Tratamientos y establecimiento del cultivo

Se empleó un diseño completamente al azar con ocho tratamientos y tres repeticiones. Se evaluaron las cepas de HMA y el bioproducto foliar Spiruvinas. Se sembraron 10 semillas de frijol inoculadas con rizobios (Azofert⁽, Mayabeque, Cuba) y HMA por maceta, para un total de 720 plantas en 72 macetas. Se estudiaron las cepas de HMA (Rhizophagus irregularis, Glomus cubense y Funneliformis mosseae) y Spiruvinas con dosis de 2 L ha^-1 compuesta por siete aminoácidos, 11 tipos de vitaminas y oligopéptidos; además, un tratamiento testigo con aplicación de Azofert como lo indican las normas técnicas del cultivo de frijol en Cuba.

Los tratamientos fueron: (T1) Azofert sin HMA (testigo); (T2) Azofert sin HMA + 2 L ha^-1 de Spiruvinas; (T3) Azofert + Rhizophagus irregularis; (T4) Azofert + Glomus cubense; (T5) Azofert + Funneliformis mosseae; (T6) Azofert + Rhizophagus irregularis + 2 L ha^-1 de Spiruvinas; (T7) Azofert + Glomus cubense + 2 L ha^-1 de Spiruvinas; (T8) Azofert + Funneliformis mosseae + 2 L ha^-1 de Spiruvinas.

Las cepas de HMA utilizadas se obtuvieron de la colección de hongos micorrícicos arbusculares del Departamento de Biofertilizantes y Nutrición de las Plantas, del Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), el cual es base del producto certificado EcoMic⁽ (Mayabeque, Cuba), con 40 esporas por gramo de inoculante y 50% de colonización radical, no tóxico y libre de patógenos. También se utilizó el inoculante Azofert con concentración de 1 ( 10⁷ - 1 ( 10⁸ UFC mL^-1 que contiene especies nativas de rizobios, que inducen en las bacterias altas concentraciones de factores de nodulación lo que favorece la fijación biológica de nitrógeno. Azofert pertenece a la colección de bioproductos del Departamento de Fisiología y Bioquímica Vegetal del INCA, ubicado en Mayabeque, Cuba.

La inoculación de biofertilizantes (rizobio y HMA), y el uso combinado de cepas de HMA con el bioestimulante foliar (Spiruvina) se describen a continuación: los biofertilizantes se aplicaron previo a la siembra, por el método de recubrimiento de las semillas (^{Fernández et al., 2000}). Se utilizó la dosis de 0.045 kg ha^-1 de EcoMic⁽, equivalente al 10% del peso de las semillas. Primero, se embebieron las semillas con el inóculo bacteriano (Azofert) durante tres min; después, se procedió al recubrimiento completo de las semillas con las cepas de HMA, se secaron a la sombra durante 5 min, y posteriormente se llevó a cabo la siembra. Cabe mencionar que el bioestimulante Spiruvinas, es originado de la biomasa húmeda de Spirulinas y vinaza de origen natural que a través de los compuestos bioactivos que la integran estimulan la asimilación de los macro - elementos aportados al suelo (vía radical), así como la capacidad natural de las plantas para producir sus propias hormonas, enzimas y otros productos basados en los aminoácidos, se aplicó de manera foliar a los 15 y 30 días después de la siembra del cultivo y en el momento de la floración a dosis de 2 L ha^-1 con un spray modelo Batlle 730061UNID (Barcelona, España) de 400 mL que garantizó la uniformidad de la aplicación en todas las plantas.

Variables evaluadas

Se seleccionaron 15 plantas por tratamiento, en las que se midieron variables de crecimiento: altura de la planta y diámetro de tallo en (cm) a los 15, 30 y 45 días después de la siembra (dds). Los componentes del rendimiento fueron: número de vainas, número de granos por vainas, peso de 100 granos (g) y rendimiento (Mg ha^-1), los cuales se determinaron al momento de la cosecha. Además, se evaluaron variables de funcionamiento micorrícico: colonización micorrícica y densidad visual expresadas en %. De las raíces muestreadas, se pesaron 200 mg que se tiñeron por el método de ^{Phillips and Hayman (1970)}. El porcentaje de colonización micorrícica se cuantificó con el método de los interceptos (^{Giovannetti y Mosse,1980}). La densidad visual se determinó mediante la metodología descrita por ^{Trouvelot et al. (1986)}.

