Condiciones de crecimiento

El ensayo se desarrolló en un invernadero tipo cenital de plástico, del Instituto de Investigaciones Agropecuarias y Forestales de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo (19° 45’ 95’’ N, 101° 09’ 16’’ O, 1900 m), bajo condiciones de luminosidad, temperatura y humedad ambiental.

Inóculos de HMA

Se evaluaron cinco consorcios micorrízicos nativos y un inóculo comercial (INIFAP^®). Los consorcios provenían de suelos con plantaciones de Agave cupreata del Estado de Michoacán, y se nombraron de acuerdo al sitio de recolección: Las Campesinas (LC), Carlos Rojas (CR), Paso Ancho (PA), El limón (EL), Cerro del Metate (CM). Los inóculos previamente fueron propagados durante 12 meses en macetas trampa en invernadero y cada consorcio contenía entre cuatro y seis especies siendo la más abundante en cada consorcio micorrízico las siguientes: CM: Glomus glomerulatum, PA: Acaulospora delicata, CR y EL: Glomus deserticola, LC: Acaulospora scrobiculata (^{Trinidad-Cruz et al., 2017a}). El inóculo comercial utilizado fue el elaborado por el INIFAP, el cual previamente se utilizó en otros experimentos donde se comprobó su viabilidad, colonización y promoción en el crecimiento en otras especies vegetales.

Material vegetal

Semillas comerciales de guayaba fueron desinfectadas con una solución de cloro comercial al 3% (cloro activo al 6%) durante 10 min y después lavadas con agua destilada tres veces durante 5 min. Posteriormente, se pusieron a germinar en charolas de plástico con arena esterilizada, bajo condiciones de luz y humedad ambiental. Las semillas junto con el sustrato se mantuvieron hidratadas todo el tiempo. A partir de los 28 días después de la siembra, las semillas germinaron y cuando estas presentaron un tamaño homogéneo (en promedio 2 cm alto, 4 hojas y 9 mm de diámetro de tallo), fueron trasplantadas a bolsas de vivero.

Inoculación

Las plantas de guayaba, fueron trasplantadas a bolsas de polietileno negras con 2.5 kg de arena y suelo (1:1 v/v) esterilizada como medio de crecimiento. En el centro de la bolsa se hizo una cavidad donde se colocó la plántula y al momento del trasplante, se realizó la inoculación de los diferentes consorcios micorrízicos directamente al sistema radical. De cada consorcio de HMA, se cuantificó la cantidad de esporas por gramo y se tomaron los gramos necesarios para inocular con aproximadamente 80 esporas y para el tratamiento

sin HMA se inoculó con 10 g de arena estéril por plántula. Una vez realizado la inoculación, las plántulas estuvieron durante 125 días en invernadero y se regaron con agua desmineralizada a capacidad de campo según se requiriera. Se generaron siete tratamientos (cinco consorcios nativos, el inóculo comercial INIFAP y un tratamiento sin HMA), cada tratamiento se repitió siete veces y la unidad experimental fue una planta de guayaba. El arreglo experimental del ensayo fue en bloques totalmente aleatorizado.

Variables de crecimiento vegetal, calidad de planta y micorrización

Se realizó un muestreo destructivo a los 125 días después del trasplante (ddt), donde se registró altura de planta de forma manual con un flexómetro, el diámetro del tallo utilizando un vernier digital, el área foliar se midió con un planímetro digital (LI-COR, LI-3100), la materia fresca de cada órgano se pesó con una balanza analítica (Mettler Toledo AT200), posteriormente las muestras se secaron (estufa a 60 °C por cuatro días) para determinar la materia seca. Cómo variables de calidad de planta se determinó la relación materia seca de la parte aérea entre la materia seca de la raíz (MSPA/ MSR), el cual determina el balance entre la superficie transpirante y la superficie absorbente de la planta (^{Prieto et al., 2009}), el índice de robustez, que relaciona la resistencia de la planta con la capacidad fotosintética de la misma (^{Rueda-Sánchez et al., 2013}) y el índice de Dickson, que expresa el equilibrio de la distribución de la masa y la robustez evitando seleccionar plantas desproporcionadas y descartar plantas de menor altura pero con mayor vigor (^{Dickson et al., 1960}). Cómo variables microbiológicas se determinó el porcentaje de colonización micorrízica, mediante la técnica de ^{Phillips y Hayman (1970)} y posteriormente se determinó el porcentaje de colonización micorrízica con el método descrito por ^{Mcgonigle et al. (1990)}. Para la cuantificación de esporas en el sustrato, se utilizó la técnica propuesta por ^{Gerdemann y Nicolson (1963)} y ^{Brundrett et al. (1996)}.

