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ANEXO. INFORME TÉCNICO FINAL
FERTILIZANTES DE LIBERACIÓN LENTA PARA EL CULTIVO DE MAGUEY MEZCALERO (Agave angustifolia Haw.)
El presente informe reúne un estimado del 30% de avance del proyecto, con clave SIP20080571, y fue realizado en el periodo de enero a diciembre de 2008. Con ello, el proyecto reúne un total de 100% de avance.
INTRODUCCIÓN En el territorio que conforma el actual estado de Oaxaca se han utilizado especies del
género Agave por los grupos humanos autóctonos desde hace mucho tiempo. Quiroz
(2001) presenta un listado de 86 usos diferentes que se le han dado a los diferentes
tejidos y órganos de estas plantas en esta región (muchos de ellos persisten hasta hoy
día), comprendidos en los rubros: alimento humano, forraje, medicinal, bebidas, usos
domésticos, vestido, construcción, ornato, religioso y otros usos. Como en otras regiones
y por otros grupos humanos nativos del actual territorio mexicano, los zapotecos y
mixtecos de Oaxaca también han utilizado diversas especies del género Agave para la
elaboración de bebidas alcohólicas a partir del tallo (piña) cocido, molido y fermentado.
Con la llegada de los conquistadores europeos fueron introducidos la tecnología y los
equipos para la destilación, rápidamente incorporados por los grupos autóctonos para su
aplicación a las bebidas fermentadas, particularmente a las elaboradas con base en los
agaves. Nació de esta manera la bebida denominada genéricamente “mezcal”, con
diversas variantes a lo largo y ancho del país.
En esta entidad, la “región del mezcal” está ubicada en los Valles Centrales y la Sierra Sur
y, dentro de ellas, los distritos político-administrativos de Tlacolula, Ocotlán, Ejutla,
Zimatlán, Sola de Vega, Miahuatlán y Yautepec. De 1999 a 2004 el inventario de plantas
cultivadas de maguey espadín en esa región pasó de 11’329’491 a 36’827’831 plantas, lo
que representa un incremento quinquenal de 225% (Chagoya-Méndez, 2004). Este
número actual de plantas está establecida en 15’503 hectáreas, destacando los distritos
de Tlacolula y Yautepec, con el 54.4% y 27.1% de la superficie total cultivada,
respectivamente. En la región del mezcal hay un total de13,904 productores de maguey,
el distrito de Tlacolula acumula el 50% de estos; Yautepec el 15% y Miahuatlán el 13%.
Con la materia prima que proporciona la actividad agrícola se elabora mezcal por 673
productores en 590 fábricas que trabajan de manera permanente o temporal. La
producción anual de mezcal es de 2’954’000 litros del tipo I (100% de agave) y 1’800’000
litros del tipo II (mezclas). Alrededor del 50% del mezcal tipo I se envasa y el resto se
comercializa a granel. Aproximadamente 710’000 litros anuales son exportados, siendo
los principales mercados los Estados Unidos de Norteamérica, la Unión Europea, Japón,
China, Australia. Estos datos permiten visualizar la importancia social y económica del
cultivo del maguey espadín y de la producción de mezcal en Oaxaca.
Agave es un género de plantas suculentas de metabolismo ácido crasuláceo (CAM),
nativas de América. Como en el caso de otras especies con este tipo metabólico, las
plantas de Agave pueden continuar realizando fotosíntesis y tener ganancias netas de
carbono aun con contenidos de agua en el suelo por debajo del 10%, gracias a la
suculencia de sus tejidos fotosintéticos, siempre y cuando las temperaturas nocturnas
sean relativamente bajas, por debajo de 18ºC (Ruiz-Corral et al., 2002). Este
comportamiento de las especies de Agave ha llevado a su reconocimiento como plantas
rústicas, que sobreviven y crecen en condiciones de sequía y baja fertilidad del suelo,
como es el caso de la región del mezcal del estado de Oaxaca.
El estado de Oaxaca comparte, junto con los de San Luis Potosí, Guerrero, Durango,
Tamaulipas, Guanajuato y Zacatecas la Denominación de Origen (DO) “mezcal” a partir
de 1994. La norma que regula dicha DO permite la elaboración de la bebida utilizando las
especies A. angustifolia, A. esperrima, A. weberi, A. potatorum, A. salmiana y otras
especies de Agave, siempre que no sean utilizadas como materia prima para otras
bebidas con DO en esos estados. La materia prima utilizada para este fin es de
recolección, excepto para el estado de Oaxaca, en donde una mayoritaria proporción de
la materia prima proviene del cultivo de A. angustifolia, conocida regionalmente como
“maguey espadín” o “maguey mezcalero”. El cultivo de la especie en la entidad
oaxaqueña tiene una antigüedad de un poco más de un siglo y, a pesar de su importancia
socioeconómica, durante todo ese tiempo no ha sido atendido por el sector público para la
generación de un paquete tecnológico para el manejo agrícola que propicie las
condiciones óptimas para el mejoramiento del crecimiento y la productividad de la
especie. El manejo que se aplica a los cultivos ha sido desarrollado a lo largo de los años
por los propios productores, a través de ensayos y errores. Actualmente pueden
describirse varios sistemas de producción que se diferencian claramente por la
concurrencia de dos factores de manejo: a) la situación fisiográfica de las parcelas, cuyos
niveles son planicie, lomerío y montaña, con la presencia o no de cultivos intercalados
(maíz, frijol, garbanzo, entre otros) entre las hileras del maguey espadín durantes sus
primeros tres a cuatro años de establecimiento; b) la densidad y arreglo topológico de las
plantaciones, lo que permite diferenciar en cultivo intensivo, semi-intensivo y extensivo. La
combinación de estos factores permite la existencia de los diversos sistemas de
producción en la región, que conllevan asociadas diferentes tecnologías para la labranza
del suelo, el manejo de la nutrición vegetal, la protección fitosanitaria, las prácticas de
conservación de suelo y agua, así como la cosecha. De acuerdo con Chagoya-Méndez
(2004), del total de productores de maguey espadín en la entidad oaxaqueña en el año
2000, solo el 20% fertilizaba el cultivo con estiércol. En cambio, en el año 2004 el 52% de
los productores de maguey aplicó algún fertilizante; de éstos, el 80% aplicó algún tipo de
abono orgánico y el 20% restante fertilizante mineral, aunque la cantidad aplicada se
estima insuficiente para el buen desarrollo del maguey; la dosificación y frecuencia de
aplicación se decidió en función del interés en el cultivo y de las posibilidades económicas
del productor, mas que basados en recomendaciones técnicas.
Arredondo-Velázquez et al. (2001) concluyeron que la mejor respuesta del crecimiento del
maguey espadín cultivado en la región de los Valles Centrales de Oaxaca se presentó
cuando se aplicaron simultáneamente las fertilizaciones orgánica, química y biológica,
significando la primera una dosis de tres toneladas por hectárea de estiércol bovino y una
tonelada por hectárea de composta; para la fertilización química la dosis apropiada fue
60-40-30 para nitrógeno, fósforo y potasio respectivamente, utilizando fertilizantes
minerales de alta solubilidad, comunes en el mercado regional, en tanto que la fertilización
biológica consistió en la aplicación de cinco kg por hectárea de “micorriza”, inoculante
formulado y distribuido por el programa “Alianza para el Campo” de la SAGARPA, de
origen no reportado.
AVANCES DE RESULTADOS
Se describen de manera breve los experimentos que constituyen el proyecto, y se
reportan los resultados que se tienen hasta el momento.
EXPERIMENTO 1. Diagnóstico de la fertilidad del suelo y el estado nutrimental de
plantas de maguey mezcalero en la “región del mezcal” del estado de Oaxaca.
Selección de los sitios de estudio. Como resultado de los recorridos de campo, se logró
la participación de productores de las comunidades de: San Carlos Yautepec, distrito de
Yautepec; Tlacolula de Matamoros, San Baltazar Guelavila y La Soledad Salinas, distrito
de Tlacolula; Santo Tomás Mihautlán y Ranchería El Tecolote, distrito de Miahuatlán;
Barrio Santa Anita, distrito de Sola de Vega; San Agustín Amatengo, El Vergel, San
Miguel Ejutla y La Compañía, distrito de Ejutla; San Baltasar Chichicapam, distrito de
Ocotlán; Santa Catarina Quiané y Valdeflores, distrito de Zimatlán. En cada una de las
comunidades arriba mencionadas se ubicaron de tres a seis parcelas cultivadas con
maguey mezcalero, seleccionándolas por su ubicación fisiográfica y manejo del cultivo. Se
consideraron como condiciones de planicie las parcelas con pendiente máximas de 5%,
en donde la labranza se realiza con tracción mecánica; condiciones de lomerío fueron
parcelas con pendientes entre 6 y hasta 25% de pendiente, en donde la labranza es con
tracción animal; y condiciones de montaña las parcelas con pendientes iguales o
superiores a 26%, en donde la labranza se realiza utilizando fuerza humana con ayuda de
herramientas básicas.
Muestreo de suelos. En cada una de las parcelas seleccionadas se realizó un muestreo
del suelo y de hojas sistemático, en un diseño denominado “cinco de oros”. Se localizó
visualmente la planta del centro de la parcela y, a partir de ella, se ubicaron, hacia los
cuatro puntos cardinales, cuatro plantas más, cada una de ellas ubicada a la mitad de la
distancia entre el centro y el límite de la parcela. En cada planta se seleccionó una hoja,
aproximadamente a la mitad de la distribución de su follaje, la cual se cortó desde la base
del tallo, se subdividió en porciones de alrededor de 10 a 15 cm y se guardó en bolsas de
papel para su traslado al laboratorio. Para la determinación de parámetros físicos y
químicos se muestreó el suelo en cada uno de los puntos ubicados en la inmediación de
la planta seleccionada, a profundidades de 0-20 y 20-40 cm. Las muestras de suelo se
almacenaron en bolsas de plástico, se etiquetaron perfectamente y se trasladaron al
laboratorio para su análisis posterior. Cada una de las parcelas muestreadas se ubicó por
geoposicionamiento (GPS). En las parcelas del distrito de Tlacolula se efectuó el estudio
de calidad del suelo. En esas parcelas, al momento de tomar las muestras de suelo, y en
cada uno de los cinco puntos seleccionados por parcela, se tomaron lecturas de
resistencia del suelo a la penetración, utilizando un penetrómetro digital portátil.
Acondicionamiento de las muestras de suelo. En el laboratorio, las muestras de suelo
se secaron sobre plástico bajo condiciones de invernadero. Una vez seco el suelo, se
procedió a molerlo con un mazo de madera y a tamizarlo con una malla de 2 mm de
abertura, con la finalidad de tener un tamaño granulométrico uniforme en las muestras.
Posteriormente se homogeneizaron por el método de cuarteo y se almacenaron en bolsas
de plástico a temperatura ambiente hasta el momento de su análisis.
Acondicionamiento de las muestras foliares. Las hojas fueron lavadas con detergente
neutro y agua corriente, se trocearon a tamaño aproximado de dos cm y se secaron en
estufa a 65ºC hasta peso constante, lo que requirió de 96 a 120 horas. Se molieron en
molino eléctrico de aspas a un tamaño de partícula aproximado de 0.5 mm. Las muestras
secas y molidas se guardaron en bolsas de plástico a temperatura ambiente y en
oscuridad hasta el momento de su análisis.
Análisis físico y químico de las muestras de suelo. Los análisis físicos y químicos para
clasificar la fertilidad del suelo se realizaron de acuerdo a lo recomendado por la Norma
Oficial Mexicana NOM-021 RECNAT-2000 (SEMARNAT, 2002). El pH se determinó por el
método AS-02 en una relación suelo:agua (1:2, peso, volumen); el contenido de carbono
orgánico por el método AS-07, de Walkley y Black; el fósforo disponible por el método AS-
10, de Olsen; el nitrógeno inorgánico por el método AS-08; Ca, Mg, K y Na se extrajeron
con acetato de amonio 1M (pH 7) y se cuantificaron por espectrofotometría de absorción
atómica. La densidad aparente se determinó por el método del cilindro (Klute, 1986), la
resistencia mecánica del suelo en campo se midió con un penetrómetro digital y el
contenido de agregados hidroestables por el método de tamizado en húmedo de Kemper
y Rosenau (1986) modificado por Bethlenfalvay y Barea (1994). La actividad microbiana
(C en biomasa microbiana) se determinó con el método de fumigación incubación
(Jenkinson y Powlson, 1976). Durante la fase de análisis, al menos 10% de las muestras
se escogieron al azar para analizarse por duplicado, y de esta manera asegurar la calidad
del análisis.
Análisis químico de las muestras foliares. La muestra molida se acenizó por
calcinación en mufla a 550ºC con ácido nítrico HNO3 (1:1) y recuperación de las cenizas
con ácido clorhídrico HCL (1:1) caliente. La solución obtenida se filtró y se aforó a 100
mL. Con esta solución se llevaron a cabo las determinaciones químicas del análisis de
planta, excepto la determinación de Nitrógeno. Las técnicas empleadas fueron: Nitrógeno
por la técnica micro-Kjeldahl, el material analizado fue la muestra seca y molida; Fósforo
por el método colorimétrico del fosfovanadomolibdato; Potasio por fotometría de llama;
Calcio, Magnesio, Hierro, Manganeso, Zinc, Cobre se determinaron por
espectrofotometría de absorción atómica, siguiendo las recomendaciones del equipo
(Perkin-Elmer) para el rango de detección de cada elemento; Boro se determinó por
colorimetría por la técnica del carmín.
Interpretación de los resultados analíticos del análisis físico y químico de suelos y
tejido vegetal. La caracterización de la fertilidad de las muestras de suelo se realizó
utilizando los criterios de interpretación señalados por la Norma Oficial Mexicana NOM-
021 RECNAT-2000 (SEMARNAT, 2002). Los datos resultantes individuales de cada
parámetro determinado fueron ubicados en un mapa regional, generando con ello una
propuesta de regionalización de la fertilidad de los suelos cultivados con maguey
mezcalero en la “región del mezcal” del estado de Oaxaca. En el estudio de calidad del
suelo los datos fueron analizados estadísticamente por análisis de la varianza y
separación de medias para determinar los efectos de la labranza y la edad de las plantas
en los indicadores de calidad del suelo. Los resultados de concentración de nutrientes en
tejido foliar se presentan como gráficos por localidad y edad de la planta. No existen
referencias sobre concentración de nutrientes en tejidos de maguey mezcalero con los
cuales realizar un análisis comparativo, por lo cual los datos resultantes fueron sometidos
a un análisis de agrupamiento, para de ahí generar una propuesta de índices de
concentración media de referencia para cada uno de los nutrientes analizados. Para
realizar los diferentes análisis citados se utilizaron los programas informáticos
STATGRAPHICS, SPSS y SAS.
