Artículos

 

Contribución de fósforo al mejoramiento de calidad en Lilium y la relación con Glomus fasciculatum y Bacillus subtilis*

 

Phosphorus contribution to improving quality in Lilium and its relationship with Glomus fasciculatum and Bacillus subtilis

 

Martín Rubí Arriaga^1§, Andrés González Huerta¹, Víctor Olalde Portugal², Basilio Gabriel Reyes Reyes³, Ana María Castillo González⁴, Delfina de Jesús Pérez López¹ y Luis Isaac Aguilera Gómez⁵

 

¹ Centro de Investigación y Estudios Avanzados en Fitomejoramiento. UAEMEX. El Cerrillo Piedras Blancas, Toluca, Estado de México C. P. 50200. Tel. 01 722 2965518. Ext. 148 (agonzalezh@uaemex.mx), (djperezl@uaemex.mx). ^§Autor para correspondencia: mrubia@uaemex.mx.

² Departamento de Biotecnología y Bioquímica. CINVESTAV-IPN. Unidad Irapuato. Libramiento norte, carretera Irapuato-León, km 9.6. Irapuato, Guanajuato. C. P. 36500. Tel. 01 462 6239647. (v_olalde@yahoo.com.mx).

³ Instituto de Ciencias Agropecuarias y Rurales (ICAR), UAEMEX. Carretera Toluca-Atlacomulco, km 14.5. Toluca, Estado de México. C. P. 50200. Tel. 01 722 2965552. (b_gabrielrr@yahoo.com.mx).

⁴ Universidad Autónoma Chapingo. Carretera México-Texcoco, km 36.5. C. P. 56230. Tel. 01 595 9521500. Ext. 6211. (anasofiacasg@hotmail.com).

⁵ Facultad de Ciencias. UAEMEX. Tel. 01 722 2965556. Ext. 121. (luishalc@mailcity.com).

 

*Recibido: marzo de 2011
Aceptado: noviembre de 2011

 

Resumen

Lilium sp. se ubica entre las especies de mayor importancia en la producción de flores de corte en México, pero su cultivo se basa en la utilización de cantidades importantes de fertilizantes químicos, por lo que es deseable minimizar el impacto sobre el ecosistema sin disminuir la calidad del producto. Este estudio se realizó con el objetivo de evaluar los efectos principales y las interacciones de fósforo, Glomus fasciculatum y Bacillus subtilis, sobre la calidad comercial de flores de Lilium híbrido oriental Showwinner en condiciones de invernadero. En dos ciclos consecutivos entre 2007 y 2008 se estudiaron 12 tratamientos bajo un arreglo factorial 2*3*2 aplicando análisis de varianza, comparación de medias de tratamientos con la prueba de la diferencia mínima significativa (DMS, p= 0.05) y análisis de componentes principales. G. fasciculatum, 22 µgml^-1 de fósforo y B. subtilis tuvieron correlación positiva con peso seco de raíz, altura de la planta, peso seco deltallo, ancho de pétalo, diámetro de la flor, peso seco de la flor, vida de la flor, período de floración y concentración en los tallos de zinc (Zn), cobre (Cu), potasio (K), nitrógeno (N), fósforo (P) y calcio (Ca). Estos resultados muestran que los microorganismos rizósfericos utilizados, pueden interactuar positivamente para promover el crecimiento y el desarrollo de la planta y mejorar la calidad de Lilium sp. con 22 µg ml^-1 de fósforo.

Palabras clave: Bacillus subtilis, Glomus fasciculatum, Lilium, calidad de flor.

 

Abstract

Lilium sp. is among the most important species in the production of cut-flowers in Mexico, but its cultivation is based on the use of significant amounts of chemical fertilizers, so it is desirable to minimize the impact on the ecosystem without compromising the product quality. This study was conducted to evaluate the main effects and interactions of phosphorus, Glomus fasciculatum and Bacillus subtilis, on the commercial quality of flowers of Lilium oriental hybrid Showwinner under greenhouse conditions. In two consecutive cycles between 2007 and 2008, 12treatments inafactorial arrangement 2*3*2 were studied using analysis of variance, comparing treatment means with the test of least significant difference (LSD, p = 0.05) and main component analysis. G. fasciculatum, 22 µg ml-¹ of phosphorus and B. subtilis were positively correlated with root dry weight, plant height, stem dry weight, petal width, flower diameter, flower dry weight, life of the flower, flowering time and concentration in the stems of zinc (Zn), copper (Cu), potassium (K), nitrogen (N), phosphorus (P) and calcium (Ca). These results show that the rhizosphere microorganisms used, may interact positively to promote growth and development of the plant and improve the quality of Lilium sp. with 22 µg ml^-1 of phosphorus.

