Ubicación del experimento y material vegetal

El experimento se llevó a cabo en el Laboratorio de Biotecnología Vegetal y en el invernadero (23° 42’ 52” latitud norte y 99° 9’ 15” longitud oeste a 367 msnm) de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Universidad Autónoma de Tamaulipas (UAT). Se utilizaron semillas de chile jalapeño (Capsicum annuum L.) variedad Jalapeño M. de la compañía Vita Hortaflor.

Germinación y producción de plántula

La germinación y producción de plántula se llevó a cabo en condiciones de laboratorio, donde, se utilizaron charolas germinadoras de poliestireno de 200 cavidades las cuales fueron llenadas con turba (Peat moss^®) como sustrato y se sembró una semilla por cavidad a una profundidad de 0.5 cm. Las charolas se transfirieron a un anaquel con lámparas de luz led (55 µmol m^-2s^-1) a 25°C durante 15 d. Después de la germinación, las plántulas fueron regadas cada tercer día con 100 mL / planta de una solución nutritiva de ^{Hoagland y Arnold (1950)}, compuesta por NH₄NO₃, H₃PO₄, KNO₃, Ca (NO₃) y MgSO₄. Una vez que las plántulas desarrollaron de 6 a 8 hojas verdaderas, se llevaron al invernadero (humedad relativa de 60 % y temperatura de 31 °C) para su adaptación durante tres días y posterior trasplante.

Trasplante e inoculación con hongos micorrizícos

Las plántulas aclimatadas en el invernadero se trasplantaron en bolsas negras de polietileno de 40 × 40 cm, las cuales se llenaron con un suelo franco arcilloso obtenido de parcelas con altos niveles de aplicación de fertilizantes y que durante su análisis presentó una textura franco arcilloso con un pH moderadamente alcalino (7.70), alta conductividad eléctrica (9.01 dS m^-1), materia orgánica (4.37 %), N disponible (0.26 %), P disponible (100.8 mg kg^-1), K intercambiable (1.42 meq / 100 g), Fe (3.52 mg kg^-1), Zn (5.43 mg kg^-1) y carbonatos totales (26.1 %). Asimismo, previo al trasplante y al análisis de suelo cabe mencionar que se realizó la desinfección del suelo, la cual, consistió en aplicar una solución de formol al 4 % de manera manual, donde, el suelo tratado fue cubierto por un plástico impermeable durante 24 h, posteriormente, el plástico fue retirado y el suelo se dejó ventilar hasta que desapareciera el olor a formol.

Manejo agronómico

Se realizaron riegos auxiliares de 500 o 1000 mL / planta de solución nutritiva de ^{Hoagland y Arnold (1950)}, de acuerdo con la turgencia de las plantas y las condiciones climáticas. Los riegos con la solución nutritiva fueron ajustados de acuerdo con la etapa fenológica de las plantas. El manejo fitosanitario se realizó de manera preventiva con los siguientes productos: impiremax (imidacloprid) para ataque de mosquita blanca (Bemicia tabasi), mientras que, para el control de enfermedades fúngicas fue utilizado promyl (benomilo), el cual, fue aplicado al suelo 15 d antes de la inoculación con micorrizas.

Tratamientos

Los tratamientos consistieron en la inoculación de seis dosis del producto micorrícico Suppra^®, los cuales consistieron en: 0.5, 1.0, 2.0, 3.0 y 4.0 g / planta respectivamente y como control se utilizaron plántulas sin inocular. Se realizaron tres inoculaciones con el producto, la primera al momento del trasplante a bolsa definitiva, la segunda a los 25 días después de siembra (dds) y la tercera a los 40 dds; dichas inoculaciones se realizaron de manera superficial en la base del tallo. El experimento se estableció bajo un diseño completamente al azar con 10 repeticiones por tratamiento, en donde una planta representó una unidad experimental.

