Área de estudio

El estudio se realizó en Ocotlán de Morelos (16º 48’ N, 96º 40’ O), Oaxaca, México, a 1523 m de altitud, temperatura media anual de 20.5 °C y precipitación media anual de 695 mm. Se colectaron semillas de agave tobalá y agave coyote en el Municipio de Santa Catarina Minas perteneciente al distrito de Ocotlán de Morelos. Se seleccionaron plantas sanas que presentaron la mayor altura y diámetro de tallo. Se colectaron frutos (cápsulas) vigorosos y libres de plagas, de cada fruto se seleccionaron semillas sanas las cuales se almacenaron en bolsas de papel kraft de 30.5 × 13 × 8 cm (calibre 60 g).

Inoculación con hongos micorrízicos comerciales y aplicación de diferentes dosis de fósforo en agaves silvestres

Las semillas de agave se colocaron en charolas germinadoras de poliestireno de 200 cavidades, como sustrato se utilizó una mezcla de suelo franco arcilloso, arena y estiércol vacuno composteado en una proporción 2:1:1 v/v. Se aplicaron riegos en intervalos de tres a cinco días, periodo en el cual visiblemente se apreció que el sustrato disminuyó su contenido de humedad. Después de dos meses de crecimiento de las plántulas de agave en charolas germinadoras en condiciones protegidas en un macro túnel de 8 × 4 m con cubierta plástica, se trasplantaron a bolsas de polietileno de 20 × 16 cm, las cuales se llenaron con 3.5 kg del mismo sustrato empleado en la siembra de semillas. Se evaluaron cuatro dosis de P (superfosfato de calcio triple (00-46-00%): 0, 14.4, 29 y 43.5 mg kg^-1 y, dos productos micorrízicos comerciales en polvo: Glomus cubense (M1) (Comité Estatal de Fertilizantes Orgánicos) (equivalente a 5000 esporas viables en 100 g de inóculo) y Glumix (Biokrone) (M2) (Glomus fasciculatum, Glomus constrictum, Glomus tortuosum, Glomus geosporum, Glomus intraradices, equivalente a 2000 esporas viables en 100 g de inóculo). El fertilizante fosforado se aplicó en forma circular a 5 cm del tallo y 5 cm de profundidad. Una semana después de la aplicación del fertilizante se aplicaron 5 g de inóculo micorrízico directamente a la raíz de cada planta. Se efectuaron dos aplicaciones de productos micorrízicos y fertilizante; la primera, dos semanas después del trasplante y la segunda a los seis meses. Cada planta se regó con aproximadamente 1 L de agua corriente una vez por semana. El tiempo total de evaluación fue de 12 meses a partir del trasplante en condiciones protegidas.

El experimento se estableció en un diseño completamente al azar con arreglo bifactoral 3 × 4, con un total de 12 tratamientos y 10 repeticiones para cada uno. La unidad experimental fue una maceta con una planta de agave. Los factores y niveles de estudio fueron: 1) tipo de producto micorrízico y, 2) dosis de P. Al final del periodo de evaluación a todas las plantas se le determinó altura (AP), número de hojas (NH); diámetro de tallo (DT) con un vernier digital marca Maxwell; volumen radicular (VR) en una probeta de 250 mL con un volumen conocido de agua se introdujeron las raíces y se midió el volumen de agua desplazado; densidad de raíces (DR) por medio de la relación masa-volumen; peso fresco de hoja (PFH), tallo (PFT) y raíz (PFR). El contenido de sólidos solubles totales en tallo (SST) se determinó con un refractómetro portátil RHB-32 ATC.

Efecto de productos micorrízicos comerciales en el crecimiento y contenido de sólidos solubles totales en agaves silvestres