Resultados y Discusión. Los cambios observados en los parámetros indicadores de la
calidad de los suelos en las parcelas de maguey estuvieron fuertemente asociados al tipo
de labranza utilizado. La mayoría de las propiedades del suelo tuvieron patrones de
respuesta similares en las muestras de las dos profundidades analizadas, variando solo
por el tipo de labranza.
Propiedades físicas de los suelos
El valor de la densidad aparente (DB) del suelo bajo labranza mínima (MT) fue
significativamente mayor, comparado con labranza con tracción animal (ADP) y labranza
mecánica (PT) (P < 0.0001, Figura 3). Los suelos bajo MT registraron el mayor valor de
resistencia a la penetración (CPR), seguidos por PT y ADP (P < 0.0001). Hussain et al.
(1999b), Wander y Bollero (1999) y Özpinar y Çay (2005) observaron que los suelos
manejados con labranza cero (NT) siempre presentaron una mayor y significativamente
diferente CPR y DB que los suelos bajo labranza convencional (CT). Las profundidades
del suelo a las que se presentó un valor CPR < 3 MPa fueron 7.80 ± 0.88 cm para MT,
19.6 ± 1.54 cm para PT y 22.53 ± 0.80 cm para ADP. Por debajo de estas profundidades
el penetrómetro alcanzó el valor máximo de su capacidad de registro (50 Kg), debido a la
presencia de material parental o capas de suelo compactado (como ocurrió bajo MT).
Los suelos bajo MT registraron una más alta proporción de agregados hidroestables
(WSA) de tamaño 0.7-1.0 mm que los suelos bajo ADP y PT (P < 0.0001, Figura 3). La
proporción de agregados de tamaño 0.5 mm (2.0 ± 0.10 %) no varió significativamente
entre los tres sistemas de labranza. Özpinar y Çay (2005) reportaron que el porcentaje de
agregados entre 1.0-2.0 mm y entre 0.5-1.0 mm fueron significativamente mayores en
suelos MT que en suelos bajo CT.
Probablemente los resultados registrados se debieron a que en los suelos bajo PT y
ADP se obtuvieron valores de contenido de carbono orgánico del suelo (SOC) menores
que los valores registrados bajo MT. Los valores de contenido de agregados hidroestables
estuvieron altamente correlacionados con el del SOC (r = 0.414, P < 0.0001). Los
contenidos de las tres fracciones de WSA no resultaron significativamente diferentes entre
las dos profundidades estudiadas.
Propiedades químicas de los suelos.
El valor de pH y los contenidos de SOC, Fósforo extraíble Olsen (POlsen) y Ca2+, K+, Mg2+
y Na+ intercambiables fueron afectados por el tipo de labranza. Los resultados para estos
parámetros fueron similares en las dos profundidades del suelo analizadas.
Los suelos bajo MT registraron el contenido más alto de SOC (P < 0.0001, Figura 4).
Chan y Heenan (2005) han señalado que la labranza es uno de los dos mayores procesos
responsables de la reducción del contenido de SOC (el otro es la quema de los residuos
vegetales). Este valor mayor de contenido de SOC bajo MT en comparación con ADP y
PT probablemente es resultado de una baja tasa oxidativa de la materia orgánica (SOM)
debida a la labranza reducida que implica menor perturbación del suelo y una tasa menor
de descomposición de los residuos orgánicos depositados en el suelo (Reicosky et al.,
1995). Dalal (1989) ha señalado que la MT reduce la erosión del suelo y la escorrentía y,
consecuentemente, el contenido de SOC en estas condiciones de manejo es superior que
en suelos bajo CT. Rahman et al. (2003) y Özpinar y Çay (2005) también encontraron un
mayor contenido de SOC bajo MT en comparación con suelos bajo CT.
Se registró un valor de pH del suelo menor bajo MT que el registrado bajo PT y ADP (P <
0.0001, Figura 5). En varios trabajos se han reportado resultados que no coinciden con
los reportados aquí. Hussain et al. (1999a), Wander y Bollero (1999) y Liebig et al. (2004)
no encontraron efectos significativos del tipo de labranza sobre el pH del suelo.
El contenido de Ca2+ intercambiable estuvo positiva y significativamente correlacionado
con el pH del suelo (r = 0.764, P < 0.0001). Bajo MT los suelos registraron un contenido
de Ca2+ intercambiable más bajo (P < 0.0001, Figura 6). Contrario a estos resultados,
Hussain et al. (1999b) encontraron valores de Ca2+ intercambiable mayores en suelos
bajo NT que en aquellos que fueron trabajados con labranza mecánica.
Los suelos bajo PT registraron valores más altos de POlsen y K+, Mg2+ y Na+
intercambiables que los suelos bajo ADP y MT (P < 0.0001, Fig. 5). Hussain et al. (1999a)
reportaron un comportamiento similar en los contenidos de P en suelos bajo CT
comparados con los de suelos bajo NT.
El N asimilable (20.54 ± 0.93 mg Kg-1) no resultó afectado por la labranza. En contraste,
Wander y Bollero (1999) encontraron que este parámetro fue significativamente
modificado por NT y CT en Mollisoles y Alfisoles de Illinois. Los contenidos de N
asimilable en los suelos bajo MT no fueron significativamente superiores a los de los
suelos bajo ADP y PT (Figura 5).
Los contenidos de SOC, POlsen, N asimilable y Na+ intercambiable fueron
significativamente mayores a la profundidad 0-20 cm que a la de 21-40 cm, dentro de
cada sitio (P < 0.0001), en los tres tipos de labranza. Wander y Bollero (1999) también
reportaron valores mayores de estos parámetros en la capa de suelo superficial. Los
contenidos de Ca2+, K+ y Mg2+ intercambiables y el pH no fueron significativamente
diferentes entre sí en ambas profundidades del suelo.
Propiedades biológicas de los suelos.
El carbono de la biomasa microbiana del suelo (SMBC) cambió significativamente entre
tipos de labranza, siguiendo el siguiente orden: MT > ADP > PT (P < 0.0001, Figura 5).
Carter (1992) reportó resultados similares, encontrando un contenido de SMBC mayor
bajo cero labranza en comparación con labores de barbecho. Aslam et al. (1999), Salinas-
García et al. (2002) y Balota et al. (2004) también reportaron mayores contenidos de
SMBC bajo el sistema NT que en el sistema CT. El SMBC respondió con rapidez a los
cambios en el tipo de labranza utilizado. Para los tres tipos de labranza estudiados, la
acumulación de SMBC ocurrió en la capa superficial 0-20 cm del suelo. Wander y Bollero
(1999) también encontraron que la acumulación de SMBC fue mayor en la capa
superficial del suelo que en la subsuperficial.
Cambios en las propiedades de los suelos asociados a la edad del cultivo de
maguey mezcalero.
La mayoría de las propiedades de los suelos (pH, SOC, POlsen, N disponible, K+, Ca2+,
Na+ y Mg2+ intercambiables, SMBC y CPR) resultaron modificadas por la edad de los
cultivos de maguey (P < 0.004). Solamente cuatro de los 14 parámetros del suelo
analizados no cambiaron significativamente con la edad de las plantaciones (P > 0.13):
DB y los contenidos de las tres fracciones de WSA analizadas.
No hubo diferencia en los valores de pH del suelo entre los cultivos de clase de edad 1
(7.96 ± 0.11) y clase 2 (7.96 ± 0.06), pero se registró un valor mayor en la clase 3 (8.23 ±
0.09). Los valores de los parámetros SOC (1.56 ± 0.14 % en la clase 1; 1.48 ± 0.15 % en
la clase 2 y 1.65 ± 0.12 % en la clase 3), POlsen (2.12 ± 0.19 mg kg-1 en la clase 1; 2.66 ±
0.33 mg kg-1 en la clase 2 y 3.33 ± 0.51 mg kg-1 en la clase 3) y Ca2+ intercambiable
(31.87 ± 1.76 cmolc kg-1 en la clase 1; 33.22 ± 1.40 cmolc kg-1 en la clase 2 y 39.17 ± 1.96
cmolc kg-1 en la clase 3) incrementaron con la edad del cultivo. En contraste, el contenido
de N disponible disminuyó (23.24 ± 0.97 mg kg-1 en la clase 1; 18.50 ± 1.20 mg kg-1 en la
clase 2 y 19.78 ± 1.02 mg kg-1 en la clase 3). Los contenidos de los cationes
intercambiables, K+ (12.74 ± 1.35 cmolc kg-1 en la clase 1; 20.26 ± 3.34 cmolc kg-1 en la
clase 2 y 19.62 ± 4.26 cmolc kg-1 en la clase 3), Na+ (1.56 ± 0.199 cmolc kg-1 en la clase 1;
1.84 ± 0.22 cmolc kg-1 en la clase 2 y 1.52 ± 0.20 cmolc kg-1 en la clase 3) y Mg2+ (1.22 ±
0.10 cmolc kg-1 en la clase 1; 1.75 ± 0.22 cmolc kg-1 en la clase 2 y 1.52 ± 0.20 cmolc kg-1
en la clase 3) aumentaron de la clase 1 a la clase 2, pero disminuyeron ligeramente en la
clase 3.
El contenido de SMBC disminuyó con la edad de los cultivos (650.31 ± 37.78 µg-1 en la
clase 1; 630.20 ± 46.68 µg-1 en la clase 2 y 628.67 ± 45.41 µg-1 en la clase 3). El valor de
la CPR del suelo aumentó al hacerlo la edad de los cultivos (1.44 ± 0.08 MPa en la clase
1; 1.42 ± 0.07 MPa en la clase 2 y 1.82 ± 0.11 MPa en la clase 3). No hay referencias
bibliográficas acerca de la influencia de la edad del cultivo sobre las propiedades del
suelo, para el maguey mezcalero. Los datos aquí presentados constituyen un aporte
original al conocimiento del comportamiento de las variables físicas, químicas y biológicas
indicadoras de la calidad de los suelos bajo cultivo de A. angustifolia.
En promedio, los suelos de la región son pobres en fósforo asimilable, y pobres a medios
en materia orgánica y nitrógeno total. Estos factores llegan a ser limitantes para la
producción, de ahí que sea necesaria la restitución de los nutrientes que las cosechas
extraen, a través de la práctica del abonado y la fertilización.
La mayor parte de los suelos son de textura ligera, lo que conlleva una muy baja
capacidad de retención de humedad y dificultades para la agregación de las partículas
individuales, que se traduce en una mala estructura que dificulta el crecimiento vegetal.
Todo ello puede verse reflejado en los resultados mostrados en la tabla 4.
Para los nutrientes fósforo, potasio, calcio y boro, el comportamiento de la distribución de
las concentraciones en los tejidos foliares de A. angustifolia siguió una distribución
normal, lo que no ocurrió para el nutriente hierro. En la Figura 6 se observan los valores
medios de concentración foliar que resultaron con la mayor frecuencia, los que podrían
ser considerados, preliminarmente, como valores normales, para las condiciones de
cultivo de esta especie en la región muestreada. En la tabla 5 se reporta la propuesta de
este proyecto para los rangos de valores normales de concentración de nutrientes en
tejido foliar de A. angustifolia cultivado.
EXPERIMENTO 2. Respuesta de A. angustifolia a la aplicación de fertilizantes de
liberación lenta minerales y orgánicos en condiciones semicontroladas.
Obtención del material vegetal
La metodología utilizada para la obtención de las plantas de Agave fue la citada por
Arredondo y Espinosa (2005). Los agaves se obtuvieron de una plantación ubicada en la
comunidad de Agua del Espino, distrito de Ejutla, Oaxaca. Se seleccionaron plantas de A.
angustifolia provenientes de hijuelos rizomatosos que presentaban características
similares de edad, tamaño y sanidad. A las plantas se les eliminó la raíz utilizando tijeras
de podar, así mismo se realizó la desinfección de los agaves mediante su inmersión
durante cinco minutos en una solución de hipoclorito de sodio al 0.624%.
Establecimiento en invernadero
Para el establecimiento de las plantas de Agave en invernadero lo primero que se hizo fue
esterilizar arena por medio del proceso de solarización, mediante la metodología descrita
por Stapleton y Devay (1985). Posteriormente las plántulas fueron colocadas
verticalmente con la base de su tallo sobre arena húmeda previamente desinfectada
durante un periodo de una semana para formación de callo. A continuación fueron
plantadas en arena húmeda por dos semanas para la brotación de primordios radicales,
realizando riegos ligeros cada tercer día.
Análisis de suelo y abonos orgánicos
Al inicio del experimento se tomaron muestras de suelo de la parcela donde se
establecieron los agaves para su análisis físico-químico. Lo mismo se hizo para la
composta y la vermicomposta utilizadas en el ensayo experimental, utilizando los métodos
indicados en el Cuadro 1.
Establecimiento en campo
Los agaves fueron plantados el 28 de febrero de 2006, en surcos con distancia de 3 m
entre surco y surco, y distancia entre planta y planta 1.5 m. En el momento de la siembra
se realizo la primera aplicación de composta y vermicomposta. Después del transplante
se aplicó un riego uniforme, posteriormente se aplicó un riego por semana en el periodo
del 28 de febrero al 1º de mayo de 2006. Desde el 28 de agosto de 2006 se continuaron
los riegos hasta 20 de febrero del 2007.
Diseño experimental
El experimento se estableció bajo un diseño trifactorial 2x4x2, mas un testigo, con arreglo
en bloques completos al azar. Se establecieron 17 tratamientos con 10 repeticiones cada
uno, la unidad experimental fue una planta.
Los factores y niveles de estudio:
A) Fertilización orgánica, con dos niveles: 1) Composta y 2) Vermicomposta.
B) Fuentes de fertilizantes de liberación lenta (FLL), con cuatro niveles: 1) Sin fertilización;
2) Turf Builder® (57–33–34 NPK); 3) Numi Fer® (10–5–15 NPK) complementado con
fosfato diamonico 18-46-00 y 4) Miracle-Gro® (29–3–4NPK) complementado con sulfato
de potasio 00-00-32 y fosfato diamonico 18-46-00. La dosis de fertilización que se utilizo
fue la sugerida por Arredondo et al (2001), 60–30–40 (NPK Kg ha-1) considerando 2 500
plantas ha-1. La fertilización se realizó colocando el fertilizante en ambos lados del Agave
(Figura 1), el cual fue cubierto con suelo.