Análisis estadístico

Los datos se sometieron a análisis de varianza. Cuando existieron diferencias significativas entre los tratamientos, se realizó la prueba de medias de Tukey para P ≤ 0.05, con el programa estadístico Statgraphics Centurión XVI.

Altura de planta

La altura de las plantas se incrementó con la inoculación de las cepas de HMA aplicadas vía recubrimiento en las semillas, asimismo, la altura aumentó con los tratamientos combinados de HMA y Spiruvinas a los 30 y 45 días de desarrollo (P ≤ 0.05), donde resalta la combinación con la cepa Rhizophagus irregularis (Cuadro 2). Esta respuesta puede atribuirse al efecto de los bioproductos, los cuales incrementan las funciones metabólicas relacionadas con el crecimiento y desarrollo de las plantas. Este efecto positivo puede deberse a que los HMA y los bioestimulantes con compuestos bioactivos promueven los mecanismos de absorción y traslocación de nutrimentos en las plantas (^{Abdel-Fattah et al., 2016}; ^{Martínez-Sánchez et al., 2017}).

Relacionado a lo anterior, ^{Colás-Sánchez et al. (2018)} reportaron un efecto similar a los encontrados en el presente estudio, ya que con la inoculación de hongos micorrícicos arbusculares y rizobios sobre el follaje de frijol a los 21 dds, tuvieron incrementos en altura de las plantas superiores al 50% respecto al testigo. Asimismo, ^{Pérez-Peralta et al. (2019}) indican que la inoculación previa de rizobios en semillas de frijol incrementan la biomasa aérea de las plantas. Por su parte, ^{Rivera et al. (2015)} obtuvieron un aumento significativo en el crecimiento de frijol con inoculaciones de HMA +Azofert.

Diámetro de tallo

En el diámetro del tallo (Cuadro 3), se observaron diferencias (P ≤ 0.05) en los tratamientos combinados (HMA con Spiruvinas). Hubo mayor efectividad con la cepa Rhizophagus irregularis a los 15, 30 y 45 dds. Se infiere que los resultados positivos en los tratamientos combinados pueden deberse al efecto de los bioproductos en procesos fisiológicos de las plantas y a una mayor absorción de nutrimentos por las raíces de las plantas (^{Tamayo-Aguilar et al., 2019}).

Los resultados del presente estudio coinciden con los de ^{Aguirre-Medina et al. (2019)}, quienes reportaron diferencias significativas en el diámetro del tallo de Tabebuia donnell-smithii con el uso combinado de cepas de HMA y estiércol bovino en condiciones de vivero. Sin embargo, no encontraron diferencias estadísticas por efecto de hongos micorrízicos sin estiércol bovino en los primeros estadios de las plantas. Por su parte, ^{Mujica et al. (2017)} al evaluar el efecto de HMA y bacterias promotoras del crecimiento vegetal en el cultivo de Arachis hypogaea, reportaron que el diámetro del tallo se incrementó con el uso combinado de los biofertilizantes, en comparación con el testigo.

Componentes del rendimiento

Se observaron diferencias (P ≤ 0.05) en los componentes del rendimiento: número de vainas, granos por vainas y peso de 100 granos con las combinaciones de los bioproductos (Cuadro 4). Estos resultados coinciden con los reportados por ^{Calero et al. (2019)} quienes también encontraron diferencias en los componentes del rendimiento del cultivo de frijol con la aplicación combinada de microorganismos eficientes y Rhizobium.