Variables evaluadas

Las variables morfológicas y de rendimiento se midieron a los 90 después del trasplante, es decir, cuando las plantas alcanzaron la etapa de producción. Entre las variables morfológicas se encuentran: altura de planta (AP), la cual se midió con una cinta métrica, diámetro de tallo (DT), el cual se registró con un vernier digital (Steren^®), mientras que la clorofila se determinó mediante el equipo SPAD-502Plus. El número de hojas (NH) y área foliar (AF) se determinaron con el programa ImageJ versión 1.46r. Asimismo, se determinó el volumen de raíz (VR) por desplazamiento de agua mediante una probeta graduada, el peso fresco (PF) y peso seco (PS) obtenido en una estufa de aire forzado (Riossa H-33) y los pesos fueron registrados mediante una balanza analítica (Pioneer TM de OHAUS), mientras que número de flores (NF) fue por conteo visual.

Como variables de rendimiento se midieron: frutos totales (FT), peso total de fruto (PTF) y peso promedio de fruto (PPF) registrándose con una balanza analítica (Pioneer TM de OHAUS) graduada en gramos (g), longitud de fruto (LF) y diámetro de fruto (DT) se midió con un vernier digital (Steren^®).

Análisis estadístico

Los datos de obtenidos se analizaron mediante un análisis de varianza (ANOVA) de una vía, mientras que las comparaciones de medias se realizaron con la prueba de Tukey (P ≤ 0.05) usando el software Minitab 19^®.

Variables morfológicas y clorofila

La adición del producto comercial de inóculos micorrizícos Suppra^® en el suelo tuvo una influencia significativa (p≤ 0.05) en todas variables morfológicas evaluadas, así como en el contenido de clorofila (U-SPAD) en plantas de chile jalapeño (Tabla 1). La respuesta en cada una de las dosis estudiadas fue variable, siendo la dosis de 3.0 g la que presentó los mejores resultados con aumentos de 18.3, 23.6, 59.2, 13.6, 70.6, 11.6 y 14.2 % en las variables AP, DT, NH, CL, NF, PF y PS (excepto AF) con respecto al control, sin embargo, para las variables de AP, DT y NH se observó diferencia en todas las dosis aplicadas con respecto al control. Mientras que con la dosis de 4.0 g, se registraron disminuciones en NH, CL, NF, PF y PS de 41.3, 12.3, 56.9, 9.1 y 14.2 % a diferencia de AP y DT que fueron superiores en 3.7 y 1.4 % en comparación con la dosis de 3.0 g. Sin embargo, a dosis más bajas (0.5, 1.0 y 2.0 g) solamente el 50 % de las variables presentaron mejorías con respecto a la dosis control (Tabla 2).

La aplicación de hongos micorrícicos arbusculares en plantas ha demostrado efectos positivos en el crecimiento y desarrollo de plantas cultivadas bajo condiciones de estrés por salinidad. En este sentido, ^{Ait-El-Mokhtar et al. (2019)}, reportaron que la inoculación de la palmera datilera (Phoenix dactylifera L.) con hongos micorrizícos arbusculares Glomus sp. (15 esporas / g suelo), Sclerocystis (9 esporas / g suelo) y Acaulospora sp. (1 espora / g suelo) mejoraron la altura de planta (AP), número de hojas (NH), área foliar (AF) y peso fresco de plantas (PF) en 15.38, 32.25, 78.99 y 222.01 % respectivamente con respecto a las plantas sin inocular. Por su parte, ^{Liang et al. (2022)} mencionan que con la aplicación de 120 g (1800 esporas) del hongo micorrícico arbusculares de la especie Paraglomus occultum, las plantas de tomate presentaron aumentos importantes en las variables morfológicas de altura de planta (AP), diámetro de tallo (DT), peso fresco (PF) y en el contenido de clorofila (CL) en 40.51, 36.84 y 43.33, 70.88 % respectivamente con respecto a las plantas control. Mientras que ^{Vosnjak et al. (2021)} en su estudio con plantas de Ajania (Ajania pacifica (Nakai) Bremer et Humphries) la inoculación con el producto Symbivit (Symbiom Ltd., Sázava, República Checa) a base de hongos micorrizícos arbusculares resultó en una mejoría en el número de flores (NF) de 365 % con respecto a las plantas que no se inocularon. Asimismo, ^{Chen et al. (2022)} reportaron que el hongo micorrícico Rhizophagus intraradices al inocularse en plantas de frambuesa, estas mostraron cambios significativos en el número de flores (NF) de 33 % en comparación con las plantas que no se les aplicó la micorriza. En el presente estudio, las dosis evaluadas influenciaron positivamente a la mayoría de las variables morfológicos con respecto al control, sin embargo, el NF que tuvo un aumento del 70.6 % con la dosis de 3.0 g / planta, pudiera explicar el rendimiento obtenido en chile jalapeño (Tabla 2 y 4).