Análisis estadístico

A los datos se les realizó un análisis de varianza de una vía y pruebas de medias con la prueba de Tukey, ambas con una P ≤ 0.05. Los valores porcentules fueron transformados (arcsen n%/100) para la homogenización de la varianza (^{Gomez y Gomez, 1984}). Se utilizó el software estadístico Statgraphics ver. XV (^{Statgraphics, 2005}), para el procesamiento de los datos.

Crecimiento de plantas de guayaba

El análisis estadístico presentó diferencias significativas (P ≤ 0.05), entre los diferentes tratamientos en todas las variables de crecimiento evaluadas (Cuadro 1). A los 125 días después de la inoculación, las plantas de guayaba inoculadas con el inóculo INIFAP y sin HMA, obtuvieron los valores más bajos de crecimiento en todos los casos y resultaron estadísticamente iguales entre sí.

Por otro lado, la mayor mortalidad después del trasplante e inoculación se registró en las plantas sin HMA e inoculadas con el inóculo INIFAP, con un 43 y 58% respectivamente. Al respecto ^{Estrada-Luna et al. (2000)} y ^{Machineski et al. (2018)}, mencionan que los HMA, incrementa la resistencia al estrés en frutales durante el trasplante y la aclimatación, debido a las ventajas que promueve la asociación simbiótica en la mejora en las relaciones hídricas, adquisición de nutrientes y crecimiento vegetativo, entre otras. Así mismo se encontró que las plantas que lograron sobrevivir en los tratamientos sin HMA e inoculadas con el inóculo INIFAP, no produjeron hojas durante el tiempo que duró el ensayo (Cuadro 1). El hecho de encontrar la mayor mortalidad y el menor crecimiento en las plantas sin HMA o inoculadas con el inóculo INIFAP, pudo deberse a su desventaja respecto a plantas micorrizadas; así mismo, es notorio el efecto que puede tener la colonización en plantas sobre la sobrevivencia plantas de guayaba inoculadas con el consorcio CM tuvieron una supervivencia del 85% con apenas un 3% de colonización y su crecimiento fue mayor a lo alcanzado en plantas sin HMA e inoculadas con el inóculo INIFAP.