Key words: Bacillus subtilis, Glomus fasciculatum, Lilium, flower quality.

 

Introducción

El Lilium es apreciado por la belleza de su extensa gama de colores y formas, vida prolongada en florero y por su utilidad en ramos, floreros, composiciones florales y jardines, por lo que se ha incrementado la demanda. La calidad de sus bulbos y las nuevas variedades y colores que el mercado ofrece, aunado a su fácil manejo y bajas exigencias en requerimientos ambientales, han permitido su amplio cultivo en países como México, Argentina, Chile y China, entre otros (Álvarez-Sánchez et al., 2008).

Los nutrientes del bulbo y las raíces de Lilium son insuficientes para obtener flor de alta calidad comercial, lo que hace necesario el uso de programas de nutrición intensiva, pero existen pocos estudios sobre nutrición en esta especie y las recomendaciones de fertilización, en su mayoría química, son limitadas y contradictorias (Ortega-Blu et al., 2006). La fertilización inadecuada altera los componentes físicos, químicos y biológicos de los suelos e incrementa los costos de producción (Betancourt-Olvera et al., 2005).

Una alternativa tecnológica para contrarrestar dicho problema es el uso de microorganismos que actúen coordinadamente con la interfase suelo-raíz (Jiménez-Delgadillo, 2004), como las rizobacterias promotoras del crecimiento de la planta (PGPR) y los hongos simbióticos formadores de micorrizas (HMA), que actúan sinérgicamente con las plantas e inciden en la absorción de nutrimentos (Artursson et al., 2006), el metabolismo secundario (Maier et al. , 2000), en la arquitectura de la raíz (Jiménez-Delgadillo, 2004) y por tanto en el crecimiento, en el rendimiento y en la calidad de la flor (Scagel y Schreiner, 2006; Cárdenas-Flores et al., 2007). La coinoculación documentada con PGPR y HMA en especies ornamentales es escasa, aún cuando se ha detectado mayor producción y calidad de flor, reducción en los días a cosecha e incrementos en materia seca y en los niveles de absorción de nutrientes (Cárdenas-Flores et al., 2007; Rubí-Arteaga et al., 2009).

La asociación hongo micorrízico-rizobacteria-Lilium abre perspectivas de gran interés ya que podría plantearse un modelo relacionado con la combinación óptima de HMA, PGPR y fertilización con fósforo, así como la interacción de dichos factores con las variables registradas, las cuales podrían evaluarse e interpretarse con la técnica multivariada descrita por Sánchez (1995) y aplicada por González-Huerta et al. (2007). El objetivo del presente trabajo fue analizar los efectos del fósforo, de Bacillus subtilis y de Glomus fasciculatum, así como sus interacciones sobre la calidad comercial de flores de Lilium híbrido oriental Showwinner.

 

Materiales y métodos

El experimento se desarrolló en invernadero de agosto 2007 a enero 2008 y de mayo a octubre de 2008, en el municipio de Coatepec Harinas, Estado de México, México; ubicado a una altitud de 2 169 m. La temperatura promedio día/noche fue de 35°C/10°C.

En contenedores de plástico se plantaron bulbos vernalizados, importados de Holanda, calibre 16/18 de Lilium híbrido oriental Showwinner, lavados y desinfectados previamente con CloraminaTal 2% durante 5 min y enjuagados con agua estéril. Como sustrato se utilizó unamezcla 1:1 de suelo con arenaderío, con pH de 5.9, 2.1% de materia orgánica y 18.4 µg ml ^-1de P, esterilizado a una presión de 120 kg cm-² por una hora en tres días consecutivos.

La inoculación micorrízica se realizó al plantar el bulbo. Se utilizaron 100 g de inóculo constituido de un suelo limoso con 73 esporas g^-1 de Glomus fasciculatum y fragmentos de raíz con 50% de colonización. En cada contenedor se colocaron 250 g de sustrato y se aplicaron 50 g de inóculo; del bulbo se retiraron las raíces primarias para evitar la presencia de hongos micorrízicos nativos, se plantó a 10 cm de la superficie y se cubrió con 500 g de sustrato; el resto del inoculo se depositó al nivel donde se emite el sistema radical secundario, finalmente se adicionaron 250 g del sustrato.

