se destaca especialmente el comportamiento de las plantas inoculadas con HMA nativas 1 y 3 (T1 y T3) que presentaron un comportamiento superior que los demás tratamientos de inoculación e incluso en las variables diámetro de cuello de raíz y altura en la planta que superan al testigo con el 100% de la fertilización química convencional (Cuadro 3).

Cuadro 3 Respuesta a la inoculación de HMA en el crecimiento y micorrización de plantas de caña para la producción de panela, variedad CC93-7711 a los 90 ddt.  

Table 3  Response to the inoculation of AMF in the growth and mycorrhization of sugarcane plants for panela production, variety C93-7711 at 90 dat. 

Variedad CC93-7711
Tratamiento Altura Diámetro raíz Esporas Colonización
T1. Inóculo nativas Cundinamarca 6.83 a 5.96 a 5.26 a 25.0 ab
T2. Inóculo nativas Boyacá 5.5 a 5.1 ab 4.23 a 25.33 ab
T3. Inóculo nativas Santander 6.73 ab 6.13 a 5.83 a 37.66 ab
T4. Glomus sp. 5.63 ab 5.4 ab 2.53 a 52.66 b
T5. Acaulospora mellea 5.56 ab 4.83 ab 11.0 a 29.33 ab
T6. Comercial 1 (Glomus spp. Entrosphospora spp. Acaulospora spp. y Scutellospora spp.) 4.73 ab 4.7 ab 5.03 a 36.0 ab
T7. Comercial 2 (Glomus spp. Acaulospora spp. Entrophospora spp. y Scutellospora spp.) 5.23 ab 5.1 ab 3.36 a 22.66 a
T8. Comercial 3 (Rhizophagus irregularis) 5.33 ab 5.5 ab 12.83 a 24.66 ab
Testigo 10% de fertilización 4.06 b 4.3 ab 1.53 a 19.66 a
Testigo 50% de fertilización 4.3 b 4.53 b 1.35 a 17.66 a
Testigo 100% de fertilización 5.06 b 5.06 ab 1.15 a 15.66 a

Letras diferentes presentan diferencias significativas entre tratamientos en las diferentes variables de acuerdo con el test de Tukey (P ≤ 0.05).

Different letters in columns indicate significant differences between treatments according to the Tukey test (P ≤ 0.05).

En la variedad CC93-714, se destaca el comportamiento de las plantas inoculadas con HMA nativas (T1 a T3) y el inóculo de referencia T4 Glomus sp. para las variables diámetro de cuello de raíz y altura en la planta (Cuadro 4).

Cuadro 4 Respuesta a la inoculación de HMA en el crecimiento y micorrización de plantas de caña para la producción de panela, variedad CC93-714 a los 90 ddt.  

Table 4   Response to the inoculation of AMF in the growth and mycorrhization of sugarcane plants for panela production, variety CC93-714 at 90 dat. 

Variedad CC93-714
Tratamiento Altura Diámetro raíz Esporas Colonización
T1. Inóculo nativas Cundinamarca 7.18 ab 5.88 ab 8.2 a 26.33 a
T2. Inóculo nativas Boyacá 7.57 a 6.12 ab 16.43 a 25.66 a
T3. Inóculo nativas Santander 6.93 ab 5.60 ab 16.43 a 19 a
T4. Glomus sp. 7.58 a 6.54 a 21.9 a 24 a
T5. Acaulospora mellea 6.55 ab 5.30 bc 33.7 a 25 a
T6. Comercial 1 (Glomus spp. Entrosphospora spp. Acaulospora spp. y Scutellospora spp.) 6.16 bc 5.48 abc 15.6 a 26 a
T7. Comercial 2 (Glomus spp. Acaulospora spp. Entrophospora spp. y Scutellospora spp.) 6.53 ab 5.33 bc 19.2 a 22 a
T8. Comercial 3 (Rhizophagus irregularis) 6.61 ab 5.11bc 16.13 a 15.33 a
Testigo 10% de fertilización 4.88 b 4.36 c 10.1 a 16 a
Testigo 50% de fertilización 6.06 bc 4.96 bc 14.33 a 20.66 a
Testigo 100% de fertilización 6.20 a 5.13 bc 16.23 a 12 a

Letras diferentes presentan diferencias significativas entre tratamientos en las diferentes variables de acuerdo con el test de Tukey (P ≤ 0.05).

Different letters in columns indicate significant differences between treatments according to the Tukey test (P ≤ 0.05).

Finalmente, el comportamiento de la variedad CC 937510 (Vende Finca) fue similar al de las otras dos variedades en términos del efecto positivo que ejercen los HMA sobre el desarrollo agronómico de las plántulas de caña, que se refleja especialmente con los inóculos nativos que superan al testigo con el 100% de la fertilización química convencional (Cuadro 5).

Cuadro 5 Respuesta a la inoculación de HFMA en el crecimiento y micorrización de plantas de caña para la producción de panela, variedad CC93-7510 a los 90 ddt.  

Table 5  Response to the inoculation of AMF in the growth and mycorrhization of sugarcane plants for panela production, variety CC93-7510 at 90 dat. 

