Productividad de tomate mediante micorriza arbuscular en agricultura protegida*

Tomato productivity by arbuscular mycorrhizal in protected agriculture

Manuel Alvarado Carrillo^1§, Arturo Díaz Franco¹ y María de los Ángeles Peña del Río²

¹ Campo Experimental Río Bravo- INIFAP. Carretera Matamoros-Reynosa, km 61, Río Bravo, Tamaulipas, C. P. 88900. §Autor para correspondencia: alvarado.manuel@inifap.gob.mx.

* Recibido: agosto de 2013
Aceptado: enero de 2014

Resumen

La efectividad de los hongos micorrízicos arbusculares en cultivos bajo agricultura protegida es poco conocida. El objetivo del estudio fue conocer la respuesta de tomate (cv. 'El Cid') a la inoculación micorrízica en una estructura casa-sombra. Las plántulas se trasplantaron en suelo, inoculadas o no con Rhizophagus intraradices. Las plantas inoculadas incrementaron significativamente el contenido de clorofila, altura de planta y la colonización micorrízica, comparado con plantas no inoculadas. Igualmente, se observaron incrementos significativos en el largo, diámetro y peso de fruto, además, aumentó el rendimiento de fruto por corte y el rendimiento acumulado en 30%. El efecto benéfico de R. intraradices como promotor del rendimiento de tomate en agricultura protegida puede representar un manejo eficiente de producción.

Palabras clave: colonización micorrízica, características de fruto, rendimiento.

Abstract

Keywords: mycorrhizal colonization, fruit characteristics, yield.

En México existen alrededor de 20 000 ha bajo agricultura protegida (AP) de las cuales aproximadamente 12 000 ha son de invernadero y las otras 8 mil ha corresponden a casas sombra y macro túnel principalmente (SAGARPA, 2012). Sin embargo, independientemente del nivel tecnológico de la AP, son múltiples los factores que originados de las diferentes prácticas agronómicas del cultivo, se manifiestan en la cantidad y la calidad de la producción hortícola (Moreno et al., 2011; Juárez et al., 2011).

Los hongos micorrízicos arbusculares (HMA) son microorganismos rizosféricos, cosmopolitas encontrados en la mayoría de las plantas terrestres, capaces de colonizar el sistema radical y establecer una asociación mutualista o simbiosis con las plantas (Smith y Read, 2008). Dentro de los beneficios que aporta la simbiosis HMA-planta hospedante, están: la promoción del crecimiento y mayor nutrición mineral de la planta (Carpio et al., 2005; Díaz et al., 2013); tolerancia a patógenos del suelo (Graham, 2001; Tahat et al., 2010); y a condiciones abióticas adversas (Davies et al, 2002; Rabie, 2005). Algunos de los HMA se han utilizado como inoculantes, cuya práctica ha tenido beneficios en la producción agrícola (Jeffries et al, 2003), por lo que pueden ser considerados como un componente biotecnológico importante para el incremento de la productividad hortícola (Azcón y Baera, 1997; Vosatka et al., 1999; Ikiz et al., 2009). Por lo tanto, la inoculación micorrízica representa una práctica que debe ser incorporada a los sistemas de producción hortícola en AP (Davies et al., 2000; Carpio et al, 2005; Oseni et al, 2010). Es abundante el conocimiento del impacto de los HMA en hortalizas producidas en campo, pero poco se conoce sobre sus efectos en condiciones de AP.

En tomate de invernadero, diferentes estudios enfatizaron las ventajas que tiene la inoculación micorrízica al incrementar la nutrición mineral, el tamaño de fruto y el rendimiento (Al-Karaki, 2006; Desgan et al, 2008; Oseni et al., 2010). No obstante, Corkidi et al. (2004) y Rodríguez et al. (2004), señalaron que la efectividad de la tecnología micorrízica en invernadero dependerá de la cepa del HMA, la planta y las condiciones de su crecimiento. Por lo que el objetivo de este trabajo fue evaluar la respuesta de la planta, y la productividad de tomate, mediante la inoculación de micorriza arbuscular, en condiciones de casa sombra.

El estudio se realizó en el Campo Experimental Río Bravo, Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), en el municipio de Río Bravo, Tamaulipas (25° 57' latitud norte, 98° 01' longitud oeste; 25 msnm), en una estructura tipo casa sombra y con suelo migajón limoso. El suelo muestreado a profundidad 0-30 cm se analizó para determinar las características físicas y químicas (SEMARNAT, 2002), precedentes a la siembra (Cuadro 1). El híbrido de tomate (Lycopersicon esculentum; tipo Saladette) fue 'El Cid', sembrado el 10 de agosto de 2010 en charolas de 128 orificios, como sustrato se utilizó Peat Moss^® y trasplantado el 10 de septiembre. El manejo del cultivo fue a través de fertirriego, con una fertilización programada en función al estado fenológico de la planta de un total de 910 kg ha^-1 de N, 646 kg ha^-1 de P₂O₅, 1441 kg ha^-1 de K₂O, 1010 kg ha^-1 de Ca y 288 kg ha^-1 de Mg (Castellanos, 2004). El riego se realizó a través de un sistema de goteo con mangueras como líneas regantes superficiales y goteros espaciados a 30 cm, con un goteo individual de 8 LPH. Los riegos se aplicaron cuando los tensiómetros indicaron 20 centibares, aproximadamente tres riegos por semana. La poda se efectuó a dos tallos con una densidad de población de 2 plantas m².