C) Momento de aplicación de la cantidad total de los abonos y fertilizantes, con dos
niveles: 1) única aplicación; 2) repartida en dos aplicaciones. Los agaves que recibieron
una sola aplicación de composta y vermicomposta, se les aplico el 28 de febrero de 2006,
y los que recibieron una sola aplicación de FLL el 12 de Junio de 2006. Los agaves que
recibieron dos aplicaciones de composta y vermicomposta, se les aplicó el 28 de febrero y
el 28 de agosto de 2006; la aplicación de los FLL se realizó el 12 de junio y el 12 de
octubre de 2006.
Dosis de referencia para la fertilización (Arredondo et al., 2001) 1) Orgánica: composta y
vermicompposta, 1 ton ha-1, considerando 2 500 plantas de Agave por ha; 2) Mineral: 60
– 30 – 40 (NPK, kg ha-1).
A) Variables de respuesta en los agaves
Se tomaron datos cada tres meses de altura y número de hojas de cada una de las
plantas, después de 12 meses se cosecharon los agaves para evaluar las siguientes
características:
1.- Características del tallo. Para medir el diámetro del tallo se cortaron las hojas a una
distancia de un cm de la base del tallo, el cual fue medido en la parte media utilizando un
vernier digital Mitutoyu (modelo CD-12 CP CAP).
Para medir el contenido de Sólidos Solubles Totales (oBrix) se tomó una muestra de
masa vegetal del centro del tallo, la cual se macero para la obtención de una gota de
liquido de tallo y finalmente la cuantificación de oBrix se realizo con un refractómetro
portátil marca Zeigen modelo ZRP-214
Para registrar el peso fresco y el peso seco se utilizó una balanza analítica Sartorius LP
620P. Antes de registrar el pero seco de tallo esto fueron secados en una estufa
(Thermolyne Oven Series 9000) a 65 oC hasta peso constante.
2- Características de la hoja: se contabilizo el número de hojas desplegadas. La
estimación del área foliar se realizó considerando la lámina vegetal como un triángulo y su
área calculada por el producto de las medidas de la base y la altura. Se calculó un factor
de ajuste con una muestra de dos hojas intermedias en posición opuesta por planta (en
total 340 hojas), las cuales fueron dibujadas en papel y se tomó la medida de la base y
altura de cada hoja. Para estimar el valor del factor se realizo lo siguiente:
Cálculo del área foliar en función del peso (W); para calcular el área por medio del peso
los dibujos de las hojas de agave se recortaron y se secaron en una estufa a 60ºC por una
hora, posteriormente fueron pesados en una balanza analítica, así también se recortaron
cuadros de papel con medidas de 1, 4 y 16 cm2, 10 cuadros por cada tamaño, que
también fueron secados y pesados. Finalmente, con estos últimos pesos se calculó un
promedio por tamaño de cuadro y un promedio general, que fue de 0.0074841666 g cm-2.
Con este valor y el peso del papel en el que se dibujaron las hojas se procedió a calcular
el área por medio del peso, de la siguiente manera:
1cm2____ 0. 0074841666 g
X _____ 1.18 g (W del dibujo de una hoja)
X=157.66 cm2 (este procedimiento se realizó para calcular el área de cada hoja).
Una vez calculada el área de cada hoja se obtuvo un promedio general de 159.137 cm2.
Área calculada con medidas de la base y altura; con los datos de base y altura se calculó
el área de cada una de las hojas utilizando la fórmula del triangulo (b x h/2) obteniendo un
promedio general de 81.597 cm2.
El factor de ajuste para la estimación de área foliar utilizando datos de base y altura de las
hojas se obtuvo dividiendo el área calculada con la geometría del triángulo entre el área
calculada con base en el peso: 81.597 cm2 / 159.137 cm2 = 0.513.
Peso de hojas; Para registrar el peso fresco y el peso seco de las hojas de Agave se
utilizó una balanza analítica Sartorius LP 620P. Antes de registrar el peso seco las hojas
fueron secadas en estufa (Thermolyne Oven Series 9000) a 65ºC hasta peso constante.
El análisis de nutrientes (N, P, K, Ca, Mg) se realizó utilizando la parte media (figura 5) de
dos hojas intermedias de cada planta, además se formaron pares de muestras de cada
tratamiento para que finalmente se obtuvieran cinco repeticiones.
3.- Hijuelos: Se contabilizó el número de hijuelos producidos por cada una de las plantas
al final del experimento.
B) Variables de respuesta del suelo donde fueron cultivados los agaves
• pH (Potenciometría, suspensión suelo:agua destilada)
• Conductividad Eléctrica (Conductimetría)
• Materia orgánica (Oxidación húmeda, Walkey y Black)
• Densidad aparente (Probeta)
• Capacidad de retención de humedad (Columna de percolación)
• Velocidad de percolación (Columna de percolación)
• Contenido de agregados hidroestables (Gravimetría, tamizado húmedo)
La determinación de agregados hidroestables se realizó utilizando la técnica de Kemper y
Rosenau (1988) modificada por Bethlenfalvay y Barea (1994). Se tomaron 30 g de suelo
seco al aire y tamizado a 2 mm, colocándolos cuidadosamente sobre un tamiz de malla de
1 mm de abertura colocado sobre otro de malla 0.5 mm de abertura. Posteriormente se
sumergieron los tamices rápido pero cuidadosamente en un recipiente con agua,
efectuando un movimiento descendente-ascendente rectilíneo con un recorrido constante
de 10 cm, a una velocidad de 25 recorridos completos por minuto durante tres minutos.
Se pasaron cuantitativamente los agregados de ambos tamices a papel filtro Whatman,
previamente pesado, por separado. Se secaron en la estufa a 110 oC por 24 h. Estos
agregados se volvieron a colocar en los tamices correspondientes y se repitió el proceso
de movimiento descendente – ascendente, ahora en agua que contenía 2 g de NaCl L-1,
esto se realizó con la finalidad de destruir los agregados y eliminar las partículas menores
a 1 mm y 0.5 mm respectivamente. Al final, en los tamices quedaron únicamente las
arenas mayores a este tamaño, que fueron pesadas otra vez en papel filtro, secadas y
pesadas nuevamente. Para calcular los agregados al primer peso registrado se le resto el
segundo. El contenido de agregados se calculó en porcentaje, con base en el peso de
suelo seco utilizado.
Análisis de datos
Con los datos obtenidos de cada variable se realizó el análisis de la varianza,
comparación de medias deacuerdo al diseño experimental. El análisis se realizado
utilizando el programa SAS (Statystical Analysis System, 1999).
Resultados y Discusión
Características evaluadas en las plantas de Agave angustifolia
Altura de la planta. Crecimiento en altura de A. angustifolia por efecto de la fertilización
orgánica. La fertilización orgánica ya sea con composta o vermicomposta tuvieron efecto
similar sobre el crecimiento en altura de plantas de A. agustifolia (Figura 9). Los modelos
de ajuste para el comportamiento del crecimiento en altura indican una tasa promedio
mensual de 0.618 y 0.628 cm para composta y vermicomposta, respectivamente, los
cuales son estadísticamente iguales entre sí. El testigo mostró promedios de 45.97 mayo,
52.1 agosto, 56.7 noviembre y 58.2 cm en febrero, que representa 1.8, 0.6, 3.4 y 5.4 cm
menos comparados con las plantas que fueron fertilizadas con vermicomposta, esto
sugiere que la aplicación de fertilización orgánica si promueve ligeros aumentos en el
crecimiento en las plantas de Agave angustifolia.
Crecimiento de la altura de plantas de Agave por efecto de la fertilización mineral con
fertilizantes de liberación lenta. La aplicación de fertilizantes de liberación lenta (TB, NF y
MG) a plantas de A. angustifolia, contribuyó para que éstas alcanzaran un mayor en altura
a lo largo de todo el año de evaluación, comparado con testigo que registraron las
menores alturas a lo largo de todo el periodo (Figura 10). Aunque entre los productos
aplicados no se registraron diferencias de su efecto sobre el crecimiento vegetal, sin
embargo TB promovió para que las plantas de agave tuvieran una mayor altura de 47.21
mayo, 53.36 agosto, 60.45 noviembre y 63.24 cm en febrero, promedios que superan al
testigo con 1.24, 1.26, 3.78 y 5.04 cm de altura respectivamente.
Crecimiento de la altura de plantas de Agave por efecto del momento de aplicación de la
fertilización. Las plantas de A. angustifolia mostraron mayor crecimiento en altura cuando
la cantidad total de los fertilizantes aplicados fue realizada en un solo momento, como se
observa en la figura 11, comparado con las plantas que recibieron la fertilización repartida
en dos momentos, aunque de manera no significativa la diferencia sea de tan solo 3.32
cm. Mientras que las plantas que corresponden al tratamiento testigo siempre mostraron
los menores promedios, esto indica la fertilización ya sea un solo momento o en dos si
ayuda a un mejor crecimiento de los agaves.
Incremento final de la altura. La aplicación los diferentes tratamientos de fertilización
orgánica, fertilizantes de liberación lenta y momentos de aplicación, en las plantas de
Agave angustifolia, no mostraron diferencias estadísticas significativas (Cuadro 6) en el
incremento de altura después de un año de evaluación. La falta de efectos significativos
de los factores en estudio posiblemente se haya debido a que todas las plantas recibieron
riego a lo largo del periodo de evaluación, puesto que bajo condiciones de no deficiencia
de agua las plantas con metabolismo CAM, como lo son los agaves, se encuentran dentro
de las más productivas y con crecimiento favorable, en cambio bajo condiciones severas
de deficiencia de agua las plantas con este tipo de metabolismo sólo son capaces de
mantener una tasa de crecimiento pequeño y de esa manera no comprometen su
supervivencia (Black, 1986). Otero et al. (2000), en un experimento de efecto del riego en
Agave fourcroydes en fase de vivero, encontraron que el riego promovió diferencias
significativas en la altura final de las plantas, en comparación con el testigo que no recibió
agua. Las plantas que recibieron riego alcanzaron una altura de 45 - 50 cm a los 12
meses de establecido, mientras que el testigo alcanzó una altura de 37.77cm en el mismo
periodo de tiempo, concluyendo que la aplicación de riego favoreció el aumento en la
altura del henequén en época de sequía, acortándose así la fase de vivero. En trabajos
realizados en vivero (Otero et al., 2000) con sisal (A. sisalana), planta similar al henequén,
el tamaño de las plantas se duplicó con irrigación, obteniéndose los efectos más
pronunciados a los 6 meses de edad.
La comparación mediante contrastes ortogonales mostró que el incremento en altura de la
plantas de Agave angustifolia fue significativamente diferente en respuesta al momento de
aplicación de vermicomposta y FLL, ya que cuando estos fertilizantes se aplicaron en un
solo momento la altura de la plantas incrementó en promedio 26.06 cm, mientras cuando
se aplicaron en dos momentos sólo incrementaron 20.5 cm.
Parámetros evaluados en las hojas. Número de hojas desplegadas de A. angustifolia
por efecto de la fertilización orgánica. El comportamiento de esta variable por efecto de la
aplicación de fertilización orgánica fue similar para ambos productos, composta y
vermicomposta, pero comparadas con el testigo las plantas fertilizadas con
vermicomposta presentaron dos hojas más la final de la evaluación (Figura 12). Es de
resaltar que en el periodo mayo-noviembre la tasa de producción foliar fue mayor, esto
probablemente se deba a que en esos meses se concentró la mayor parte de la
temporada de lluvia, lo que resultó un factor promotor, ya que de febrero-mayo y
noviembre- diciembre se observa un comportamiento diferente, a pesar de que se aplicó
riego una vez por semana, lo que no llegó a ser equivalente a la precipitación que se
recibió en el sitio experimental, por tanto podemos decir que el riego tiene influencia en la
producción foliar en plantas de A. angustifolia.
Generalmente los agaves se distribuyen en zonas áridas y semiáridas, donde las
condiciones de humedad y precipitación son escasas, lo cual es un factor limitante de
crecimiento por lo que estas plantas presentan adaptaciones para hacer un uso más
eficiente del agua restringiendo su actividad metabólica (CAM), por tanto se considera que
al facilitarle la disponibilidad de agua la planta responda con una mayor y mas eficiente
actividad metabólica. El uso de la ruta fotosintética C3 permite que algunas plantas CAM
maximicen la ganancia de carbono cuando las condiciones ambientales son favorables,
en particular, cuando aumenta la disponibilidad de agua en el medio de crecimiento
(Cushman, 2001; Pimienta-Barrios et al., 2002, 2005; Keeley y Rundel, 2003). José (1995)
encontró que los agaves de cuatro y ocho años el desarrollo de hojas nuevas de A.
angustifolia se relaciona con factores del medio como: temperatura, irradiación y
precipitación, ya que desarrollaron mayor número de hojas en los meses con mayor
precipitación y por consecuencia mayor humedad en el suelo; mientras que la producción
de hojas decreció en un 100% en los meses con escasa precipitación y bajas
temperaturas. De igual manera las tasas máximas de fijación neta de CO2 se obtuvieron
en los meses con mayor precipitación. La misma autora considera que la apertura
estomatal está directamente relacionada con cambios en el contenido de agua y
temperatura celular, y no con la cantidad o capacidad de fijación de CO2.
Número de hojas desplegadas A. angustifolia por efecto de la fertilización mineral con
fertilizantes de liberación lenta. La aplicación de FLL a plantas de A. angustifolia mostró
un comportamiento similar a lo ocurrido con los productos orgánicos, el número de hojas
desplegadas fue mayor en los meses de mayo-noviembre. Para esta variable, solamente
el producto TB promovió valores mayores que el tratamiento testigo aunque de manera no
significativa, en todos los meses del periodo evaluado, (Figura 13).
Número de hojas desplegadas A. angustifolia por efecto del momento de aplicación de los
fertilizantes. En la figura 14 se observa que las plantas de Agave angustifolia que
recibieron la cantidad total de fertilizante en un solo momento de aplicación desarrollaron
mensualmente mayor número de hojas que aquellas a las que el fertilizante se les
adicionó en dos aplicaciones y comparado con el las plantas del tratamiento testigo
presentó de manera no significativa dos hojas más al final del periodo de evaluación.
Efecto de la fertilización orgánica en las variables evaluadas en hojas de A. angustifolia.
La aplicación de composta y vermicomposta a las plantas de A. angustifolia no promovió
efectos en todas las variables evaluadas en las hojas (número de hojas, área foliar, peso
fresco y peso seco), aunque las plantas a las que se aplico composta se observó una
tendencia a tener hojas con mayor promedio en área y peso seco (Cuadro 7).