La rizobacteria se aplicó 30 días después de la plantación utilizando 1 ml de una suspensión con l*10⁷ ufc ml^-1 de B. subtilis BEB-lSbs (BS-13) (absorbancia 0.1 a 535 nm) por contenedor, donada por el laboratorio de Bioquímica Ecológicadel Centro de Investigación y Estudios Avanzados (CINVESTAV) del Instituto Politécnico Nacional (IPN), Unidad Irapuato. Las plantas fueron regadas con 100 ml de agua destilada cada cuatro días a partir de la plantación y fertilizadas semanalmente con 200 ml por maceta de la solución nutritiva Long Ashton (LANS), modificada en fósforo según el tratamiento (Hewitt, 1966).

Los 12 tratamientos fueron evaluados en un diseño experimental completamente al azar, con arreglo factorial 2*32. En el factor A se consideraron plantas con y sin G. fasciculatum, en el factor B se evaluaron 0, 22 y 44 \ig ml^-1 de fósforo en LANS y en el factor C se incluyeron plantas con y sin B. sub ti lis. Para altura de planta y diámetro del tallo se utilizaron 10 unidades experimentales por tratamiento y cada contenedor con una planta fue una unidad experimental.

Las variables evaluadas fueron altura de planta (cm), diámetro de tallo (mm), días a antesis (siete repeticiones), período de floración (10 repeticiones), vida de la flor (15 repeticiones), diámetro de la flor (cm, 10 repeticiones), ancho de pétalo (cm, 30 repeticiones), colonización de raíz por G. fasciculatum [se determinó en porcentaje en una muestra de raíces constituida por tres unidades experimentales por tratamiento (Phillips y Hayman, 1970)]. Al final del experimento se cuantificó B. Subtilis Beb-13, para lo cual se muestreó suelo de la rizósfera, realizándose diluciones decimales seriadas hasta 10-⁷ y se sembraron por la técnica de dispersión en la superficie en cajas de petri, que contenían papa dextrosa agar y se incubaron a 37 °C por 48 h para cuantificar las ufc.

Se determinó en tres repeticiones por tratamiento la concentración en ppm de P, K, Ca, Mg, Fe, Cu, Zn, Mn y B en la parte aérea vegetativa (Alcántar y Sandoval, 1999); el N se determinó con el método micro Kjeldahl, con un espectro fotómetro de esfera X-Rite modelo SP 62, se obtuvieron los valores de tres repeticiones portratamiento de cromatividad (c) y ángulo Hue o matiz (h) para determinar el color de la flor (Kabelka et al., 2004). La tasa fotosintética estimada en tres repeticiones portratamiento, se registró en (imol m-² s^-1 con el sistema portátil (SPF) LI-6400 (LI-COR), a 115 días de la plantación. A 170 días de plantado el bulbo, después de secarse a 75 °C por 72 h en un horno de circulación forzada (Ríos Rocha, modelo HSCF), se determinaron los pesos secos en raíz, parte aérea vegetativa y flores, se registraron en g, empleando siete repeticiones por tratamiento.

Los datos se sometieron a un análisis de varianza y a la comparación de medias con la prueba de la diferencia mínima significativa (DMS) a un nivel de significancia del 5%. Los datos de colonización (%) se transformaron a arc sen √% y los de macroelementos a ppm. Además se usó el análisis de componentes principales, que emplea varianzas y correlaciones aproximadas; los tratamientos fueron asignados a las hileras y las variables a las columnas. El análisis de componentes principales se generó con el programa desarrollado por Sánchez (1995), y la gráfica del biplot se editó desde Excel (Rubí-Arriaga et al., 2009).