Variedad CC93-7510
Tratamiento Altura Diámetro raíz Esporas Colonización
T1. Inóculo nativas Cundinamarca 7.09 ab 5.99 a 18.27 ab 23.33 ab
T2. Inóculo nativas Boyacá 6.98 ab 5.58 ab 19.6 ab 17.7 a
T3. Inóculo nativas Santander 6.26 abc 5.26 ab 19.53 ab 20.66 a
T4. Glomus sp. 7.11 a 5.93 a 21.53 ab 43.66 b
T5. Acaulospora mellea 6.22 abc 5.02 abc 48.56 b 31.66 ab
T6. Comercial 1 (Glomus spp. Entrosphospora spp. Acaulospora spp. y Scutellospora spp.) 6.15 abc 5.47 ab 13.33 a 33.33 ab
T7. Comercial 2 (Glomus spp. Acaulospora spp. Entrophospora spp. y Scutellospora spp.) 6.46 abc 5.07 ab 23.6 ab 15.66 a
T8. Comercial 3 (Rhizophagus irregularis) 6.12 abc 5.01 abc 15.45 a 17.33 a
Testigo 10% de fertilización 4.35 d 3.83 c 15.26 a 16.66 a
Testigo 50% de fertilización 5.34 cd 4.36 bc 23.63 ab 15.66 a
Testigo 100% de fertilización 5.88 bc 5.11 ab 13.83 a 19.66 a

Letras diferentes presentan diferencias significativas entre tratamientos en las diferentes variables de acuerdo con el test de Tukey (P ≤ 0.05).

Different letters in columns indicate significant differences between treatments according to the Tukey test (P ≤ 0.05).

La simbiosis entre plántulas y hongos micorrízicos es positiva con efectos tales como aumentos en las tasas de asimilación de CO2, tasas de transpiración y una mayor tasa de apertura estomática, así como una mayor tasa de crecimiento vegetativo (Schwob et al., 1998; Diniz, 20071; Oliveira et al., 2015). Se ha reportado que la altura de la planta de caña de azúcar puede ser debida a la influencia que ejercen los hongos micorrízicos arbusculares en el establecimiento del cultivo (Ventura et al., 2018). En este estudio se logró observar para las tres variedades una mayor altura en los tratamientos de inoculación con HMA respecto a los tratamientos de fertilización química sin inoculación. Los inóculos de HMA nativas presentaron una mayor altura en las variedades CC93-7711 y C93-714 (Cuadros 3 y 4) y un mayor diámetro de tallo en las variedades CC93-711 y CC93-7510 Cuadros 3 y 5).

Asociación simbiótica

Con respecto al número de esporas en las variedades CC93-7711 (Pierna Bella) y CC93-714 no se presentaron diferencias significativas entre los tratamientos evaluados (Cuadros 3 y 4). Ambrosano et al. (2011) y Moura et al. (2017) mencionan que no hubo diferencias significativas en la densidad de esporas en el cultivo de caña de azúcar en diferentes variedades y a distintos tratamientos. La variedad CC93-7510 (Vende Finca) presentó diferencias significativas en el tratamiento 5 (Acaulospora mellea) donde se evidenció la mayor cuantificación de esporas (Cuadro 5).

El mayor porcentaje de colonización de HMA en las variedades CC93-7711 (Pierna Bella) y CC93-7510 (Vende Finca) se presentó en el tratamiento 4 (Glomus sp.) con diferencias estadísticamente significativas (Cuadros 3 y 5). Cabe destacar que en la caracterización inicial se encontraron morfotipos de Glomus asociados al cultivo en la zona y que autores como Datta y Kulkarni (2012) mencionan que la raíz de la caña de azúcar actúa como hospedero adecuado para la formación de simbiosis mutualista con algunas especies de Glomus (Glomus fasciculatum, Glomus intraradices, Glomus mosseae y Glomus versiforme).

Conclusiones

  • El uso de hongos micorrízicos arbusculares en plantas de caña en etapa de vivero promovió mejores resultados en el desarrollo agronómico de las variedades estudiadas. Los resultados permiten observar que existe una diferencia significativa en la respuesta a la inoculación en las tres variedades. Se evidenció un efecto benéfico de la asociación planta-microorganismo, reflejado en el crecimiento de las plántulas inoculadas que para todas las variables analizadas presentaron resultados superiores al testigo sin inocular, mostrando así reducción de fertilización de síntesis del 50%.

  • La colonización micorrízica y la cuantificación de esporas mostraron valores significativos de los tratamientos Glomus sp. y Acaulospora mellea respectivamente. Este estudio constituye la base para futuras investigaciones de evaluación del potencial de estos microorganismos como biofertilizantes para la caña panelera (Saccharum officinarum).

Agradecimientos

A la Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria - AGROSAVIA, por la financiación de la investigación y puesta en marcha de los ensayos en los diferentes escenarios.

Literatura Citada

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1Diniz, P. F. de A. 2017. Influência do fungo micorrízico arbuscular (Glomus clarum) sobre características biofísicas, nutricionais, metabólicas e anatômicas em plantas jovens de seringueira. Dissertação (Mestrado em Fisiologia Vegetal)-Universidade Federal de Lavras, Lavras. 112 p.

Cita recomendada:

Wilches Ortiz, W. A., M. M. Ramírez Gómez, U. A. Pérez Moncada, D. P. Serralde Ordoñez, A. M. Peñaranda Rolon y L. Ramírez. 2019. Asociación de hongos micorrízicos arbusculares (HMA) con plantas de caña de azúcar (Saccharum officinarum) para la producción de panela en Colombia. Terra Latinoamericana 37: 175-184. DOI: http://dx.doi.org/10.28940/terra.v37i2.481

Recibido: 04 de Enero de 2019; Aprobado: 04 de Marzo de 2019

Autor para correspondencia (wwilches@agrosavia.co)

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