La comparación mediante contrastes ortogonales mostró que el incremento en número de
hojas fue significativamente diferente en respuesta a la aplicación de fertilizantes, ya que
las plantas que recibieron algún tipo de fertilizantes orgánico o mineral o ambos
incremento 16.2 hojas, y aquellas que no recibieron fertilización incrementaron 14.3 hojas.
Efecto de los fertilizantes minerales de liberación lenta (FLL) en las variables evaluadas
en hojas de A. angustifolia. Con la aplicación de FLL no se registraron efectos
significativos en el incremento del número de hojas desplegadas y área foliar; sin
embargo las plantas sometidas al tratamiento TB fue el que presento 17 hojas y 727.5
cm2 de área foliar, superando a las plantas del tratamiento testigo con cuatro hojas y
153.0 cm2 de área foliar (Anexo 16). En cambio, si presentó diferencias estadísticas
significativas en las variables peso fresco y peso seco de las hojas de A. angustifolia
encontrando que las plantas a las que se aplicaron los productos TB, NF y MG superaron
al promedio de las plantas que no recibieron fertilizantes de liberación lenta (SFLL). Las
plantas que recibieron el fertilizante de liberación lenta TB presentaron estadísticamente
el mayor promedio de peso fresco (1613.4 g) y de peso seco (307.0 g), estos valores
superaron a las plantas del tratamiento SFLL con 355.4 y 75.8 g respectivamente (Cuadro
7). Por tanto, para todas las variables evaluadas en las hojas de Agave el tratamiento que
mejor respuesta promovió fue TB, ya que se obtuvieron los mayores valores promedio.
La comparación mediante contrastes ortogonales mostró que el peso fresco y seco de
hojas de Agave angustifolia fue significativamente diferente en respuesta a la combinación
de fertilizantes de FLL y vermicomposta, ya que las plantas que recibieron la combinación
de estos fertilizantes presentaron 1513.47 y 292.24 g de peso fresco y seco, mientras que
las plantas que fueron fertilizadas con vermicomposta pero sin FLL presentaron
significativamente menores promedios de peso fresco y seco (1213.95 y 219.54 g)
respectivamente.
Efecto del momento de aplicación de los fertilizantes (Mo) en las variables evaluadas en
hojas de A. angustifolia. La aplicación de los fertilizantes en un solo momento o su
fraccionamiento en dos momentos no promovió efectos en el incremento del número de
hojas, peso fresco y peso seco en hojas de Agave angustifolia, aunque se observa una
tendencia (cuadro 7), cuando las plantas recibieron el fertilizante en un solo momento
estas variables obtuvieron promedios mayores que cuando se aplicó el total del fertilizante
en dos momentos. Sin embargo al menos para el área foliar si se encontraron diferencias
estadísticas significativas, obteniéndose la mayor área cuando el fertilizante se aplicó en
un solo momento, el cual superó en 73.56 cm2 de área al promedio de las plantas que se
fertilizaron en dos momentos. En este caso se trata de una variable muy importante, ya
que esta relacionada directamente con la fotosíntesis, actividad de gran importancia
fisiológica, ya que se espera que al existir mayor área foliar haya mayor capacidad de
fotosíntesis, lo cual favorece a la síntesis de carbohidratos. Nobel et al (1998) mencionan
que la fotosíntesis, junto con la respiración, determinan en gran parte la cantidad de los
azúcares que se forman en las hojas y posteriormente se transportan y almacenan en el
tallo (piña) de los agaves.
La comparación mediante contrastes ortogonales mostró que el área foliar de plantas de
Agave angustifolia fue significativamente diferente en respuesta al momento de aplicación
de vermicomposta y FLL, ya que cuando estos fertilizantes se aplicaron en un solo
momento el área foliar fue de 764.1cm2, mientras cuando se aplicaron en dos momentos
sólo presentaron 627.13 cm2 de área foliar.
De manera general, podemos afirmar que para el cultivo de Agave angustifolia, en las
condiciones en que se realizó el trabajo, el momento en que se aplicó la dosis del
fertilizante si promovió respuestas, aunque no se hayan presentado efectos significativos
en todas las variables evaluadas, en las hojas de agave se observaron los mayores
promedios cuando el fertilizante se aplicó en un solo momento. Las evidencias recogidas
con este trabajo apuntan a que posiblemente, para que se puedan observar efectos
estadísticos por el factor analizado, se debe considerar un periodo de evaluación mayor
que el considerado en este experimento, debido a que se trata de un cultivo de ciclo largo.
En la figura 15 se observan los promedios de las variables evaluadas en las hojas de
Agave angustifolia por tipo de fertilización (orgánica y mineral con fertilizantes de
liberación lenta) comparados con el promedio de las plantas del tratamiento testigo. En la
variable incremento en número de hojas el testigo tuvo en promedio 2 hojas menos que a
aquellas que recibieron ya se FO o FLL. Para las variables área foliar, peso freso y peso
seco las plantas que recibieron fertilización con FO+FLL presentaron los mayores
promedios 689.0 cm2, 1580.0 g y 285.96 g, promedios que superaron al testigo con
19.93, 27.90 y 25.30 % área foliar, peso fresco y seco respectivamente.
Concentración foliar de nutrimentos. Efecto de la fertilización orgánica en la
concentración foliar de nutrimentos en plantas de A. angustifolia. En el análisis de
macronutrimentos, las hojas de las plantas que recibieron fertilización orgánica de
composta y verimicomposta no se registraron efectos significativos en la concentración de
P, K, Ca y Mg, pero sí la hubo para la de N, observándose que las plantas que recibieron
fertilización de composta tuvieron la mayor concentración de N (0.856%), mientras que
con vermicomposta presentaron una menor concentración de N 0.807 %. (Cuadro 8). El
sustrato composta, cuando se aplico combinado con TB en una sola fecha, las plantas
acumularon en sus hojas 0.909 % de N, cantidad que fue significativamente superior a
0.815 % de N que en promedio tuvieron las hojas de las plantas que recibieron NF y MG.
La comparación mediante contrastes ortogonales para la concentración de N en hojas de
Agave mostró efectos altamente significativos en respuesta a la aplicación de TB y
composta en dos momentos, que promovió para que las plantas de Agave angustifolia
acumularan en sus hojas 0.972 % de N, cantidad que fue significativamente superior a
0.808 % de N que en promedio tuvieron las hojas de las plantas que recibieron NF y MG.
La aplicación de vermicomposta combinada con TB en un solo momento de aplicación
también presento efectos altamente significativos 0.753 % de N, ya que cuando se aplico
vermicomposta ya se con NF ó MG las plantas contenían en promedio una concentración
significativamente mayor (0.878 %) de N. Los valores observados para N son inferiores a
los reportados por Hernández (2003), este autor encontró que cuando las plantas de
Agave angustifolia fueron fertilizadas con composta la concentración de N fue de 1.78%
en promedio, mientras que las que fueron fertilizadas con vermicomposta tuvieron un
valor de 1.98%, valores superiores a los encontrados en este trabajo. Esta diferencia de
valores quizá se deba el origen del abono orgánico o grado de madurez del mismo, así
como la obtención de la planta, ya que para este experimento se utilizaron hijuelos
rizomatosos y en el experimento de Hernández se trata de plantas obtenidas por cultivo in
vitro.
Pero también las diferencias se podrían explicar por la forma en que se establecieron los
experimentos: Hernández (2003) estableció las plantas en contenedores, mientras que en
el presente trabajo se establecieron en campo. En estudios de fertilidad y nutrición de
agaves se ha dado mayor énfasis al nitrógeno, debido a que este es el elemento que
absorben en mayor cantidad, y además es el que tiene mayor influencia en el crecimiento
de estas plantas (Nobel, 1988).
Efecto de la aplicación de fertilizantes de liberación lenta (FLL) en la concentración foliar
de nutrimentos en plantas de A. angustifolia. El análisis de varianza no mostró efectos
significativos para la concentración de nutrimentos con el factor FLL. Los promedios de
concentración nutrimental obtenidos con cada uno de los tres fertilizantes de liberación
lenta resultaron estadísticamente iguales a los del tratamiento control. Sin embargo, al
realizar contrastes ortogonales se encontró que la aplicación de TB con composta en dos
momentos mostró diferencias significativas, puesto que las plantas presentaron 0.412 %
de P, comparado cuando se aplicó ya sea con NF ó MG combinados con la composta en
dos momentos tuvieron en promedio 0.265 % de P. También el contraste ortogonal
mostró diferencias significativas por efecto de la aplicación de NF con vermicomposta en
dos momentos, ya que con esta combinación los agaves tuvieron 0.484% de P, cantidad
que fue significativamente mayor a los 0.320 % de P que tuvieron las hojas de las plantas
que recibieron la vermicomposta con MG en dos momentos.
Para la concentración de calcio en hojas de agave la comparación mediante contrastes
ortogonales mostró efectos altamente significativos en respuesta a la aplicación de NF
con e abono orgánico composta en dos momentos, donde las hojas de los agaves
tuvieron 1.220 % de calcio, cantidad significativamente mayor a los 1.048 % de Ca en las
hojas de las plantas fertilizadas con composta y MG en dos momentos.
Efecto del momento de aplicación (MO) de la cantidad total de los fertilizantes en la
concentración foliar de nutrimentos en plantas de A. angustifolia. El momento de
aplicación de la cantidad total del fertilizante sólo promovió diferencias significativas
(α=0.05) en la concentración de P, observando que cuando la fertilización se aplicó en
dos momentos, las plantas de A. angustifolia absorbieron una mayor cantidad de P,
aumentando la concentración en 0.065% mas que cuando los agaves recibieron la
fertilización en un solo momento. La comparación con contrastes ortogonales para la
concentración de fósforo en las hojas de Agave angustifolia tuvo efectos significativos en
respuesta al momento de aplicación de la composta, ya que cuando las plantas solo se
fertilizaron un vez tuvieron menor promedio (0.269 %) de P, comparado con los 0.299 %
de P que tuvieron las plantas a las que se aplico la composta en dos momentos. El
momento de aplicación de composta con FLL, en la comparación mediante contrastes
ortogonales también mostró efectos significativos, dado que los agaves que fueron
fertilizados en un solo momento tuvieron menor contenido de P (0.222 %) en sus hojas,
mientras que al fertilizarlas en dos momentos obtuvieron mayor promedio (0.314 % P).
Comportamiento similar ocurrió con las plantas fertilizadas con vermicomposta y FLL,
cuando se aplicó en un solo momento las plantas tuvieron menor porcentaje de fósforo
(0.250 %), comparado cuando se aplicó el fertilizante en dos momentos donde las hojas
de las plantas tuvieron 0.374 % de P.
El momento de aplicación de vermicomposta en la comparación 6 (Anexo 19) mediante
contrastes ortogonales mostró diferencias altamente significativas para la concentración
de magnesio en hojas de A. angustifolia, cuando la vermicomposta se aplicó en un solo
momento las hojas de las plantas presentaron 0.298 % Mg en promedio, cantidad
estadísticamente superior a los 0.261 % de Mg que tenían las hojas de las plantas que
fueron fertilizadas con vermicomposta en dos momentos.
La comparación de las concentraciones de nutrimentos en hojas de A. angustifolia por
efecto del tipo de fertilización, mostró que la aplicación de FO y FO+FLL promovieron para
que las plantas de Agave presentaran concentraciones similares de nutrimentos (0.826 y
0.833 N, 0.344 y 0.291 P, 1.395 y 1.384 K, 1.038 y 1.143 Ca y 0.289 y 0.294 Mg). Los
promedios de las plantas fertilizadas con FO+FLL superaron con 9.60, 18.77, 16.59, 4.95
y 22.29 % a las plantas de Agave angustifolia correspondientes al testigo (Figura 16).
Parámetros evaluados en el tallo. Efecto de la fertilización orgánica en las variables
evaluadas en tallos de plantas A. angustifolia. La aplicación de FO no presentó efectos en
las variables diámetro, peso fresco y peso seco de tallo, pero si para grados Brix (oBx),
obteniendo la mayor concentración de sólidos solubles totales las plantas que fueron
fertilizadas con composta (C), presentaron 26.2ºBx y las que recibieron vermicomposta
24.8ºBx. También las fertilizadas con composta fueron las que presentaron el porcentaje
de nitrógeno más alto en el análisis de nutrimentos en hojas. Resultados que concuerdan
Mussett y Díaz (2000), ya que ellos mencionan que cuando existe buena disponibilidad de
N se favorece el incremento de la concentración de azúcares en las plantas de A.
angustifolia.
El análisis de azúcares en las piñas de agave es importante porque el alcohol obtenido en
la fermentación depende la cantidad de azúcares reductores, en las fabricas de
elaboración de tequila se practican dos tipos de análisis; determinación de azúcares
reductores y medición de grados Brix. Los ºBx representan una escala arbitraria para
medir densidades de soluciones de azucares y equivalen al porcentaje en peso de sólidos
solubles en una muestra, que principalmente son azucares, los cuales se miden con un
refractómetro, con el cual se determina el índice de refracción de un haz de luz que
atraviesa el medio en el cual se encuentran los azúcares (Potter, 1995).
Efecto de la fertilización mineral con fertilizantes de liberación lenta en las variables
evaluadas en tallos de A. angustifolia. La aplicación de FLL no mostró efectos
significativos en ninguna de las variables evaluadas en el tallo de plantas de Agave
angustifolia. Sin embargo este factor presentó un comportamiento similar a las variables
evaluadas en las hojas, ya que las plantas que fueron fertilizadas con el fertilizante e
liberación lenta TB desarrollaron tallo más grandes aunque de manera no significativa.
Esto sugiere que de los tres fertilizantes de liberación lenta que se evaluaron en este
experimento, Turf Builder® (TB) tuvo efecto para que las plantas mostraran tendencias de
mayor crecimiento de hojas y tallo. La comparación mediante contrastes ortogonales
mostró que la concentración de sólidos solubles totales en el tallos de agaves fue
significativamente diferente en respuesta a la aplicación de fertilizantes, ya que las plantas
que recibieron algún tipo de fertilizante ya sea orgánico ó mineral tuvieron 25.5ºBx, y
aquellas que no recibieron fertilización presentaron 22 .0 ºBx.
Efecto del momento de aplicación de la cantidad total del fertilizante (Mo) en las variables
evaluadas en tallos de A. angustifolia. La aplicación de la cantidad total de los fertilizantes
en uno ó dos momentos no mostró diferencias estadísticas significativas, aunque
nuevamente se observó una tendencia de obtener mayor promedio cuando el fertilizante
se aplicó en un solo momento (Cuadro 9), como se registró también en las variables
evaluadas en hojas (Cuadro 7).