 

Resultados y discusión

Indicadores de crecimiento

La promoción del crecimiento originada por G. fasciculatum, coincide con los resultados de Anushri et al. (2002); Rubí-Arriaga et al. (2009), quienes señalaron que los hongos HMA favorecen el crecimiento en Lilium sp. El mayor peso seco de raíz, reflejado por un incremento de 48% en las plantas inoculadas con G. fasciculatum (Cuadro 1), ratificalo señalado acerca del incremento que los hongos HMA provocan en el sistema radical de las plantas y que en conjunto con el abundante micelio intra y extraradical que desarrollan, circunda la raíz y constituye un enlace entre las plantas y el suelo, donde actúan como una extensión de la superficie radical, que provoca un marcado incremento en los procesos de absorción y translocación de agua, nutrientes como P, N, Mg, Ca y micronutrientes (Azcón et al., 2008), así como de reguladores de crecimiento (Artursson et al., 2006); por lo que con la micorrización resulta factible la sustitución, al menos parcial del aporte de nutrientes en forma de fertilizantes minerales.

El efecto mostrado por B. subtilis sobre altura de la planta coincide con lo reportado por Cárdenas-Flores et al. (2007), quienes demostraron la capacidad de promoción de crecimiento de B. subtilis BEB-13, en Tagetes erecta L, por su participación en la síntesis de moléculas como auxinas y secreción de pequeños péptidos de actividad de aminasa ACC (Jiménez-Delgadillo, 2004). La significancia estadística que se observó en las variables de crecimiento para años (Cuadro 2), indica un comportamiento diferencial entre ciclos, atribuido a las condiciones ambientales que se presentaron. Marulanda et al. (2009) señalaron un efecto directo de la humedad, la temperatura y la luminosidad entre otros factores sobre el funcionamiento de los microorganismos.

Esfuerzo reproductivo y calidad de la flor                           

Los efectos de G. fasciculatum sobre ancho de pétalo, peso seco, color y vida de la flor (PE, PF, CH, VF) (Cuadro 1) concuerdan con Scagel y Schreiner (2006) en Zantedeschia inoculados con HMA, quienes encontraron un incremento en la calidad de las flores atribuible a la capacidad de los HMA para modificar la arquitectura del sistema radical a través del desarrollo de hifas en el suelo, favoreciendo la transferencia de elementos minerales y agua a las plantas.

La expansión del micelio externo del hongo permite la captación más allá de la zona de agotamiento que se crea alrededor de las raíces, por la propia absorción de la planta, además de favorecer el desdoblamiento de las substancias de reserva presentes en el bulbo. Aboul-Nasr, (1996) establece que es fundamental considerar los cambios que los HMA ejercen sobre la actividad fotosintética. En el presente trabajo las plantas inoculadas alcanzaron una tasa fotosintética 17.38% superior al de las plantas no inoculadas. Marulanda et al. (2009) señalaron que es importante considerar el estímulo en la síntesis de hormonas que estos micosimbiontes originan.

B. subtilis disminuyó en dos días la antesis de las plantas inoculadas (Cuadro 3), lo que significa una menor estancia en invernadero y menos aplicación de productos químicos, que se traducen en menores costos de producción y menor daño al ambiente. Las plantas inoculadas presentaron un peso seco de la flor 7.3% mayor que el de las no inoculadas. El color basado en el ángulo hue fue 24.69% superior al control y la vida de la flor fue 9%mayor. Efecto que puede atribuirse a su modo de acción, el cual plantea que probablemente más de un mecanismo está involucrado en la asociación planta-microorganismo, para operar simultáneamente o en sucesión en el aumento en la incorporación de aguay nutrientes, como fósforo por diferentes vías o mecanismos (Artursson et al., 2006) o para suministrar sustancias activas de crecimiento (Jiménez-Delgadillo, 2004).

La calidad se mejoró por diferentes vías, el mayor valor en ancho de pétalo y diámetro de la flor reflejan mayor vistosidad de la flor cuando ésta se encuentra totalmente abierta y el incremento en peso seco responde a un mayor tamaño de flor. El valor superior del ángulo Hue indica una mayor intensidad del color rosa, debido a una mayor concentración de antocianinas (Schwinn y Davies, 2004). La mayor vida de la flor se traduce en mayor tiempo en que la flor presenta buenas condiciones. Estas modificaciones pueden significar que la inoculación con G. fasciculatum y B. subtilis genera ventajas en la comercialización de Lilium, al constituirse en características esenciales para alcanzar la satisfacción del consumidor y el éxito comercial.