Con respecto al control sin inoculación micorrízica, M2 incrementó 18.2% el NH, 53.5% el PFH, 38.1% el PFT y 36% el DT en agave tobalá (Cuadro 1). En agave coyote la AP aumentó 12% y los SST 21.3%, con M2 (Cuadro 2). ^{Trinidad-Cruz et al. (2017)} reportaron incrementos para PFH y biomasa seca total en A. cupreata inoculado con un consorcio formulado con Acaulospora morrowiae, A. spinosa, Claroideoglomus etunicatum, Funneliformis geosporum y F. mosseae. ^{Robles-Martínez et al. (2013)} no encontraron diferencias significativas en el peso seco de raíces de A. angustifolia Haw. inoculado con los consorcios micorrízicos denominados CN1, CN2, CN3, CN4, CN5, CN6 y GI con respecto al control. Se observó en los resultados obtenidos que la inoculación micorrízica tampoco favoreció la acumulación de biomasa radicular en las dos especies de agave evaluadas.^{Quiñones-Aguilar et al. (2016)} reportaron incrementos en el DT y PFH de A. inaequidens inoculado con Glomus desertícola. Estos mismos autores describen que el PFR y la biomasa fresca total en plantas de A. inaequidens aumentó en presencia de la inoculación de Acaulospora excavata. En este caso, la inoculación micorrízica también promovió incrementos en DT, PFH y PFT en plantas de agave tobalá.^{Pimienta-Barrios et al. (2009)} no encontraron diferencias significativas en el NH de A. tequilana inoculado con G. intraradices y G. fasciculatum con respecto al control, resultado contrario al reportado en este estudio. Los estudios que evalúen el efecto de hongos micorrízicos como promotores de la síntesis de azúcares en agaves son escasos. No se ha observado un incremento en el contenido de sacarosa, fructuosa y glucosa en el tallo de plantas de A. americana inoculadas con Glomus fasciculatum y Penicillium sp. (^{Zacarías-Toledo et al., 2016}). En este estudio no se obtuvo un efecto positivo de los productos micorrízicos en el SST en el tallo de agave tobalá, pero sí en agave coyote.

Efecto de diferentes dosis de fósforo en el crecimiento y contenido de sólidos solubles totales en agaves silvestres

Con respecto al control, en agave tobalá con la dosis de 43.5 mg kg^-1 de P se obtuvieron incrementos de 13.2, 34.9, 36.1 y 21.5% para AP, PFH, PFT y DT, respectivamente (Cuadro 1). En agave coyote con la dosis de 29 mg kg^-1 de P se registró un aumento de 16.4% para AP, 44.4% para PFT y 18.6% para DT. Con 43.5 mg kg^-1 de P el aumento fue de 40% para SST, con 14.4 mg kg^-1 de P fue de 51% para PFH (Cuadro 2). Son pocos los estudios que evalúan el efecto individual del P en el crecimiento de agaves. En A. tequilana el rendimiento estimado del tallo se duplicó con respecto al control cuando las plantas se fertilizaron con 120N-80P-60K kg ha^-1 (^{Valenzuela y González, 1995}). Similarmente, ^{Enríquez del Valle (2007)} reportó que plantas de A. angustifolia que crecieron en vivero incrementaron en AP, DT, NH, área foliar y acumulación de materia seca como respuesta a un mayor abastecimiento de nutrimentos (10 kg de N y 15 kg de P) y cuando estas plantas llegaron a la etapa adulta desarrollaron tallos más grandes y con mayor contenido de azúcares. Por otra parte, ^{Martínez-Ramírez et al. (2013)} tampoco encontraron diferencias significativas para NH al evaluar dosis de fertilización altas (90-60-45 kg ha^‑1), medias (60-40‑30 kg ha^‑1) y bajas (30-20-15 kg ha^‑1) en A. potatorum y A. angustifolia, los fertilizantes que aplicaron fueron superfosfato triple, sulfato de potasio y sulfato de amonio. ^{Zacarías-Toledo et al. (2016)} encontraron que la adición de 10 g de vermicomposta y 1 g de roca fosfórica en plantas de A. americana cultivadas en contenedores favoreció el contenido de fructuosa y fructanos en tallo. En este caso, la adición de P benefició el SST en el tallo de agave coyote, pero no en agave tobalá. Los resultados positivos de la aplicación de P en las variables de crecimiento y acumulación de biomasa en las plantas de agave posiblemente se deben a que el P es uno de los principales macronutrientes responsables del crecimiento de las plantas y el desarrollo de las raíces, ya que es constituyente de compuestos tales como enzimas y proteínas, un componente estructural de fosfoproteínas, fosfolípidos y ácidos nucleicos, es esencial para muchos procesos metabólicos, incluyendo la fotosíntesis, la descomposición de los azúcares y la transferencia de energía y nutrimentos (^{Lynch y Brown, 2008}).