La aplicación de FO+FLL a plantas de Agave angustifolia promovieron para que los tallos
de las plantas incrementaran mayor diámetro, ºBx, mayor peso fresco y seco, 7.2 cm,
25.5, 814.62 g y 197.38 g respectivamente, valores que superaron en 16.88, 15.90, 23.62
y 15.00 % a las plantas del tratamiento testigo (Figura 17). Comportamiento similar ocurrió
en las variables evaluadas en hojas porque la paliación de FLL promovió para que las
plantas de A. angustifolia desarrollaran mayor número de hojas, área foliar y peso fresco y
seco, por lo que se sugiere que en las condiciones en que se estableció este experimento
la fertilización con FLL favorece para que las plantas presenten un mejor crecimiento.
Número de hijuelos. El número de hijuelos producidos por la plantas de Agave
angustifolia fue en promedio dos por planta, en esta variable los tres factores de estudio,
fertilización orgánica, fertilizantes de liberación lenta y momento de aplicación no
presentaron diferencias estadísticas significativas (Cuadro 10).
El sistema radical de las plantas CAM exhiben relaciones raíz/ rizoma pequeñas, que
limitan la pérdida de agua hacia el suelo, pero mantienen la habilidad para la toma rápida
de agua aun cuando están hidratadas (Gibson y Nobel, 1986). Esto explicaría el porque
las plantas de Agave desarrollaron igual número de hijuelos, ya que a todos los
tratamientos se les aplicó riego uniforme durante todo el periodo de evaluación; por tanto,
al tener buenas condiciones de humedad, los agaves no tuvieron que desarrollar un
mayor número de hijuelos. La comparación mediante contrastes ortogonales mostró que
el número de hijuelos fue significativamente diferente en respuesta a la aplicación de
composta y TB en dos momentos promovió para la plantas de A. angustifolia
desarrollaran tres hijuelos, mientras que aquellas que recibieron composta, NF y MG
significativamente tuvieron menor número (2) de hijuelos. La comparación mediante
contrastes ortogonales mostró que en número de hijuelos fue significativamente diferente
en respuesta a la aplicación de composta y NF en un solo momento promovió para la
plantas de A. angustifolia desarrollarán un hijuelo, mientras que aquellas que recibieron
composta y MG tuvieron significativamente mayor número (3) de hijuelos.
En la figura 18 se observan los promedios del número de hijuelos producidos por las
plantas de Agave angustifolia por efecto de FO y FO+FLL los cuales muestran efectos
similares ya que en promedio los agaves produjeron dos hijuelos con estos dos tipos de
fertilización, mientras que las platas que no recibieron ningún tipo de fertilización (testigo)
produjeron sólo un hijuelo.
Parámetros evaluados en suelo. En este trabajo se analizaron sólo algunos de los
indicadores de la calidad del suelo. Según SQI (1996), los indicadores de la calidad del
suelo pueden ser las propiedades físicas, químicas y biológicas, o procesos que ocurren
en él. La importancia de la evaluación de las características del suelo es necesaria,
porque ellas reflejan la manera en que el suelo favorece o limita el crecimiento y el
desarrollo de las plantas.
En lo que respecta a la calidad del suelo, esta ha sido entendida de muchas formas.
Gregorich et al. (1994) y Carter et al. (1997), mencionan que la calidad debe interpretarse
como una medida de la utilidad y capacidad del suelo para funcionar adecuadamente con
relación a un propósito especifico en una escala amplia de tiempo. Para otros significa
promover la productividad del sistema sin perder sus propiedades físicas, químicas y
biológicas, asimismo atenuar contaminantes ambientales y patógenos, además de
favorecer la salud de plantas y animales (Doran y Parkin, 1994). Dentro de las
características indicadoras de la calidad del suelo se encuentra el pH, que tiene
importancia en la disponibilidad de los nutrientes, ya que la máxima disponibilidad se
encuentra cuando el pH se acerca a la neutralidad entre 6.0 y 6.5. En los resultados
obtenidos (Cuadro 11) se encontró que el suelo en donde se incorporó fertilización
orgánica de composta y vermicomposta resultó con un valor de pH neutro (6.6. y 7),
mientras que el suelo en donde se aplicó algún tipo de FLL, resultó con un valor de pH
moderadamente ácido (5.1-6.5). La aplicación del fertilizante en una ocasión propició que
el suelo resultara con un pH neutro (6.6-7.3) (NOM-021-RECNAT-2000).
Para el contenido de materia orgánica, independientemente del factor de estudio, se
registraron valores fluctuando de 0.88 a 1.24 % de MO en el suelo, valores que están
considerados como un nivel bajo (NOM-021-RECNAT-2000). Al presentar similares
contenidos de MO, también se registraron valores similares de densidad aparente, ya que
estas variables están directamente relacionadas. En cuanto al contenido de humedad se
registraron valores de 8.57 a 14.01%, este último se presento cuando al suelo se adicionó
un FLL, seguido por el valor 13.33% cuando se adicionó composta.
Para la conductividad eléctrica, todos los niveles de estudio favorecieron que en el suelo
se presentara un efecto moderadamente salino (2.1- 4.0 dS m-1), el cual resultó superior
en todos los casos al tratamiento control (SFLL) (<1dSm -1) (NOM-021-RECNAT-2000). El
mayor tiempo de percolación del agua en la muestras de suelo se presentó en los suelo
con mayor porcentaje de materia orgánica (Cuadro 11). Esto demuestra que el contenido
de MO influye en la capacidad de retención de humedad, además contribuye para que la
percolación del agua en el suelo sea más lenta.
Respecto al contenido de agregados hidroestables se obtuvieron resultados de
agregación de 9.7 a 11.4%.La estabilidad de los agregados hace referencia a la
capacidad de estos para mantener su forma al estar sometidos a fuerzas externas
generalmente asociadas con el agua como: humectación y el impacto de las gotas de
lluvia (Paynes, 1992). El USDA (1996) menciona que los suelos con altos contenido de
materia orgánica tienen gran estabilidad de agregados. Los resultados obtenidos en este
experimento no fueron coincidentes con esa afirmación, en este caso el contenido de
materia orgánica no influyó en el porcentaje de agregados hidroestables.
EXPERIMENTO 3. Diversidad de hongos formadores de micorriza arbuscular en sistemas de producción de A. angustifolia. Muestreo. Se obtuvieron un total de 20 submuestras en cada parcela, las cuales fueron
mezcladas y homogeneizadas, reducidas por cuarteo hasta alrededor de tres Kg por
muestra compuesta. Las muestras se secaron al aire en el laboratorio, se pesaron 50 g de
cada suelo para el aislamiento de esporas de HMA, mediante la utilización de los
métodos de tamizado húmedo y decantación (Gerdemann y Nicolsosn, 1963) y de
centrifugación en solución de sacarosa (Walker et al., 1982) (Figura 13).
Establecimiento de plantas trampa. Debido a que las esporas de hongos que forman
micorriza arbuscular son biotrofos obligados que habitan en el suelo, para poderlos
identificar adecuadamente es necesario propagarlos por medio de plantas trampa, las que
se establecieron utilizando como sustrato de crecimiento una mezcla de suelo y arena de
río en proporción 1:1, esterilizado por medio de vapor fluente por una hora durante tres
días consecutivos. El sustrato estéril se coloco en una maceta desinfectada con
formaldehído y alcohol. La maceta se lleno hasta tres cuartas partes de su capacidad
total. El inoculo micorrícico se colocó en una capa homogénea de tres cm
aproximadamente. Las macetas se llenaron hasta su capacidad total. Se procedió a la
siembra con semillas desinfectadas, se mantuvo bajo un micro invernadero creado en el
laboratorio de suelos del CIIDIR Oaxaca por tres meses, se utilizó sorgo como planta
trampa ya que para la propagación de esporas de HMA se recomienda plantas de
crecimiento rápido y con abundante formación de raíces (Figura 14).
Identificación a nivel de género. Se separaron las esporas en buen estado con su hifa
de sostén y se procedió a agrupar por colores y por forma (globosa, elipsoide,
subglobosa).
En cuanto a los colores se utilizó como referencia la carta de colores del INVAM, los
cuales se manejan por medio de claves que consisten en los porcentajes presentes de
los colores negro, amarillo, rojo y azul (Anónimo, 2004d). Posteriormente se prepararon
montajes en laminillas con las esporas a identificar. El medio de montaje que se utilizó fue
alcohol polivinilico-ácido láctico-glicerol (PVLG), ya que es el medio que menos afecta la
morfología de las esporas; y PVLG con reactivo de Melzer en una proporción 1:5 (Walker,
2002).
Una vez agrupadas las esporas por morfotipos bajo el microscopio estereoscópico, se
realizaron las preparaciones permanentes, depositando con pinzas de 20 a 25 esporas
intactas sobre una gota de PVLG en un extremo del portaobjetos. En el otro extremo se
colocó otro grupo de esporas del mismo morfotipo sobre una gota de PVLG con reactivo
de Melzer. Enseguida se colocaron cuidadosamente los cubreobjetos, evitando formar
burbujas. Estas preparaciones se dejaron secar durante 24-48 horas a temperatura
ambiente, en posición horizontal.
Identificación a nivel de especie. Se examinaron bajo microscopio compuesto las
características de las esporas intactas en ambos medios de montaje (color, diámetro,
forma, grosor de la pared, etc.). Cuando las esporas están en el reactivo de Melzer, en
algunos casos se puede observar un cambio de color de rosa pálido a rojo intenso en la
pared externa. Para la identificación de las especies se requiere determinar el tamaño de
las esporas y la estructura de la pared, este último es el principal criterio que se utiliza
para la delimitación de las especies (Figura 15).
P X E L C M G A U
Figura 15. Tipos de capas que pueden presentar las paredes de las esporas de hongos micorrízicos arbusculares. P = peridial, X = expandible, E = evanescente, L = laminada, C = coriácea, M = membranosa, G = germinal, A = amorfa, U = unitaria (Schenck y Perez, 1990).
CAPAS EXTERNAS
Para medir las esporas, la o las capas de la pared de la espora y de la hifa sustentadora.
Actualmente, la descripción del número y tipos de capas presentes en las esporas es
característica fundamental para la ubicación taxonómica de los HMA. Se utilizó un ocular
micrométrico, en un microscopio óptico el cual fue previamente calibrado. Se midieron de
20-50 esporas para obtener la media estadística.
Mediante la aplicación de una leve presión al cubreobjetos se rompieron las esporas, para
realizar el estudio de la estructura de su pared. Se contaron las capas de la pared de la
espora, tomando en cuenta el tipo de ornamentación. Para la representación de las capas
se utilizo un murografo. También se observaron las características morfológicas de la
hifa de sostén, teniendo en cuenta forma, color, capas y mecanismo de separación del
contenido de la espora de la hifa.
Una vez que se registraron estos datos, se utilizaron las claves específicas para HMA de
Schenk y Pérez (1990) y del INVAM (Morton, 2003) para completar la identificación a nivel
de género y especie.
Análisis estadístico y determinación de índices de diversidad, riqueza y abundancia
de HMA. Se utilizó un análisis estadístico mediante el error típico con el programa Excel,
este análisis se aplicó para la determinación de la riqueza y abundancia de HMA así
como la comparación de los índices de diversidad. Para la evaluación de la riqueza de
especies se utilizó la siguiente formula:
Riqueza:
R = Número de especies establecidas en el muestreo
Para la determinación de la abundancia relativa de cada especie de HMA, en los sitios de
muestreo se utilizo la siguiente formula:
(n/N) 100 donde:
n = Número de esporas que pertenecen a una especie /
N = total del numero de esporas en el sitio de muestreo
Para la determinación de la diversidad de HMA se utilizó el índice de diversidad de
Shannon - Wiener, el cual se estimó mediante el software Diversity (Universidad de
Oxford, 1995).
Resultados y Discusión
Especies de hongos micorrizógenos arbusculares identificadas
En el Cuadro 4 se indican las especies encontradas, así como su ubicación
taxonómica. Se identificaron 19 especies que corresponden a siete géneros
reportados, seis en el orden Glomales y uno en el orden Diversisporales.
Cuadro 4. Listado de taxa de HMA encontrados en agrosistemas de A. angustifolia.
ORDEN GLOMALES DIVERSISPORALES
SUBORDEN GLOMINEAE
FAMILIA GLOMACEAE ACAULOSPORACEAE GIGASPORACEAE DIVERSISPORACEAE
ESPECIES Glomus aggregatum Acaulospora Scutellospora Diversispora etunicatum
Glomus clarum scrobiculata verrucosa
Glomus geosporum Acaulospora spinosa Gigaspora albida
Glomus intraradices Entrophospora Gigaspora decipiens
Glomus macrocarpum infrecuens Gigaspora
Glomus mosseae ramisporophora
Glomus tortuosum
Sclerocystis
pakistanica
Sclerocystis rubiformis
sclerocystis sinuosum
Sclerocystis
liquidambaris
La mayor parte de los suelos contienen una mezcla de especies de hongos MA
asociados a las raíces de las plantas. Las esporas en estos suelos se presentan en
diferentes etapas de madurez, parasitadas o aún muertas. Previamente el
establecimiento de cultivos monoespóricos a partir de inoculo esporal, es conveniente
propagar en maceta las esporas presentes en suelos de campo.
Existen diferentes estrategias para cultivar las especies autóctonas. En este estudio,
aun cuando se logró incrementar el número total de esporas de los suelos
muestreados, no en todas las especies se logró la misma tasa de multiplicación del
número de esporas. Esto coincide con lo señalado por Morton y Benny (1990), quien
observó que algunas especies presentes en los suelos pueden disminuir su número, o
incluso desaparecer, cuando se les intenta multiplicar en macetas de propagación,
debido a factores ambientales desconocidos o a las condiciones del invernadero. Otras
especies raras o aparentemente inexistentes pueden, en cambio, incrementar su
número.
Se encontraron representantes de todas las familias del orden Glomales,
identificándose especies de los seis géneros conocidos de HMA: Glomus, Acaulospora,
Sclerocystis, Scutellispora, Gigaspora y Diversispora, de los cuales Glomus y
Acaulospora fueron los mas abundantes. Se presentaron con mayor frecuencia y con
mayor número de especies. Los géneros Scutellospora, Gigaspora y Diversispora
están poco representados y solamente se encontró una especie de cada uno de ellos.
Es importante señalar que en algunos sitios existen varias especies que no fue posible
identificar, debido a que se encontraron una o dos veces, pero en forma
extremadamente escasa y parasitada, por lo que no fueron consideradas en el listado
de especies de HMA.