Concentración nutrimental

La significancia estadística detectada en los elementos nutritivos analizados correspondiente a años (Cuadro 2), se puede atribuir a las condiciones ambientales imperantes en cada ciclo de cultivo. Chang et al. (2010) sugirieron que éstos ejercen un efecto directo sobre el crecimiento y desarrollo de las plantas en respuesta a una interacción genotipo ambiente, que afecta la variación en la absorción, traslocación y aprovechamiento de nutrimentos, aunado esto a un posible efecto de la vernalización, que se someten los bulbos previa a la comercialización, que pudo presentar variaciones entre ciclos, pues los bulbos cada ciclo son importados de Holanda.

El efecto diferencial que presentaron las fuentes de inoculación sobre este parámetro, puede relacionarse con la variabilidad en funciones de ambos microorganismos.

En Ca, Mg, Fe, Mn y B las plantas inoculadas con G. fasciculatum mostraron significancia estadística, pero éstas presentaron menor concentración que aquellas sin inocular, resultados que podrían atribuirse a un mayor consumo de estos elementos en las plantas inoculadas en las etapas de crecimiento vegetativo y esfuerzo reproductivo, al participar de manera directa en procesos relacionados con calidad de corte y vida de la flor. Chang y Miller (2004) señalaron que en Lilium la demanda nutrimental se acentúa con la aparición del botón floral, momento en que se realizó el análisis nutrimental en el presente trabajo.

El calcio juega un papel preponderante en la vida de la flor de Lilium. Chang y Miller (2004); Álvarez-Sánchez et al. (2008), indicaron que promueve significativamente la mayor producción de materia seca. En el presente estudio las plantas inoculadas presentaron mayor peso seco en raíz, tallo y flores que las plantas testigo, debido a la mayor velocidad que las plantas aprovechan el N, aumentando así la actividad fotosintética y con ello la producción de azúcares. Las plantas inoculadas presentaron una tasa fotosintética superior 17.38% a las plantas no inoculadas, debido a su mayor altura, que significa un mayor número de hojas, para realizar fotosíntesis, para producir, traslocar y acumular carbohidratos de reserva durante el crecimiento y que estarán disponibles para las flores en poscosecha (O'Donoghue et al., 2002), esto pudo favorecer una mayor vida de la flor del híbrido oriental Showwinner.

El Ca es un ión relacionado con la estabilidad y fuerza mecánica de la pared celular, la cual se debe a la unión de éste con la pectina de la lámina media. En el caso de Lilium híbrido oriental Showwinner el Ca pudo estar confiriendo mayor rigidez a las paredes y lamina media del tejido fundamental de los tépalos y retrasar su degradación, lo que es una característica deseable y muy apreciada por los floricultores y comercializadores de flores. El retraso en el debilitamiento de los tépalos podría relacionarse con el mantenimiento de la turgencia de las células.

El Ca interviene en la regulación del metabolismo intracelular, permeabilidad de las membranas y es un mensajero secundario en el citoplasma, el cual se une a proteínas moduladoras de calcio, tales como la calmodulina y la kinasa (Sanders et al., 2002). La proteína kinasa se encuentra en la membrana plasmática, la cual junto con el complejo calcio-calmodulinafosforila otras enzimas como la ATPasa, por lo que al calcio es un regulador del crecimiento y de la senescencia (Chang y Miller, 2004).

El magnesio participa como cofactor en reacciones enzimáticas que actúan sobre sustratos fosforilados (cinasas), favoreciendo el acoplamiento de tipo quelatante entre la estructura pirofosfatada y la enzima o bien el sustrato, principalmente al ATP, además de ser componente de la clorofila y de los ribosomas, y participa en la regulación de la RuBP carboxilasa en el estroma del cloroplasto (Sharma, 2006).

El manganeso es constituyente de algunas enzimas, ribosomas y de la clorofila, y está involucrado directamente en el fotosistema II de la fotosíntesis y en la síntesis de metabolitos secundarios, como pigmentos de cloroplastos (fitol y carotenoides) y giberelinas (Sharma, 2006).

El boro está involucrado en el metabolismo de los carbohidratos, de N, P, de lípidos y de hormonas (auxinas) y en la síntesis de ácidos nucleícos, proteínas y en la utilización de fosfato al incrementar la actividad de la ATPasa. Participa activamente en la síntesis de la pared celular, por lo que se considera un elemento formativo de las estructuras vegetales como tejidos, la absorción activa de sales y en la fotosíntesis (Sharma, 2006).