Por otro lado, el mayor crecimiento de plantas de guayaba obtenidas de semilla e inoculadas con diferentes especies y combinaciones de HMA ya ha sido reportada previamente (^{Estrada-Luna et al., 2000}; ^{Schiavo y Martins, 2002}; ^{da Silva-Campos et al., 2013}; ^{Mohandas et al., 2013}; ^{Das et al., 2017}). En general, en este trabajo se encontró un aumento en el crecimiento de las plantas de guayaba propagadas por semilla cuando se les aplicó algún consorcio micorrízico. La efectividad de algunos de estos consorcios nativos ha sido comprobada en maíz, chile y frijol (^{Reyes-Tena et al., 2015}, ²⁰¹⁶), Agave inaequidens (^{Quiñones-Aguilar et al., 2016}) y Agave cupreata (^{Trinidad-Cruz et al., 2017b}). Esta efectividad en la promoción puede deberse a la diversidad de especies de HMA que contienen los inóculos; ante esto ^{Gavito y Varela (1995)} y ^{Bashan et al. (2000)} mencionan que los inóculos constituidos por más de una especie de HMA, presentan un mayor beneficio en sus hospedantes. Por otro lado, también se sabe que los consorcios micorrízicos nativos suelen ser más efectivos que, aquellos constituidos por especies exóticas o por una sola especie (^{Bashan et al., 2000}; ^{Ortas y Ustuner, 2014}). Otra posible causa de la mayor promoción del crecimiento en los consorcios micorrízicos podría ser por el método de propagación de estos (maceta trampa), ya que al propagar suelo rizosférico, a parte de los HMA este suelo contiene una diversidad de microorganismo principalmente bacterias asociados a las esporas o de vida libre que tienen la capacidad de promover el crecimiento vegetativo. Se tiene reportes de una mayor efectividad de los HMA cuando estos van acompañados de otros microorganismos (^{Panneerselvam et al., 2012}; ^{Mohandas et al., 2013}). Así mismo, se tiene reportes de la presencia de actinomicetos como Streptmyces fradiae, S. avermitilis, S. cinnamonensis, S. canus y Leifsonia poae (^{Mohandas et al., 2013}) y algunas especies de pseudomonas como Pseudomonas putida, P. aeruginosa, Brevibacillus sp. y Bacillus subtilis (^{Panneerselvam et al., 2012}), colonizando esporas de HMA aislados de la rizosfera de plantas de guayaba. La promoción del crecimiento de las guayabas fue diferenciada y solo fue significativa en plantas de guayabas inoculadas con los consorcios LC, PA y EL, respecto a las plantas sin HMA o inoculadas con el inóculo INIFAP. La diferencia encontrada entre los consorcios probablemente sea por la diversidad de especies en cada uno de los consorcios, lo cual podría indicar una efectividad diferencial (^{Costa et al., 2001}; ^{Robles-Martínez et al., 2013}). Las plantas inoculadas con los consorcios LC y EL, alcanzaron los mayores valores en todas las variables evaluadas. Los incrementos alcanzados por estas plantas respecto a plantas sin HMA, en promedio fueron de 9, 4.4, 332 y de más de 145 veces, para la altura de planta, diámetro de tallo, materia seca total y el área foliar respectivamente. Incrementos similares en variables de crecimiento han sido reportados en guayaba por efecto de la inoculación con HMA (Estrada-Luna et al., 2000; ^{da Silva-Campos et al., 2013}; Das et al., 2017). Por otro lado, a pesar de que se registró un aumento en el tamaño de las plantas de guayaba inoculadas con los consorcios CR, PA y CM, este resultó no significativo respecto a las plantas sin HMA o inoculadas con el inóculo INIFAP (Cuadro 1). Se reporta que la micorrización de guayaba con algunas especies de HMA no promueven el crecimiento. ^{da Silva-Campos et al. (2013)}, no encontraron diferencia en la cantidad de hojas y materia seca de la parte aérea de plantas de guayaba cuando fueron inoculadas con Acaulospora lonbgula y Gigaspora albida.

Parámetros de calidad de planta de guayaba

Respecto a los atributos de calidad para plantas latifoliadas (^{Rueda-Sánchez et al., 2013}), los cuales consideran variables de crecimiento, se encontró un aumento de estos cuando las plantas de guayaba se inocularon con algún consorcio de HMA (Cuadro 2).

Las plantas sin HMA o inoculadas con el inóculo INIFAP, resultaron de baja calidad de acuerdo a su relación MSPA/MSR e índice de Dickson. De acuerdo a la relación MSPA/MSR, se tuvieron dos tipos de calidad de planta, baja (MSPA/MSR > 2.0), para plantas sin HMA o inoculadas con el inóculo INIFAP y alta (MSPA/MSR < 2.0), cuando estas fueron inoculadas con algún consorcio de HMA. Lo cual repercutiría en una mayor supervivencia de estas plantas, al momento del trasplante a campo o a condiciones de sequía (^{Prieto et al., 2009}). Para el índice de robustez, no se encontró diferencia en la calidad de planta entre plantas inoculadas con HMA y plantas sin HMA y de acuerdo con este índice, las plantas fueron de alta calidad (< 6.0). Respecto al índice de Dickson se tuvieron tres tipos de calidad de planta: baja (< 0.2), para plantas de guayaba sin HMA e inoculadas con el inóculo INIFAP y CM; media (0.2 - 0.4), para las plantas inoculadas con CR y PA y alta (≥ 0.5), en plantas inoculadas con EL y LC (Cuadro 2). De acuerdo a los parámetros de calidad de plantas, aquellas que son inoculadas con HMA resultaron ser de mejor porte y vigor, lo cual al momento de un trasplante a campo les resulte beneficioso (^{Ortas y Ustuner, 2014}). Este mayor vigor en las plantas puede ser debido a un incremento en la actividad fotosintética que presentan las plantas al estar micorrizadas. Para el caso particular de guayaba, ^{Estrada-Luna et al. (2000)}, reportan que guayabas propagadas por semilla e inoculadas con una mezcla de Glomus diaphanum. Glomus albidum y Lomus claroides, incrementaron su conductancia estomática y fotosíntesis neta respecto a plantas de guayaba sin micorrizar.