Análisis de la diversidad de hongos micorrízicos arbusculares en los sistemas
agrícolas magueyeros.
Con relación a la abundancia de HMA, esta suele evaluarse a través del número
de esporas presentes. El sitio de San Pedro 2 presentó mayor abundancia con respecto a
los sitios de San Baltazar 1, San Baltazar 2, San Baltazar 3, Mazatlán, San Pedro 3 y
Ejutla que mostraron similitud en cuanto a menor abundancia de esporas de HMA,
mientras que Tlacolula y San Carlos Yautepec, mostraron similitud de abundancia de
esporas pero en menor proporción que San Pedro 3 (figura 35). La mayoría de los sitios
muestreados presentaron bajo numero de esporas de HMA y esto puede deberse a que
son terrenos que están sujetos a los fenómenos erosivos, dado que son terrenos con
pendientes pronunciadas (Barea y col. 1998), inclusive los sitios Matatlán y Ejutla, que
son terrenos planos, presentaron pobreza en cuanto a numero de esporas de HMA, ya
que son terrenos de cultivos intensivos en los cuales utilizan algunos agroquímicos para
plagas o bien para la incorporación de nutrimentos en los suelos para cultivos de temporal
intercalados en los cultivos de maguey. En el sistema de labranza mecanizado la
abundancia de esporas de HMA el sitio de Tlacolula presentó mayor abundancia de
esporas de HMA, el cual es de terreno plano que es menos expuesto a las inclemencias
del clima a pesar del tipo de manejo del terreno que es considerado más agresivo debido
que presenta mayor remoción del suelo y por lo tanto mayor desestabilización de la
microbiota (Lara, 2003), en comparación con Matatlán y Sola de Vega que son terrenos
con pendientes mas pronunciadas que presentaron menor abundancia de esporas, esto
es debido al la perturbación del suelo y por consiguiente a la perdida de microbiota. En el
sistema de labranza a mano el sitio de San Pedro 2, presentó mayor abundancia a pesar
de ser un sitio con mayor pendiente que los demás sitios de muestreo, pero es un sitio
con muy poco manejo en cuanto a limpieza del cultivo y esto puede repercutir a conservar
parte de la microbiota del suelo.
Los sitios San Baltazar 3, San Pedro 1, San Pedro 3 presentaron menor abundancia de
esporas, esto puede deberse a que son terrenos que además de poseer una pendiente
pronunciada son terrenos manipulados con mayor frecuencia. En cuanto al sistema de
labranza con yunta, San Baltazar 1 registró mayor abundancia de esporas con respecto a
San Baltazar 2 y Miahuatlán, los sitios de estudio son muy diferentes en cuanto tipo de
manejo y sistema de labranza es por ello que presentaron diferencia (Figura 36)
Para la riqueza de especies, los sitios Tlacolula, San Baltazar 1 y Matatlán presentaron
mayor riqueza que los demás sitios, los cuales presentaron similitud entre ellos, como se
puede apreciar en la figura 37. La baja riqueza de especies de HMA se registró en los
sitios San Baltazar 2, San Baltazar 3, San Pedro 2, San Pedro 3, Ejutla y San Carlos
Yautepec. Estos sitios corresponden a agrosistemas altamente erosionados, ya que
Ejutla posee un terreno con manejo mecánico y manejan algunos agroquímicos para el
control de plagas, es un terreno plano pero de cultivo intensivo, lo cual implica el desgaste
del suelo y pérdida de la microbiota natural. El resto de los sitios son terrenos que
presentan pendientes pronunciadas y como se sabe, los terrenos con pendientes son más
expuestos a la erosión (Barea y col., 1998).
El índice de diversidad de Shannon Wiener determina la riqueza de especies en un área
determinada con respecto a otras, toma en cuenta dos aspectos de la diversidad, la
riqueza de las especies y la uniformidad de la distribución del número de individuos de
cada especie (Tracy, 2000). La determinación de este índice mostró que en los sitios de
estudio Tlacolula y Matatlán presentaron similitud de diversidad, pero son diferentes a San
Baltazar 1, el cual es el sitio que presento el mayor valor del índice de diversidad (1.6957).
Los demás sitios de estudio presentaron bajo índice de diversidad de HMA con respecto a
los sitios mencionados anteriormente (figura 38).
El valor del índice para Acaulospora scrobiculata mostró diferencia entre los sitios de
muestreo, con la mayor abundancia en San Carlos Yautepec y con menor abundancia en
los sitios Tlacolula y Mazatlán. No se registró su presencia en los sitios San Baltazar 1,
San Baltazar 2, San Baltazar 3, San Pedro 1, San Pedro 2, San Pedro 3, Sola de Vega,
Miahuatlan y Ejutla (figura 39).
El valor del índice de diversidad para la especie Acaulospora spinosa mostró diferencia
entre los sitios de muestreo, ya que en San Pedro 3 se encontró mayor abundancia de
dicha especie, y con menor valor en los sitios Tlacolula y San Baltazar 1 (figura
40).
Para Entrophospora infrecuens, el valor del índice mostró que no hay diferencia entre los
sitios de muestreo, ya que se encontraron con poca abundancia en Matatlan, San
Baltazar 1 y San Baltazar 2, y no se encontró en el resto de los sitios de muestreo (figura
41).
El género Glomus fue el que predominó en todos los sitios de muestreo (Figura 42),
presentando diferencia en abundancia la especie G. aggregatum en el sitio San Pedro 2.
Cabe mencionar que el género Sclerocystis se encuentra ubicado dentro del género
Glomus, pero se le denomina de esta manera por el ordenamiento de las esporas.
La predominancia del género Glomus en los sistemas radicales de las plantas es común,
ya que se ha demostrado que es el género que mas resistencia ha presentado durante la
evolución de los HMA, ya que se sabe que los Glomus fueron los primeros hongos de
este tipo que se desarrollaron en el suelo, ya que se han encontrado fósiles de su
existencia durante años y siglos atrás (Márquez y col., 2002).
Se han realizado muy pocos estudios sobre la MA asociada a especies de Agave con los
cuales poder realizar un análisis comparativo de los resultados del presente trabajo.
Armenta (2001) reportó, para A. angustifolia Haw. creciendo de manera silvestre en
Sonora, solo dos géneros de HMA, los cuales fueron Acaulospora y Glomus, sin llegar a
la identificación a nivel de especie. El presente trabajo constituye, pues, el mayor estudio
que hasta el momento se ha realizado de abundancia y diversidad de especies de HMA
asociadas a una especie de Agave cultivada, con 19 especies identificadas, se han realizo
otros estudios de identificación de HMA en el estado de Oaxaca pero enfocado a cultivos
de tomate, chile y maíz, en este estudio se identificaron ocho especies del género
Glomus solamente (López – Guerra, 2003). Los sitios de estudio son en su mayoría
agrosistemas altamente perturbadas debido al manejo constante de los terrenos de
cultivo, además de poseer pendientes pronunciadas que son mas expuestas a la erosión,
por esta problemática es importante seguir realizando estudios en agrosistemas,
evaluando la diversidad de microorganismos, particularmente en la identificación de
hongos micorrizicos arbusculares en áreas perturbadas, para así poder trabajar con
especies sabiendo su identidad y seleccionar las especies que toleren el estrés en el cual
están creciendo las plantas para posteriormente elegir a los micosimbiontes que
contribuyan al mejoramiento de los suelos y, por consiguiente, a la recuperación de áreas
perturbadas tanto en agrosistemas naturales como en sistemas agrícolas. La
identificación de las 19 especies es una información esencial para el seguimiento de la
selección del micosimbionte adecuado para el cultivo del Agave angustifolia Haw.
EXPERIMENTO 4. Determinación de contaminantes en agua de pozos, originados
por prácticas agrícolas.
La mayor contaminación del agua subterránea se produce por actividades que perturban
el suelo o el subsuelo (Wagner, 1996). El paso del agua de lluvia, riego, río, manantiales,
etc. a través de los perfiles del suelo, que arrastra a su paso además de partículas del
suelo toda clase de productos y sustancias solubles en agua o que no están bien
adsorbidas a las partículas del suelo, tales como descargas accidentales de materiales
en la tierra o la aplicación intencional de sustancias químicas; fertilizantes, fungicidas,
herbicidas, insecticidas, abonos orgánicos etc.
El agua contaminada con pesticidas, fertilizantes y residuos de estiércol puede ocasionar
graves perjuicios para la salud por la naturaleza toxica de los pesticidas y de los
gérmenes patógenos del estiércol. Igual preocupación causa el uso de las aguas
contaminadas para riego, ya que podría aplicarse inadvertidamente tanto a los cultivos
como a los alimentos para animales y luego ser consumida por el ganado y, en última
instancias, por los seres humanos.
El efecto de malas prácticas agrícolas sobre la calidad del agua subterránea fue
demostrado por Chacón y col. (1982) en Costa Rica; en algunos de los puntos estudiados
en esa región, la concentración de nitratos sobrepasó los 10 mg L-1 (concentración que
indica contaminación) y en algunos lugares los 45 mg L-1 (límite máximo recomendable
para aguas de consumo humano).
Debido a que las aguas subterráneas no contaminadas tienden a presentar
concentraciones menores de 10 mg L-1 de nitratos, la presencia de mayores
concentraciones indica la contaminación de esas aguas. Estos resultados son indicadores
de que algunas técnicas agrícolas producen efectos contaminantes si son mal aplicadas,
y muy probablemente no solo de nitratos, ya que muchos otros productos químicos se
usan en la agricultura. También es evidente la relación existente entre algunas
características del suelo agrícola (permeabilidad) y la introducción de esos contaminantes
dentro de los acuíferos. La solubilidad de nitratos favorece el proceso de lixiviación y el
aumento de este ion en las aguas subterráneas (Chacón y col., 1982). En el caso de
fósforo, todas las formas inorgánicas del fosfato son extremadamente insolubles y las
concentraciones de fósforo en solución son bajas, generalmente menores de 0.2 mg L-1.
Rara vez se encuentran en las aguas subterráneas concentraciones mayores, excepto en
el caso de suelos muy porosos y en áreas con lluvias fuertes o con riego. El fósforo
agregado a los suelos se convertirá rápidamente en fosfato de hierro y aluminio en el caso
de suelos ácidos y en fosfatos de calcio en suelos alcalinos (Chacón y col., 1982).
La contaminación que provocan los fertilizantes se focaliza, principalmente, en los nitratos
y nitritos. El nitrato es un componente importante de los fertilizantes y puede originarse
también de la oxidación del amonio y de otras fuentes presentes en los restos orgánicos
(Stournaras, 1998; OMS, 2004). La concentración de nitrato en agua subterránea es un
buen indicador de la presencia de otros contaminantes, dada la elevada movilidad y
estabilidad de estos iones en los acuíferos (SEMARNAT, 2005).
Los nitratos (nitrógeno combinado con el oxigeno del aire o el suelo) representan cierto
riesgo para la salud humana, pero la verdadera preocupación radica en los productos de
la conversión de los nitratos. Los nitratos se transforman en el organismo en nitritos, que
tienen efectos cancerígenos a largo plazo, ya que reaccionan con otros compuestos
nitrogenados para formar nitrosaminas, que pueden producir cáncer (Wagner, 1996). Por
otra parte, los nitritos transforman la hemoglobina en metahemoglobina, reduciendo la
capacidad del cuerpo para transportar el oxigeno; un 5-10% de metahemoglobina en
sangre ya produce cianosis (Riechmann, 2003). Este proceso es especialmente riesgoso
para la salud de los infantes menores de tres meses y para el ganado (Vitousek, 1997;
Carpenter, 1998; Cabrera y Blarasin, 1999).
El estiércol es fuente de nitratos, sales y hormonas. La contaminación suele producirse en
los campos forrajeros, donde se concentran los animales (Wagner, 1996). Las
precipitaciones atmosféricas arrastran luego estos residuos del estiércol a las
profundidades del suelo, hasta las aguas subterráneas.
4.1 Localidades de muestreo
En este trabajo se hicieron muestreos de los pozos de agua que son utilizados para
consumo humano y para riego agrícola en la región de los VCO. Los pozos de donde
provinieron las muestras analizadas en áreas agrícolas fueron en las comunidades de los
siguientes distritos: Ocotlán: San Antonino Castillo Velasco (SAC), San Pedro Apóstol
(SPA); Tlacolula: San Juan Guelavía (SJG), Tanivet (TA), Paraje Langleche (PL); Etla:
Santa Cruz Etla (SCE), Nazareno Etla (NE), San Pablo Etla (SPE)). Los pozos
muestreados en el distrito del Centro (Ciudad de Oaxaca y municipios conurbados) fueron
de las localidades: Santa Lucía del Camino (SLC), Santa Rosa Panzacola (SRP), San
Felipe del Agua (SFA), Colonia Reforma (CR), Rancho Sangre de Cristo (RSC), Santa
Cruz Xoxocotlán (SCX) y Nazareno Xoxocotlán (NX) (Fig.1.).
4.2 Tiempo y técnica de recolección de muestras
El muestreo se efectuó en tres periodos: mayo-junio, agosto-septiembre y octubre-
noviembre del año 2006, al inicio, a mediados y al finalizar el ciclo de lluvias en la región.
La recolección de las muestras de agua para el análisis fisicoquímico se realizó de
manera apropiada. Se utilizaron frascos de polietileno de un litro bien lavados y
enjuagados con agua tridestilada, los frascos se llenaron totalmente para evitar la
gasificación de algunos componentes que podrían provocar reacciones químicas y alterar
la composición de las muestras. La profundidad a la que se tomaron las muestras de
agua fueron variadas, esto se debe a las estructuras de las rocas en el subsuelo. En
algunos casos no se utilizaron muestreadores, ya que tienen sistema de bombeo. Para
este caso se dejo bombear agua durante un tiempo considerable para evitar las posibles
interferencias por acumulamiento de las sales, oxidación de tuberías etc. Las muestras
recolectadas se etiquetaron con información descriptiva completa: lugar, fecha de
muestreo, nombre del propietario, edad del pozo, profundidad y se agrego información
adicional mediante una forma del colector.
Las muestras se transportaron al Laboratorio de Suelos del CIIDIR-Unidad Oaxaca, se
refrigeraron a 4-6ºC hasta su análisis.
4.3 Parámetros analizados
Se determinaron los siguientes parámetros fisicoquímicos: pH, conductividad eléctrica,
concentración de cloruros, nitratos, nitritos y potasio.
Se analizaron y se compararon los resultados de las muestras de agua de pozo para
usos humanos y agrícolas, así como entre las diferentes fechas de muestreo, mediante
graficas de tendencia y estadística descriptiva.