El fierro es un elemento fundamental para el mantenimiento de la clorofila y para el funcionamiento y estructura del cloroplasto, es esencial como componente de muchas enzimas y transportadores y participa en la transferencia de electrones en los fotosistemas, en la biosíntesis de giberelinas, etileno y ácido jasmonico, participa en un mecanismo de osmoprotección y antioxidativo manteniendo la estructura e integridad de la membrana plasmática (Sharma, 2006).

Las funciones de estos elementos pueden relacionarse con los resultados obtenidos en el presente trabajo sobre la calidad y vida de la flor, a las cuales se puede atribuir menores niveles encontrados y en cuya absorción y traslocación los HMA participan activamente. Podrían estar relacionados con el eficiente sistema de enzimas antioxidantes, sobre la estructura celular y la integridad del tejido. Los niveles de antioxidantes en las flores pueden ser directamente influenciados por los niveles de expresión y actividad de enzimas antioxidantes como la superoxido dismutasa, catalasa y ascorbato peroxidasa (Ahn et al., 2005), por lo que las micorrizas además de mejorar la absorción de nutrimentos como P, también lo hacen en los niveles de antioxidantes donde participan los demás elementos referidos.

La ausencia de significancia estadística en los elementos nutritivos estudiados, en las plantas que recibieron B. subtilis no coincidió con lo reportado por otros autores, donde se ha establecido que el mejoramiento en la nutrición de la planta puede ser un mecanismo, por el cual la rizo bacteria incrementa el rendimiento y la calidad (Marulanda et al., 2009).

La capacidad de la promoción del crecimiento de B. subtilis BEB-13, está relacionada con la secreción de pequeños péptidos ACC de aminasa y con la síntesis de moléculas como auxinas (Jiménez-Delgadillo, 2004), las cuales pudieran ser las responsables de los resultados obtenidos en el presente estudio. Las fitohormonas producidas por PGPR son capaces de cambiar los patrones de distribución o desdoblamiento de asimilados en las plantas, alterando el crecimiento de raíces y la superficie de absorción de agua y nutrientes así como los procesos de fructificación y desarrollo del fruto. Estos resultados, sumados a los efectos que originaron los HMA reflejan un efecto potencializador, benéfico para el crecimiento, desarrollo y calidad de las plantas de Lilium híbrido oriental Showwinner.

Análisis de componentes principales (tratamiento por variable)

El mejor tratamiento fue T3 (G. fasciculatum, 22 µg ml^-1 P, con B. subtilis), seguido de T4 (G. fasciculatum, 22 (ig ml^-1 P, sin B. subtilis), T2 (G. fasciculatum, 00 (ig ml^-1 P, sin B. subtilis) yT5 (G. fasciculatum, 44 µgml¹ P,con B. subtilis); que permitieron lamejor expresión de 19 de las 25 variables evaluadas. Ancho de pétalo (PE), diámetro (DF), peso seco (PF), vida (VF) y color de la flor (CH) y período de floración (F) están vinculadas a una mejor calidad comercial; a mayor tamaño de flor, expresado por (PE) y (DF), mayor peso seco de este órgano. Una mayor intensidad en el color expresa flores con mayor pigmentación; a mayor vida de la flor se amplía el rango en que las flores presentan condiciones aceptables para su comercialización.

El incremento en el período de floración señala mayor tiempo en que las plantas florecen, parámetro significativo en el valor de la producción de Lilium sp., resultado que concuerda con los de Cárdenas-Flores et al. (2007), quienes trabajaron con los mismos inóculos en T. erecta y detectaron mejoras significativas en la calidad de la flor. Estos resultados se explican por las estrechas correlaciones que se observaron entre las variables señaladas con el peso seco de la raíz y la relación peso seco de raíz/parte aérea vegetativa. Estas correlaciones también sugieren una mayor colonización por G, fasciculatum en presencia de B. subtilis, así como una mejora en la tasa fotosintética, lo cual concuerda con lo indicado por Aboul-Nasr (1996).

El mayor porcentaje de colonización se asoció a G. fasciculatum, 00 µml^-1 P, con B. subtilis con un valor 56.1%, seguido por G. fasciculatum, 22 µg ml^-1 P, con B. subtilis con un valor 51.2%, pero estos porcentajes disminuyeron considerablemente al incrementarse la concentración de P (Cuadro 4). Anushri et al. (2002); Rubí-Arriaga et al. (2009), señalaron que la colonización se favoreció con niveles medios de P. Es probable que B. subtilis desarrolló un papel preponderante al solubilizar P del suelo, facilitando la aportación de este elemento.