Por otra parte, se ha mencionado que los efectos positivos de los hongos micorrizícos pueden relacionarse también con el número de cepas presentes en el producto comercial en estudio. En este trabajo el producto comercial incluyó un consorcio de hongos micorrizícos arbusculares de los géneros Acaulospora, Entrophospora, Scutellospora, Glomus, Gigaspora y Paraglomus con la presencia de 20 especies (cepas), el cual pudiera tener una mayor efectividad para ayudar a mitigar los efectos negativos del estrés causado por la salinidad del suelo y en consecuencia mejorar el rendimiento del chile jalapeño (Tabla 3 y 4). De acuerdo con ^{Sheng et al. (2011)}, la aplicación del del hongo micorrizico arbuscular (HMA) Glomus mosseae mejoró el desarrollo de biomasa vegetal y la acumulación de solutos orgánicos en hojas de maíz, asimismo, esta simbiosis elevó las concentraciones de azúcares solubles, azúcares reductores, proteína soluble, ácidos orgánicos totales, ácido oxálico, ácido fumárico, ácido acético, ácido málico y ácido cítrico, lo cual, podría ayudar a mitigar el estrés salino. Por su parte ^{Hashem et al. (2018)} mencionan que la aplicación de HMA mejoró el establecimiento de pepino en condiciones salinas, esto al mitigar los efectos negativos de la salinidad por medio de la estimulación de las actividades de las enzimas antioxidantes (catalasa (CAT), superóxido dismutasa (SOD) y ascorbato peroxidasa (APX) encargadas de la eliminación de radicales libres.

En cuanto al sistema radicular el producto comercial Suppra^® aumentó el volumen de raíz en 20, 140 y 20 % en las dosis de 2.0, 3.0 y 4.0 g planta^-1 con respecto al control. Esta misma tendencia fue reportada por ^{Kumar et al. (2010)} quienes reportaron una mayor longitud y biomasa del sistema radicular de plantas de Jatropha curcas al inocularlas con hongos micorrizícos conformados por las especies de Glomus mosseae, Glomus microcarpum, Glomus fasciculatum, Glomus intraradices, Gigaspora margarita y Gigaspora heterogama en comparación con aquellas plantas que no fueron inoculadas cuando las plantas crecieron en estrés salino (CE de 7.2 dS m^-1). Asimismo, ^{Chen et al. (2017)} observaron que la inoculación de plantas de pepino (Cucumis sativus L. cv. Zhongnong No. 106) con dos preparaciones a base de inoculantes micorrizícos VT (Claroideoglomus sp., Funneliformis sp., Diversispora sp., Glomus sp. y Rhizophagus sp.) y BF (G. intraradices, G. microageregatum BEG y G. Claroideum BEG 210, y Funneliformis mosseae (Fm)), mejoraron el desarrollo de la zona radicular en 52.81 y 24.91 % respectivamente.

Este aumento de volumen del sistema radicular permitió que las plantas de chile jalapeño tuvieran mayor exploración en el estrato del suelo y por lo tanto una mejor absorción de agua y nutrientes lo que se reflejó en las variables morfológicas y de rendimiento (Tabla 2 y 4), debido a que la raíz es el órgano principal y de ella dependen estrictamente el resto de los órganos de la planta (^{Evelin et al., 2019}; ^{Uga, 2021}). En condiciones óptimas de desarrollo, las plantas utilizan la energía fotosintética para el mantenimiento general y una pequeña parte de esta energía es utilizada para la producción de biomasa (^{Smith et al., 2023}), sin embargo, en condiciones de estrés salino existe un mayor gasto energético para el mantenimiento y sobrevivencia de la planta, lo que se traduce en una disminución de la biomasa (^{Kumar et al., 2022}). En nuestro estudio, se pudo observar que la salinidad afectó negativamente el volumen de raíz en plantas control, no obstante, la simbiosis entre las micorrizas y la zona radicular favoreció el aumento del volumen de raíz en plantas de chile jalapeño (Figura 1 y 2E).