Resultados y Discusión
Con base a los resultados obtenidos en el análisis de laboratorio, podemos destacar que
los niveles de concentración encontrados en las 17 muestras analizadas en los tres
periodos de muestreos solamente 16 muestras rebasaron el limite permisible; una
muestra para nitratos, 10 muestras para nitritos y cinco muestras para cloruros. En el
tercer muestreo, se llego a observar que el 98% del total de los sitios muestreados se
encontraron por debajo del valor permisible.
La concentración de nitratos permisibles por la NOM-127-SSA1-1994 es de 10.0 mg L-1.
Comparando los resultados obtenidos en los tres periodos de muestreos, las muestras de
las áreas agrícolas resultaron con mayor concentración promedio de nitrato que las de las
áreas urbanas, pero por debajo del límite permisible; solamente una muestra de área
agrícola lo superó.
Concentración de nitratos en tres muestreos diferentes
Sitios Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3
RSC 0.00 0.00 3.6628
SLC 0.8749 0.00 0.3557
CR 0.00 0.00 0.3589
SFA 0.00 0.00 0.00
SCX 0.00 0.00 0.00
NX 0.00 0.2134 0.1952
SRP 0.00 0.00 0.9436
SJG 0.1499 0.00 0.00
TA 0.3404 0.00 0.6632
PL 0.00 ND 4.4100
SPAx 0.1288 0.1658 4.0661
SPAy 0.1949 0.00 3.8462
SAC 20.4082 0.8934 0.9675
SPEx 0.00 ND 0.1288
SPEy 0.00 ND 0.0044
SCE 0.9145 ND 4.9392
NE 0.00 ND 0.0150
La concentración permisible para nitritos es de 0.05 mg L-1, de acuerdo con la NOM-127-
SSA1-1994. En este trabajo, las concentraciones obtenidas en el análisis de nitritos en los
tres periodos de muestreos no fueron satisfactorias, ya que 10 muestras arrojaron datos
de alerta por rebasar el límite permisible por la norma, cuatro en el primer muestreo, dos
en el segundo y cuatro en el tercero.
Concentración de nitritos en tres muestreos diferentes
Sitios Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3
RSC 0.3215 0.5989 0.0635
SLC 0.340 0.0562 0.00
CR 0.0377 0.0119 0.00
SFA 0.0451 0.00 0.00
SCX 0.0377 0.0046 0.00
NX 0.0340 0.00 0.00
SRP 0.0304 0.0304 0.00
SJG 0.0193 0.0230 0.00
TA 0.0193 0.00 0.00
PL 0.0304 ND 0.00
SPAx 0.0230 0.00 0.00
SPAy 0.0488 0.00 0.00
SAC 0.0304 0.0119 0.1114
SPEx 0.0230 ND 0.0893
SPEy 0.0820 ND 0.0820
SCE 0.0709 ND 0.00
NE 0.1372 ND 0.00
La conductividad eléctrica del agua en los tres muestreos resultó, en promedio, alta. Esto
se debe a todos los contaminantes solubles presentes, y probablemente la mayor
cantidad provienen de las prácticas de manejo agrícola de los suelos de la región.
Conductividad eléctrica en tres muestreos diferentes
Sitios Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3
RSC 1113 1303 1417
SLC 856 1069 1077
CR 925 766 740
SFA 1001 993 992
SCX 873 1031 977
NX 582 591 586
SRP 856 838 873
SJG 3655 3569 3607
TA 1131 1479 1173
PL 743 ND 646
SPAx 845 933 840
SPAy 540 548 560
SAC 849 908 907
SPEx 927 ND 1110
SPEy 247 ND 243
SCE 776 ND 905
NE 720 ND 876
Esto fue corroborado por los niveles elevados de cloruros en estas muestras. Estos iones
provinieron de las sales nativas del suelo tanto como de las aplicadas como fertilizantes y
abonos.
Concentración de cloruros en tres muestreos diferentes
Sitios Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3
RSC 49.7 198.8 312.4
SLC 80.94 85.2 170.4
CR 85.2 28.4 312.4
SFA 241.4 85.2 170.4
SCX 156.2 0.00 56.8
NX 0.00 0.00 0.00
SRP 35.5 14.2 71.00
SJG 128.9 937.2 1278
TA 0.00 0.00 28.4
PL 0.00 ND 0.00
SPAx 28.4 0.00 28.4
SPAy 0.00 0.00 0.00
SAC 71.0 0.00 56.8
SPEx 56.8 ND 0.00
SPEy 0.00 ND 0.00
SCE 113.3 ND 0.00
NE 28.4 ND 0.00
En promedio, todos los parámetros determinados resultaron superiores en el agua de
pozos de áreas rurales, destinada al riego agrícola, en comparación con el agua de pozos
de áreas urbanas, destinada a consumo humano. Se propone que la razón de estas
diferencias ha sido la contaminación proveniente de insumos utilizados para la producción
agrícola, principalmente fertilizantes minerales y materiales orgánicos como estiércoles,
residuos de cosecha, compostas y otros. Esto puede observarse en los gráficos
siguientes:
EXPERIMENTO 5. HONGOS DE MICORRIZA ARBUSCULAR EN TRES ESPECIES
SILVESTRES DE Agave MEZCALEROS EN OAXACA.
Los hongos formadores de micorriza arbuscular (HMA) están ampliamente
distribuidos y forman asociaciones simbióticas con la mayoría de las especies vegetales,
ya sean cultivadas o silvestres (Rivera et al., 2003). La micorriza arbuscular (MA) juega un
papel muy importante en el desarrollo y mantenimiento de las comunidades vegetales (Shi
et al., 2007; Azcón-Aguilar et al., 2003). Los hongos de MA desarrollan múltiples
funciones entre las que destacan; un aprovechamiento más eficiente de agua y nutrientes
presentes en la zona radical a partir de un aumento en el volumen de suelo explorado,
una mayor resistencia a las toxinas, incremento en la solubilización, absorción y
transporte de elementos nutritivos esenciales, aumento en la tolerancia a condiciones
abióticas adversas (sequía, salinidad, etc.), así como cierta protección contra patógenos
radicales (Rivera et al., 2003).
Las especies de Agave denominados comúnmente como “magueyes”, son plantas
que crecen y se reproducen en una diversidad de climas y lugares donde predominan
suelos no aptos para cultivos agrícolas menos tolerantes al estrés ambiental (Espinosa et
al., 2005). En el estado de Oaxaca se han reportado 30 especies, cuatro variedades y tres
formas, cultivados, semicultivados y silvestres que son empleados en la fabricación del
mezcal (Palma, 1993, 1998), lo cual constituye una gran riqueza y oportunidad de
aprovechamiento económico-productivo vinculado a su conservación. Sin embargo, en
las últimas décadas se ha observado la preferencia de los productores por establecer
plantaciones de maguey de la variedad local “Espadín” (Agave angustifolia Haw.) para
transformarlo en mezcal. En los Valles Centrales de Oaxaca la producción de maguey y
de mezcal son actividades de gran importancia económica y social tanto por la superficie
cultivada como por el número de familias que se dedican a esas actividades (Espinosa et
al., 2005). La producción promedio anual de mezcal en el estado de Oaxaca es de 3.5
millones de litros; de los cuales aproximadamente el 40 % se destina a la exportación y el
resto al mercado nacional y local (Chagoya, 2004; Espinosa et al., 2005).
En el estado de Oaxaca se han hecho estudios en A. angustifolia relacionados con
factores que afectan y limitan su productividad (Chagoya, 2004; Espinosa et al., 2005), y
otros más específicos encaminados en conocer la diversidad de hongos de micorriza
arbuscular, y en determinar la respuesta que tiene A. angustifolia a la inoculación con
HMA, como una posible alternativa para aumentar la producción (Robles et al., 2006).
Debido a la función ecológica tan importante que desempeñan las asociaciones de
MA, a los pocos estudios de la diversidad de hongos de micorriza arbuscular hechos en el
país y a que la mayoría de esta información proviene de sistemas agrícolas y cultivos
anuales, en esta investigación se planteo determinar la distribución y variación estacional
de la diversidad de hongos formadores de micorriza arbuscular en suelos donde crecen
diferentes especies silvestres de Agave en Oaxaca.
El objetivo del trabajo fue determinar y comparar la dinámica temporal de la
diversidad de hongos micorrízicos arbusculares y el potencial micorrízico en especies
silvestres de Agave en diferentes sitios del distrito de Tlacolula, Oaxaca.
METODOLOGÍA
Región de estudio y sitios de muestreo
El distrito de Tlacolula es la región de estudio para este trabajo y se localiza en la
región de Valles Centrales, limita al norte con los distritos de Ixtlán, Villa Alta y Zacatepec
Mixe, al sur con Miahuatlán, al este con Yautepec y al oeste con Centro, Ejutla y Ocotlán.
Se establecieron tres sitios de muestreo en el distrito de Tlacolula. Las
características de cada uno de estos sitios se muestran en la tabla1.
Tabla 1.- Descripción de los sitios de estudio
Sitio de muestreo
Localización Altitud Precipitación anual
Tipo de vegetación
San Juan del Río
16°53’59’’ N 96°11’41’’ W
1680
561.2 mm Selva baja caducifolia, bosque de encino, pastizal inducido
Santiago Matatlan
16°35’56’’ N 96°48’49’’ W
1980 590.1 mm Pastizal inducido, selva baja caducifolia, bosque de encino, bosque de pino-encino
San Baltazar Guelavila
16°48’20’’ N 96°19’01’’ W
1720 561.4 mm Pastizal inducido, selva baja caducifolia, bosque de encino, bosque de pino-encino
En los tres sitios de muestreo que se establecieron se tomaron muestras de las
diferentes especies de Agave, en los meses de julio y octubre de 2007, y enero y abril de
2008 (tabla 2).
Tabla 2.- Diseño de muestreo
Sitio de muestreo Especie de Agave Mes de muestreo
San Juan del Río A. potatorum
A. marmorata
julio
octubre
enero
abril
Santiago Matatlan A. potatorum
A. karwinski
julio
octubre
enero
abril
San Baltazar Guelavila
A. potatorum
A. karwinski
A. marmorata
julio
octubre
enero
abril
Muestreo de suelo y raíz de las plantas de Agave
Con el objetivo de determinar el potencial micorrízico, el porcentaje de
colonización de la raíz, el número de esporas y la longitud de micelio extraradical, se
tomaron muestras de suelo y raíz en cinco individuos de la misma especie de una
población aproximada de 20 individuos, los cuales fueron seleccionados en base a su
tamaño en cada sitio. Para las muestras de suelo se tomó una submuestra de un 500 g
en cada punto cardinal de los individuos a profundidad de 15-20 cm, las cuales fueron
mezcladas para obtener muestras compuestas que se depositaron en una bolsa de
polietileno. Las muestras se llevaron al laboratorio y refrigeraron hasta su posterior
análisis. Las muestras de raíz fueron tomadas usando un nucleador.
Evaluación de variables
Parámetros del suelo:
En cada una de las muestras de suelo se realizaron medidas de parámetros físicos
y químicos (pH, textura, conductividad eléctrica, materia orgánica, fósforo extraíble,
nitrógeno inorgánico y agregados hidroestables). El pH se midió usando un
potenciómetro, la textura se determinó a través del método de Bouyoucos, la
conductividad con un conductímetro, la materia orgánica por el método de Walkey y
Black, la concentración de fósforo extraíble por el método de Bray y Kurtz y la
determinación de nitrógeno inorgánico extraíble con el procedimiento micro-Kjeldahl
(NOM-021-RECNAT-2000). Todas estas determinaciones se hicieron solo para el primer
muestreo (julio 2007), ya que de acuerdo con los parámetros del suelo no cambian en el
corto plazo.
Todos los análisis descritos a continuación se hicieron para los cuatro meses de
muestreo y para las tres especies de Agave.
Porcentaje de colonización en la raíz
En el laboratorio las raíces frescas fueron lavadas para quitarles los residuos de
suelo y aclaradas en una solución de KOH al 10% a temperatura ambiente durante 24
hrs., posteriormente las raíces se lavaron nuevamente con agua corriente y cortaron en
segmentos de 0.5 a 1.0 cm de longitud, teñidos con azul de tripano al 0.05% y
conservadas en una solución de ácido láctico al 50%.
Para determinar el porcentaje de colonización se usó el método de intersección de
cuadrantes, en el cual las raíces son dispersadas al azar en una caja de Petri que está
dividida en celdas y líneas que son observadas bajo un microscopio de disección para
cuantificar las intersecciones entre las líneas y las raíces, las cuales son designadas
como micorrizadas o no micorrizadas. La proporción de la longitud micorrizada y la
longitud total será calculada usando un factor de conversión derivado de la longitud total
de las celdas y el área de la caja de Petri. El número de intersecciones contadas por
muestra fue de cuando menos 100.
Determinación de la longitud del micelio extraradical:
Se realizó utilizando la técnica del gel semisólido y cuantificación por el método de
intersección de cuadrantes, por observación en microscopio estereoscópico de una
alícuota de la suspensión del suelo colocada en una caja de Petri (Robles, 1999). Para
esto fue necesario tomar un submuestra de l g de suelo previamente secado al aire, el
cual se colocó en un matraz Erlenmeyer de 250 ml, se le agregaron 5 ml de una solución
de hexametafosfato sódico (Calgón) ó 0.2 g de cloruro sódico. Estas solución ayuda a
que se dispersen los agregados del suelo que están unidos a las fracciones de hifas, las
cuales fueron teñidas con azul de tripano al 0.05%. Para eliminar las fracciones más finas
del suelo la mezcla resultante se pasó por tamices con diferente luz de malla, el material
retenido en los tamices fue depositado nuevamente en matraces a los cuales se les
agregó agar bacteriológico y agua destilada; se calentó a baño María con agitación
constante para disolver el agar y durante la agitación se tomó una alícuota de 10 ml que
fue colocada y distribuida homogéneamente en una caja de petri, después de que este se
solidifico se observó al microscopio estereoscópico colocando en la base de la placa una
rejilla cuadriculada (0.5 cm). Se contaron las intersecciones hifa-línea y se transforman a
longitud de micelio por unidad de peso de suelo utilizando la fórmula de Newman (1966):
R= AN/ 2H
En donde: R= longitud de micelio por unidad de peso de suelo
A= área de la placa
N= número de intersecciones hifa-línea
H= longitud total de líneas sobre las que se cuenta
Determinación del potencial micorrízico:
Debido a que las esporas de los HMA son biotrofos estrictos, para poder
determinar la viabilidad de estas fue necesario utilizar plantas trampa. Las plantas se
establecieron utilizando una mezcla de suelo a evaluar y suelo estéril como sustrato. El
sustrato fue colocado en vasos de unicel previamente desinfectadas con alcohol, los
cuales se llenaron hasta tres cuartas partes de su capacidad. Se colocó el inóculo de
aproximadamente 3 cm y posteriormente los vasos se llenaron completamente y se
sembraron con semillas de sorgo, los tratamientos se mantuvieron a temperatura
ambiente durante seis semanas. Las plantas se cosecharon después de transcurridas las
seis semanas y se determinó la presencia de colonización micorrízica como se hizo para
el porcentaje de colonización. La presencia de al menos un punto de entrada o inicio de
colonización de la raíz se considerara como un registro positivo.