Porcentaje de colonización micorrízica

Se menciona que la guayaba es una planta altamente micotrófica, con un índice de dependencia micorrízica superior al 100% (^{Estrada-Luna et al., 2000}). Estos autores reportan valores de colonización del 94% cuando se utilizó una mezcla de Glomus diaphanum, G. albidum y G. claroides. Por su parte ^{da Silva-Campos et al. (2013)}, reportan porcentajes del 32, 48 y 62% cuando las guayabas fueron inoculadas con G. etunicatum, Gigasora albida y Acaulospora longula respectivamente. ^{Panneerselvam et al. (2012)}, reportaron un 65% de colonización en guayabas inoculadas con Glomus mosseae. En este trabajo se encontró que, las plantas de guayaba inoculadas con el inóculo INIFAP, no presentaron colonización (Figura 1), lo cual pudo generar la alta mortalidad y el crecimiento raquítico encontrado en estas plantas. Varias pudieron ser las causas de no haber funcionado el inóculo INIFAP, entre estás la viabilidad de las esporas, el medio de crecimiento, entre otras. El consorcio EL, alcanzó la mayor colonización (90%), aunque resultó significativamente similar a lo obtenido con los consorcios PA, LC, CR. En promedio entre los cuatro consorcios se registró un 70% de colonización; este valor fue 23 veces más que lo obtenido con el consorcio CM quien solo colonizó un 3%. La baja colonización por este consorcio pudo deberse a la diversidad de especies que contenía este inóculo, indicando una posible selectividad de la planta por el simbionte de HMA (^{Costa et al., 2001}; ^{Barea y Azcón-Aguilar, 2013}).

S/HMA = sin hongo micorrízico arbuscular; PA = Paso Ancho; LC = Las Campesinas; CR = Carlos Rojas; EL = El Limón; CM = Cerro del Metate. Líneas sobre barras indican el error estándar. Letras distintas sobre las barras, indican diferencia significativa (P ≤ 0.05).

Figura 1: Colonización micorrízica en raíces de plantas de Guayaba con distintos hongo micorrízico arbuscular (HMA), a los 125 días del establecimiento.  

Producción de esporas

La producción de esporas en el medio de crecimiento varió significativamente (P ≤ 0.05), dependiendo del inóculo de HMA (Figura 2). La mayor producción de esporas se registró en el consorcio EL, produciéndose más de 40 esporas por gramo de sustrato seco, el cual fue estadísticamente diferente al resto de los inóculos. En promedio, la producción en este consorcio fue de más de 5 veces lo producido en el resto de los inóculos. Le siguieron los inóculos LC y CR, donde en promedio produjeron 15 esporas por gramo y la menor producción de esporas se registró en los inóculos INIFAP, PA y CM donde en promedio se produjeron tres esporas por gramo de sustrato. Por su parte ^{Panneerselvam et al. (2012)}, reportan una producción de 14.7 esporas por gramo sustrato seco, cuando plantas de guayaba fueron inoculadas solo con Glomus mosseae. La producción de esporas con los consorcios EL y CM, tuvo relación con el porcentaje de colonización y el crecimiento de las plantas, lo cual indicaría una cierta selectividad por las especies contenidas en los respectivo inóculos. En el caso donde hubo una mayor producción de esporas, pudo deberse a que estos HMA produjeron una mayor red micelial, lo cual incrementó la producción de esporas (^{Azcón y Barea, 2015}).

S/HMA = sin hongo micorrízico arbuscular; PA = Paso Ancho; LC = Las Campesinas; CR = Carlos Rojas; EL = El Limón; CM = Cerro del Metate. Líneas sobre barras indican el error estándar. Letras distintas sobre las barras, indican diferencia significativa (P ≤ 0.05).

Figura 2: Producción de esporas en el sustrato de crecimiento de plantas de Guayaba con distintos HMA, a los 125 días del establecimiento.