Figura 1 Volumen de raíz en plantas de chile jalapeño (Capsicum annuum L.) a diferentes dosis de micorrizas Suppra^®. 

Figure 1. Root volume in jalapeño pepper (Capsicum annuum L.) plants at different doses of Suppra^® mycorrhizae. 

Figura 2 Efecto de las dosis de micorrizas Suppra^® en la zona radical de chile jalapeño (Capsicum annuum L.). A) Control; B) 0.5 g; C) 1.0 g; D) 2.0 g; E) 3.0 g y F) 4.0 g (barra de escala: 5 cm).  

Figure 2. Effect of Suppra^® mycorrhizae doses on the root zone of jalapeño pepper (Capsicum annuum L.). A) Control; B) 0.5 g; C) 1.0 g; D) 2.0 g; E) 3.0 g and F) 4.0 g (scale bar: 5 cm). 

Variables de rendimiento en chile jalapeño ( Capsicum annuum L.)

En cuanto a las variables de rendimiento, únicamente se detectaron diferencias significativas en frutos totales (FT), peso total de frutos (PTF) y peso promedio de fruto PPF) en plantas de chile jalapeño tratadas con la micorriza (Tabla 3). Las plantas inoculadas con la dosis de 0.5 g de Suppra^® mostraron incrementos de 22.5 y 35.6 % en las variables de frutos totales (FT) y peso promedio de frutos (PPF) respectivamente. Mientras que, con la dosis de 1.0 g solamente se observó 20.5 % de aumento en la variable de FT. A pesar de que en las dosis de 2.0, 3.0 y 4.0 g se detectaron cambios en las variables de FT, PTF y PPF, estos fueron más evidentes en la dosis de 3.0 g de Suppra® al obtenerse aumentos de 70.5, 63.3 y 59.2 % respectivamente con respecto al control (Tabla 4).

Los cambios en FT, PTF y PPF pueden atribuirse a una mayor absorción de nutrientes y agua debido a la simbiosis entre la raíz y la micorriza, que se reflejó en una mayor producción de frutos. Al respecto, ^{Selvakumar y Thamizhiniyan (2011)} mencionan que la inoculación con micorrizas mejoró el crecimiento y rendimiento de plantas de chile jalapeño (Capsicum annuum L.) en condiciones de estrés salino, atribuyendo esta adaptación a la reducción de Na⁺ en las hojas, así como a una mejor estabilidad de la membrana celular y mejor transporte de nutrientes (N, P, K). Por su parte, ^{Biel et al. (2021)} reportaron una mejoría del rendimiento en 21 % al aplicar el hongo micorrizíco arbuscular Rhizoglomus irregulare en el cultivo del tomate. Mientras que ^{Chen et al. (2022)} evaluaron en su experimento el efecto de los tratamientos a base de fertilizantes, polinización, micorrizas y observaron que con la inoculación del hongo micorrizico Rhizophagus intraradices, el rendimiento de fruto se mejoró en 43 % en plantas de frambuesa cv. Tulameen en comparación con las plantas control.

El estrés salino es una de las principales causas que afecta el desarrollo y crecimiento de las plantas debido a los daños que ocasiona a nivel celular, bioquímico, fisiológico y molecular que en su conjunto afectan el rendimiento de los cultivos (^{Garg y Bharti, 2018}). Sin embargo, en el presente estudio claramente se pudo observar que la aplicación de la micorriza tuvo un efecto positivo en el rendimiento de chile jalapeño bajo estrés salino. Esto puede deberse a los beneficios atribuidos a las micorrizas como son la exclusión del Na⁺ al discriminar su absorción del suelo durante su transferencia a la planta (^{Hammer et al., 2011}), mantenimiento del equilibrio osmótico, estimulación de las enzimas antioxidantes, protección del sistema fotosintético (^{Khalloufi et al., 2017}), aumento de la absorción de fósforo, de macro y micronutrientes (^{Hart y Forsythe, 2012}), lo que se traduce en un mejor desarrollo del sistema radicular, mayor capacidad de exploración del suelo, mejor transporte de nutrimentos (fotosintatos) que permiten un aumento en variables asociadas al rendimiento (^{Sadhana, 2014}).