Los mayores porcentajes de colonización obtenidos por medio de la inoculación conjunta de ambos microorganismos, muestran su interacción benéfica, ya que la colonización de las raíces por los hongos estimula el flujo de carbohidratos desde el follaje hasta la raíz, y que por exudación pueden constituirse en fuente de carbono para el crecimiento de la bacteria, en tanto que las hormonas y péptidos producidos por la bacteria (Jiménez-Delgadillo et al., 2004), pueden estimular la germinación y el crecimiento hifal de los HMA, lo que favorece la incorporación del P solubilizado por la bacteria (Artursson et al., 2006; Zaidi y Khan, 2006).

La estrecha correlación entre Zn y Cu con variables de crecimiento y calidad de flor y con los mejores tratamientos (3 y 4) puede atribuirse a que ambos son componentes esenciales y activadores de numerosas enzimas, entre ellas la Cu-Zn superoxido dismutasa, la cual ofrece protección contra el daño de las especies reactivas de oxígeno (ROS) (Sharma, 2006). El Zn interviene en la biosíntesis de clorofila y Cu e s constituyente de la plastocianina que funciona como un acarreador móvil de electrones, ligando el Fotosistema II al Fotosistema I.

La plastocianina acepta electrones del complejo del citocromo b₆f y dona éstos al PSI, los cuales son transferidos a la ferredoxina, capacitándola para reducir el NADP⁺, además se involucra en el transporte cíclico de electrones asociados con el PSI mediando la producción de ATP asa, y favorece el movimiento de las moléculas de plastoquinona durante el transporte de electrones en el PSII, lo que explica la correlación positiva que reflejan estos elementos con la tasa fotosintética y con las variables de crecimiento y calidad de flor (Figura 1).

La fuerte relación del K con las variables de calidad se puede atribuir a la diversidad de funciones en el metabolismo de las plantas en las que participa, substancialmente como activador de enzimas y osmoregulador, además es esencial para el uso eficiente del N. El NO₃ es tomado por las raíces de las plantas vía un proceso activo y la absorción puede ser afectada por la influencia del K en la traslocación de fotosintatos necesarios para soportar dicho proceso, lo que marca la relación con Zn y Cu que se aprecia en el biplot (Figura 1). Es preciso señalar que tiene efectos antagonistas en la absorción de P, Ca, Mg y B, el cual cuando está presente en altas concentraciones puede disminuir la absorción de otros iones (Chang et al., 2010).

La disminución en la absorción de Ca cuando se incrementa la concentración de K, puede estar relacionada con la competencia entre ambos, debido a las propiedades fisiológicas de estos iones a lo que se puede atribuir la ubicación del Ca en el biplot que refleja una relación importante con las variables de calidad. El efecto depresivo de K en la absorción de Mg a altas concentraciones, puede ser interpretada como un resultado de la competencia por los compuestos metabólicos producidos, donde una reducció en la traslocación de las raíces al tallo parece ser la fuente del antagonismo K/Mg, lo que pudiera explicar la posición que ocupa el Mg en el biplot de la Figura 1.

 

Conclusiones

Los resultados expuestos en este trabajo sugieren una asociación planta-microorganismos-fósforo efectiva, basada fundamentalmente en un intercambio favorable, entre los exudados radicales promovidos por las micorrizas y el conjunto de substancias activas promovidos por la rizobacteria. La combinación Glomus fasciculatum-Bacillus subtilisfósforo a 22 μg ml-1, se establece como una alternativa promisoria para la producción de Lilium.

La inoculación con G. fasciculatum incrementó altura, diámetro del tallo, peso seco de raíz y tallo, mejoró la calidad de las plantas y flores de esta especie.

La coinoculación con G. fasciculatum y B. subtilis ejerció un efecto positivo en la apariencia (ausencia de defectos, tamaño, forma y color), que resulta en mayores rendimientos comerciales de Lilium híbrido oriental Showwinner. Elementos como Zn, Cu, K, N, P y Ca resultan de particular importancia en la producción de esta especie ornamental.

 

Literatura citada

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