En adición a lo anterior, ^{Tamayo-Aguilar et al. (2019)} reportaron que el uso combinado de bioproductos en el cultivo de Vigna unguiculata (L) se incrementaron respecto a los tratamientos que se aplicaron de forma individual. ^{Colás-Sánchez et al. (2018)}, al evaluar el efecto de la biofertilización con la inoculación previa de hongos micorrícicos arbusculares y cepas de rizobios en el cultivo de frijol encontraron que los valores los componentes del rendimiento aumentaron, en comparación al testigo.

Rendimiento de frijol

Hubo diferencias (P ≤ 0.05) en el rendimiento (Cuadro 5). Se observó que las combinaciones de los bioproductos HMA + Spiruvinas incrementaron el rendimiento de frijol. El mayor rendimiento fue 2.11 Mg ha^-1, el cual se obtuvo con R. irregularis combinado con el bioproducto foliar Spiruvina. Esta respuesta puede atribuirse a la especificidad de esta cepa con el tipo de suelo utilizado que favoreció la efectividad de la inoculación micorrícica. Cabe resaltar que el rendimiento mencionado, que se obtuvo con la combinación Azofert + R. irregularis + Spiruvinas, representa 37.9% más que el rendimiento nacional. Estos resultados muestran que R. irregularis fue la cepa de HMA más idónea para incrementar el crecimiento y el rendimiento en las condiciones de estudio.

Con los resultados obtenidos se infiere que se presenta cierta compatibilidad funcional entre la planta, sustrato, bioestimulante y el HMA lo que favoreció el crecimiento y rendimiento. En este sentido, ^{Tamayo y Bernal (2018)}, reportaron aumento en el rendimiento del frijol con las inoculaciones combinadas de hongos micorrícicos y de rizobios, asimismo, concluyen que las acciones combinadas de los bioproductos tienen un efecto sinérgico en el crecimiento vegetal. Los resultados del presente estudio coinciden con lo indicado por ^{Llanes et al. (2019)} con relación al uso de bioproductos y sus beneficios en la agricultura cubana, ya que la mayoría de los productores utilizan los bioestimulantes y los biofertilizantes conjuntamente con el estiércol vacuno para la nutrición de los cultivos.

Funcionamiento fúngico

El funcionamiento micorrícico en el cultivo de frijol se observó en la colonización micorrícica y densidad visual (Cuadro 6). La actividad micorrícica aumentó en los tratamientos combinados con HMA y Spiruvina, con diferencias (P ≤ 0.05) entre ellos. La cepa R. irregularis nuevamente fue más eficiente que las demás cepas comerciales. Estos resultados podrían deberse a la respuesta de las plantas para asimilar eficientemente los bioproductos combinados relacionada el proceso de la simbiosis micorrícica (^{Tamayo-Aguilar et al., 2019}). Cabe señalar La presencia de colonización y densidad visual encontrado en los tratamientos sin HMA, puede ser la expresión de algunas especies de HMA residentes en el suelo que se utilizó para el llenado de las macetas; sin embargo, su efecto micorrícico fue menor respecto a las cepas comerciales estudiadas.

De acuerdo con ^{Williams et al. (2017)}, el establecimiento de la simbiosis micorrícica depende de la interacción de factores bióticos y abióticos y se deben considerar en el manejo agronómico de cultivos, que implique el uso combinado de biofertilizantes y bioestimulantes con la finalidad de fortalecer los beneficios de su interacción con las plantas. Por su parte, ^{Vital-Vilchis et al. (2018)} encontraron que la simbiosis micorrícica a los 20 dds en el cultivo de girasol en condiciones de macetas, no se estableció la colonización micorrícica y no hubo efecto en el crecimiento de las plantas; sin embargo, a partir de los 30 dds se favoreció el crecimiento de las plantas, debido al efecto de la interacción simbiótica entre el hongo y la planta.

Aunado a lo anterior, ^{Chiquito-Contreras et al. (2018)} al evaluar consorcios de HMA coinoculados con la bacteria marina Stenotrophomonas rhizophila en plantas de albahaca encontraron diferencias (P ≤ 0.05) en el aumento de porcentaje de colonización micorrícica y el número de esporas por g de suelo (35 y 66 %, respectivamente), en comparación al tratamiento de plantas inoculadas solo con el consorcio de HMA.