Se comparó el efecto de la inoculación del hongo micorrízico arbuscular Rhizophagus intraradices, micorriza INIFAP (>40 esporas g^-1), con el testigo, sin inoculante. La inoculación micorrizogénica se realizó con la adición de 1 g planta^-1 del inoculante al momento del trasplante (Montero et al, 2010). En cada tratamiento se utilizaron camas de 4 m de largo (6.4 m²), las cuales se repitieron cuatro veces, bajo un diseño de bloques al azar. Durante la floración, se midió la altura de cinco plantas por cama (n= 20) y el índice de clorofila en hojas del tercio superior de la planta, mediante 15 lecturas (n= 60) en unidades SPAD, con un medidor portátil Minolta SPAD-502^®.

La producción se obtuvo de seis cortes en estado de fruto rojo en cada cama, iniciados el 30 de noviembre. En cada corte se tomaron 15 frutos por cama (n= 60), de los cuales se midió el diámetro (mm), largo (mm) y peso (g). El rendimiento se estimó de la producción de frutos en las camas y por corte (kg m^-2), además del acumulado de los seis cortes.

Después del último corte, de cada cama se muestrearon cinco plantas, que fueron sacadas con raíz a profundidad aproximada de 30 cm, de las cuales se cuantificó la colonización micorrízica radical (Phillips y Hayman, 1970). La colonización fue en base a la presencia del porcentaje de las estructuras fúngicas dentro de la raíz (McGonigle y Fitter, 1990). Los datos obtenidos se sometieron a análisis de varianza y se utilizó la probabilidad de significancia para comparar los tratamientos.

Características de planta. Los resultados indicaron que R. intraradices incrementó significativamente el contenido de clorofila, la altura de planta y la colonización micorrízica radical, comparado con las plantas que no inoculadas. Se observó mayor índice de clorofila (p= 0.001) mostrado en las plantas de tomate inoculadas, con aumento de 12%, respecto a las plantas testigo. En otros estudios se ha reportado también que la inoculación de HMA en maíz (Zea mays) y pimiento (Capsicum annuum) incrementó los pigmentos fotosintéticos comparado con testigos no inoculados (Sheng et al, 2008; Díaz et al, 2013), lo cual puede ser debido a que con la actividad simbiótica HMA-planta se obtiene un mejor aprovechamiento de los nutrimentos inmóviles del suelo (Clark et al, 1999; Allen et al, 2001).

La altura de planta se incrementó 12% (p= 0.025) con la micorrización (Cuadro 2). Dentro de los beneficios que aportan los HMA a las plantas está la promoción de su crecimiento mediante actividad fitohormonal (Khalil et al, 1994; Allen et al, 2001). En tomate también se ha observado este fenómeno en plantas inoculadas con HMA (Byrla y Koide, 1998; Terry y Leyva, 2006). Oseni et al. (2010) registraron 18% de incremento en la biomasa en plántulas de tomate de 42 días inoculadas con una combinación de R. intraradices y Claroideoglomus etunicatum (Sin. Glomus etunicatum), comparadas con plántulas no inoculadas. Las plantas inoculadas alcanzaron 58% de colonización micorrízica radical, 322% (p= 0.001) por encima de las plantas sin inoculación (Cuadro 2).

Características de fruto y rendimiento. Igualmente la inoculación de R. intraradices promovió el mayor tamaño y peso de fruto. El inoculante aumentó (p= 0.037) en 5.5 mm la longitud del fruto con relación al testigo; en el diámetro (p= 0.040) fue de 5.4 mm; en el peso (p=0.01) el incremento fue de 29.7 g fruto^-1; y el rendimiento de fruto por corte (p= 0.001) fue de 0.9 kg m^-2 (Cuadro 2).

El rendimiento de fruto acumulado indicó que el hongo micorrízico incrementó (p= 0.009) 30% la producción, con un diferencial de 5.06 kg m^-2 (21.6 vs. 16.5 kg m²) con respecto al testigo (Figura 1). De la misma forma, Al-Karaki (2006) y Desgan et al. (2008) observaron en invernadero incrementos de 19 a 29% en el rendimiento de fruto de tomate cuando las plantas se inocularon con los HMA Funneliformis mosseae y Rhizophagusfasciculatus, respectivamente. Es importante destacar que no obstante las condiciones de alta fertilización implementadas para atender las necesidades nutrimentales del cultivo a través del fertirriego, la simbiosis micorrízica demostró los beneficios que aporta tanto en la nutrición de la planta como en una mayor productividad de tomate. Otros estudios han demostrado, en especies ornamentales (Davies et al, 2000) y en fresa (Stewart et al, 2005), mayor productividad con R. intraradices, bajo un manejo con alta fertilidad, inclusive P. Por lo que la inoculación micorrízica representa un componente biotecnológico que puede ser adicionado dentro de las prácticas de producción hortícola en agricultura protegida.

Conclusiones

La inoculación del hongo micorrízico R. intraradices a plantas de tomate, bajo un sistema de fertirriego y en condiciones de casa sombra, incrementó el contenido de clorofila, altura de planta y la colonización micorrízica. El mismo inoculante fue capaz de promover una mejor calidad del fruto, aumentó los valores de longitud, diámetro y peso de fruto, comparado con plantas no inoculadas. Lo anterior se manifestó con un incremento de 30% en la producción acumulada de fruto.

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