Efecto de la interacción de dos productos micorrízicos comerciales y cuatro dosis de fósforo en el crecimiento de agaves silvestres

Aunque se observó una respuesta significativa en el PFH, PFT y DT en agave tobalá con la aplicación conjunta de micorrizas y P, fue el factor micorriza el que generó la mayor variación en estas variables, superando los niveles de variabilidad generados por el factor P y la interacción M + P que le siguieron en importancia (Cuadro 3). Con respecto al control, la interacción M2 + 43.5 mg kg^-1 de P generó incrementos de 136.5% para PFH, 106.2% para PFT y 64.3% para DT en agave tobalá. El SST incrementó 22.2% con la interacción sin micorriza + 29 mg kg^-1 de P (Cuadro 4). Esto sugiere que independientemente de las concentraciones de P en el suelo, los hongos micorrízicos son capaces de facilitar la absorción del nutriente (^{Quiñones-Aguilar et al., 2014}). Por ejemplo, ^{Smith y Smith (2011)} reportaron que las plantas de Tripholium subterraneum L. inoculadas con G. mosseae + P triplicaron su contenido de P en el tejido, en comparación con las inoculadas con G. mosseae sin P, lo cual indicó que la micorriza continuó transfiriendo el nutriente, incluso con suficiencia de este elemento.

En agave coyote la AP aumentó 37.9% con la interacción M2 + 29 mg kg^-1 de P, el DT incrementó 37.3% con M2 + 14.4 mg kg^-1 de P y el SST aumentó 135.3% con M2 + 43.5 mg kg^-1 de P (Cuadro 5). Este efecto es atribuido principalmente al P, que fue el factor que generó la mayor variación en estas variables (Cuadro 3). El efecto de la aplicación conjunta micorriza + P ha sido evaluado en diversos cultivos, por ejemplo, en papaya (Carica papaya) al incrementar la dosis de P (0, 30, 60 y 90 mg kg^-1) aumentó la AP y el DT en plantas micorrizadas con Glomus sp. Zac‑2 (^{Quiñones-Aguilar et al., 2014}), en este estudio se obtuvo una respuesta similar para estas variables en agave coyote. ^{Mota-Fernández et al. (2011)} evaluaron el efecto de la combinación micorriza + P (0.3, 0.6 y 0.9 mM) en plantas de Aloe vera y encontraron la mayor AP con el tratamiento 0.9 mM de P + G. claroideum, el mayor número de hojas se obtuvo con 0.3 mM de P + G. fasciculatum, para la variable peso fresco y seco de planta el tratamiento 0.6 mM de P y sin micorriza presentó los valores más altos. ^{Dias-Moreira et al. (2019)} evaluaron el crecimiento de plantas de café inoculadas con Rhizophagus clarus, Claroideoglomus etunicatum y Dentiscutata heterogama fertilizadas con 0, 0.74, 1.48 y 2.96 g P₂O₅ kg⁻¹ y observaron mayor altura en las plantas inoculadas con R. clarus y C. etunicatum, con la dosis más baja de P (0.74 g P₂O₅ kg^‑1). ^{Arango et al. (2012)} determinaron el efecto de la inoculación con G. mosseae, G. intraradices A₄ y G. intraradices B₁ y dos niveles de P (10 y 40 mg kg^-1) en el crecimiento de Mentha piperita L. Estos autores reportaron que G. intraradices A₄ y la dosis más alta de P promovió significativamente el desarrollo de esta planta. El efecto positivo de las interacciones M2 + 90 kg ha^-1 de P, M2 + 60 kg ha^-1 de P y SM + 90 kg ha^-1 de P en el crecimiento de agave tobalá y agave coyote, posiblemente se deba a la capacidad de los hongos micorrízicos para captar y movilizar P de las zonas de la rizosfera donde las raíces no son capaces de obtenerlo. La variabilidad en el crecimiento de las plantas de agave asociadas con hongos micorrízicos se puede deber a varios factores como la especie de hongo micorrízico, la especie de agave, la complementariedad funcional o sinergismo de los hongos micorrízicos y, a la respuesta de cada hospedero (alta o baja dependencia a los hongos micorrízicos) (^{Camprubi et al., 2011}). La capacidad y la eficiencia de los hongos micorrízicos para absorber P varía entre diferentes especies (variación interespecífica) y entre cepas de la misma especie (variación intraespecífica) aún con la misma especie vegetal hospedera (^{Abdel-Fattah y Asrar, 2012}).