La técnica del número más probable (NMP) se utiliza para determinar el número
de propágulos micorrízicos viables, la cual se basa en la obtención de diluciones
decimales hasta obtener un punto de extinción. Para esto se usaron tres réplicas por
dilución, los cuales fueron sembrados en vasos que contienen suelo estéril, obteniéndose
de esta manera el número de propágulos capaces de formar colonización en la muestra
original.
Análisis estadístico
Las medidas ecológicas para describir la comunidad de HMA incluyen; densidad
de esporas, riqueza de especies, abundancia relativa, frecuencia de aislamiento, índice de
diversidad, equitatividad e índice de dominancia. La densidad de las esporas refleja la
biomasa de las especies de HMA, en al menos un grado. La abundancia relativa indica la
capacidad de esporulación de cada una de las especies de HMA. La frecuencia de
aislamiento refleja el grado de distribución de una especie de HMA en un ecosistema.
Para saber si existen diferencias significativas entre las especies de Agave y entre
los meses de muestreo en todas las variables estudiadas (biológicas y edafológicas), se
hizo un análisis de la varianza. Para contrastar los valores promedio de los tratamientos
(especie de Agave y mes de muestreo), se usó la prueba de Tukey’s. El análisis de
correlación producto-momento de Pearson se utilizó para conocer el efecto de los
parámetros del suelo (variable independiente) sobre: el porcentaje de colonización, la
longitud del micelio extraradical, el potencial micorrízico y la riqueza y abundancia de
especies de HMA (variable dependiente) para cada especie de Agave. Todos los análisis
mencionados anteriormente se hicieron en el paquete estadístico STATISTICA 5.5.
RESULTADOS
Parámetros del suelo
Se observaron diferencias significativas en los valores promedio de algunas de las
variables del suelo entre los sitios de muestreo (tabla 4). Los valores de pH para los sitios
van de moderadamente ácidos a moderadamente alcalinos. El suelo de San Juan del Río
tiene un valor similar de pH al de Santiago Matatlan; en contraste, el suelo de San
Baltazar muestra valores más altos de pH. Por la magnitud de los valores de la variable
conductividad eléctrica, se considera que los suelos de los tres sitios tienen efectos
despreciables de salinidad. En general los tres sitios tienen un alto contenido de carbón
orgánico y presentan texturas ligeras a medias. Se registró diferencia significativa para la
variable cantidad de agregados < 0.5 mm, resultando el suelo de Santiago Matatlán con
un contenido superior que los suelos de las otras localidades.
Tabla 4.-Parámetros físicos y químicos de suelo rizosférico en tres sitios de muestreo en donde
crecen especies silvestres de Agave en Oaxaca, México.
Sitio de estudio
Especie de Agave
pH Conductividad
(dS m-1
) Carbón
orgánico (g kg-1
) Textura
agregados (mm)
˂1 ˂0.5
San Juan del Río
A.potatorum 6.37 0.57 28.64 Franco-Arenoso 1.77 1.53 A.marmorata 6.27 0.56 26.04 Franco-Arenoso 1.77 1.66
Media 6.32a 0.56a 27.34a 1.77a 1.60a
Santiago Matatlan
A.karwinski 7.29 0.53 25.72 Franco-Areno-
Arcilloso 1.63 3.33
A.potatorum 6.05 0.50 32.00 Franco-Arenoso 4.19 3.83
Media 6.67a 0.51a 28.86a 2.91a 3.58b
San Baltazar Guelavila
A.marmorata 8.18 0.58 30.26 Franco-Arcilloso 1.83 3.40
A.potatorum 8.25 0.49 25.32 Franco-Areno-
Arcilloso 0.93 0.95
A.karwinski 7.89 0.55 21.58 Franco-Arenoso 2.62 1.49
Media 8.07b 0.52a 23.45a 1.78a 1.22a
Al comparar los valores de parámetros del suelo entre especies de Agave, se
observaron diferencias significativas solo para la variable conductividad eléctrica, sin
embargo, todas presentan efectos despreciables de salinidad (tabla 5). El pH del suelo en
las tres especies varía de neutro a ligeramente alcalino, el contenido de carbón orgánico
es alto y las texturas son ligeras. El suelo rizosférico en A. potatorum presenta la mayor
cantidad de microagregados, seguida de A. marmorata y A. karwinski, aunque sin
diferenciarse estadísticamente entre ellas.
Tabla 5.-Parámetros físicos y químicos de muestras de suelo rizosférico de A. potatorum, A.
marmorata y A. karwinski de Oaxaca, México.
Especie de Agave
pH Conductividad
(dS m-1
) Carbón orgánico
(g kg-1
) Textura
agregados (mm)
˂1 ˂0.5
A. potatorum 6.89 a
0.52a 28.65a Franco-Arenoso 2.30a 2.11a
A. marmorata 7.42 a 0.56b 26.12a
Franco-Areno-Arcilloso 1.89a 2.31a
A. karwinski 7.73 a 0.52a 24.14a Franco-Arenoso 1.77a 2.02a
Variables biológicas
Longitud del micelio extraradical (MER)
El rango de variación entre las especies de Agave de 2.88 a 4.35 m g suelo-1,
aunque sin diferencias significativas (tabla 6). En promedio, en A. potatorum se registró el
mayor valor de MER (3.71) y en A. karwinski el menor (3.38).
Tabla 6.- Longitud del micelio extraradical (m g suelo-1
) en muestras de suelo rizosférico en donde
crecen tres especies de Agave silvestres en Oaxaca, México.
Especies Meses de muestreo
media julio octubre enero abril
A. potatorum 3.80 3.46 4.20 3.36 3.71a
A. marmorata 3.78 3.00 3.72 3.33 3.46a
A. karwisnki 3.03 3.24 4.35 2.88 3.38a
Se observaron diferencias significativas (p ≤0.05) entre los meses de muestreo
(figura 2). En enero de 2008 el valor del MER fue significativamente más alto (4.09 m g
suelo-1) que en las otras fechas de muestreo.
Porcentaje de colonización micorrícica.
El porcentaje de colonización registrado varió de 51% a 78%, con diferencias
significativas (p ≤0.05) entre las especies. En A. potatorum se registró el valor de
colonización promedio más alto (69%) y en A. karwinski el valor menor (60%).
Tabla 7.- Porcentaje de colonización micorrícica en tres especies de Agave silvestres de Oaxaca,
México.
Especies Meses de muestreo
media julio octubre enero abril
A. potatorum 61 78 68 69a
A. marmorata 63 67 59 63ab
A. karwisnki 51 68 60 60b
Para esta variable se observaron diferencias significativas (p ≤0.05) entre las
fechas de muestreo (figura 3). El valor promedio más bajo se encontró en el mes de julio
(58%) de 2007 y el más alto (71%) en octubre de ese mismo año.
Correlación entre las variables del suelo y las variables biológicas
El análisis de correlación muestra que no hubo relación significativa de la longitud
del MER con ninguna variable fisico-química para ninguna de las tres especies de Agave.
El nivel de colonización micorrícica, en cambio, estuvo positivamente correlacionado con
alta significancia en A. potatorum con el pH, y negativa y significativamente con la CE y el
contenido de C orgánico. En A. karwinski la misma variable correlacionó negativamente
con alta significancia con el contenido de C orgánico, mientras que para A. marmorata no
se registró relación significativa con ninguna variable fisicoquímica. Es notable que para
ninguna especie ni variable micorrícica la variable porcentaje de agregados se relacionó
significativamente. (tabla 8).
Tabla 8.- Coeficientes de correlación de Pearson entre variables fisico-químicas y micorrícicas en
muestras de suelo rizosférico de especies silvestres de Agave en Oaxaca, México.
Especie de Agave
Variables pH
Conductividad (dS m
-1)
Carbón orgánico (g kg
-1)
agregados (%)
micorrícicas < 1 mm < 0.5
A.potatorum Longitud del micelio -.13
Ns -.13
Ns .13
Ns .17
Ns .12
Ns
% de colonización .52** -.37* -.32* .19 Ns
-.22 Ns
A.marmorata Longitud del micelio .04
Ns -.06
Ns -.12
Ns .02
Ns .03
Ns
% de colonización -.04 Ns
-.05 Ns
-.03 Ns
.07 Ns
.05 Ns
A.karwinski Longitud del micelio -.10
Ns -.08
Ns .12
Ns .17
Ns -.24
Ns
% de colonización .31 Ns
.29 Ns
-.51** .36 Ns
-.49 Ns
Ns= no significativo, * significativo, ** altamente significativo
EXPERIMENTO 6. COMPATIBILIDAD FUNCIONAL DE LA ASOCIACIÓN
MICORRÍZICA ARBUSCULAR EN Agave angustifolia
El significado de la simbiosis HMA-planta está esencialmente ligado a la transferencia de
nutrientes que se produce entre ambos componentes de la asociación. El transporte
bidireccional de nutrientes que tiene lugar en el arbúsculo provee al hongo de productos
de la fotosíntesis, esenciales para su desarrollo ya que es heterótrofo, y compensa a la
planta con la captación de agua y nutrientes del suelo, principalmente P, que son
transportados a través del micelio externo. Ello significa que el hongo no es
necesariamente dependiente de la planta en cuanto a nutrientes inorgánicos (Gianinazzi-
Pearson y Smith, 1993). El micelio se comporta, en síntesis, como una prolongación de la
raíz, permitiendo, por un lado, explorar mayores volúmenes de suelo y superar así la zona
de agotamiento cercana a la raíz; y por otro, facilita la captación de nutrientes de lenta
movilidad como el P o el Zn, y de otros algo más móviles como Cu o NH4+ (Gianinazzi-
Pearson y Smith, 1993; Jeffries y Barea, 1994). Por este beneficio, la planta ha de “pagar
un precio”, invirtiendo en ello de un 10 a un 20% de la producción neta de fotosintato
(Jakobsen y Rosendahl, 1990). De hecho, los HMA necesitan carbono y energía para el
mantenimiento no solo de su biomasa si no de sus actividades metabólicas, por lo que
cuanto más activo es el hongo transfiriendo nutrientes a la planta, mayor demanda de
carbohidratos requiere a la planta hospedadora. Se ha observado que, en algunos casos
extremos, la planta ha de reducir la formación de micorriza y su funcionamiento cuando el
costo de la simbiosis es mayor que el beneficio que la planta obtiene de ella (Azcón-
Aguilar y Bago, 1994, citadas por Requena, 1996).
El objetivo de este trabajo fue determinar el nivel de respuesta de variables de crecimiento
y nutrición de plantas de maguey mezcalero (Agave angustifolia Haw.) a la inoculación por
aislados micorrízicos mixtos producidos a partir de aislados de suelos del distrito de
Tlacolula (Oaxaca, México).
METODOLOGÍA
Muestreo de los suelos. Se seleccionaron seis parcelas cultivadas con maguey mezcalero
en el distrito de Tlacolula, dos de cada una de las tres variantes fisiográficas en que se
realiza el cultivo en esta región: planicie, lomerío y montaña. Una vez ubicadas las
parcelas se procedió a tomar las muestras de suelo. Se seleccionaron cinco plantas de
maguey, una al centro y cuatro más equidistantes del centro y de cada una de las cuatro
orillas hacia las cuatro orientaciones cardinales. De cada planta se tomó una muestra de
suelo de alrededor de un Kg, proveniente de la zona con abundancia de raíces. Se
mezclaron las muestras de las cinco plantas para formar una sola muestra compuesta por
parcela, incluyendo raíces de maguey mezcalero. Se guardaron en bolsas de polietileno,
se etiquetaron y se transportaron al laboratorio. Las muestras fueron subdivididas. Una
parte se utilizó para análisis fisicoquímico, fue secada al aire, molida con mazo de madera
y tamizada por una malla de dos mm de abertura. Otra parte fue almacenada en
refrigerador y se utilizó para la reproducción de los propágulos micorrízicos por el método
de las “plantas trampa”.
Análisis fisicoquímicos. La caracterización de los suelos incluyó la determinación de los
parámetros: contenido de materia orgánica por el método de Walkley y Black; contenido
de Nitrógeno total por el método de microKjeldahl; contenido de fósforo extraíble método
Olsen; Textura; pH relación suelo:agua destilada 1:2 (Jackson, 1964).
Producción de inóculos micorrízicos. Se efectuó por la técnica de las “plantas trampa”. Se
utilizaron como macetas vasos de poliuretano de 500 ml de capacidad. El sustrato fue una
mezcla de suelo y arena 1:1 esterilizados en autoclave a 15 psi (121°C) por 3 horas. Se
llenaron con el sustrato las macetas hasta tres cuartas partes de su capacidad. Enseguida
se colocaron 20 gramos de suelo rizosférico o inóculo monoespecífico (en refrigeración)
del que se desea multiplicar la biota micorrízica, y sobre éste se colocaron cuatro semillas
de cebolla y tomate previamente desinfectadas con hipoclorito de sodio al 5% durante 10
minutos y alcohol etílico al 50% por tres minutos. Se cubrieron las semillas con una
delgada capa de sustrato estéril, se regaron con agua estéril. Después de la germinación
se continuó el riego con agua estéril y solución nutritiva una vez por semana. Después de
ocho semanas se procedió a cosechar el inóculo de la siguiente manera; se cortó la parte
aérea de las plantas y se desechó un centímetro superficial del sustrato, con la finalidad
de evitar la contaminación del resto. El sustrato junto con las raíces, previamente secado
al aire, se guardó en bolsas de polietileno, se determinó el porcentaje de colonización de
las raíces de las plantas trampa por el método de Phillips y Hayman en cada uno de los
inóculos.
Determinación de la compatibilidad funcional maguey mezcalero-HMA. Se diseñó e instaló
un experimento desarrollado en invernadero, utilizando macetas como unidad
experimental.
El diseño experimental utilizado fue bifactorial completo con arreglo combinatorio, con
cuatro repeticiones y distribución en bloques aleatorizados completos. Los factores de
variación y sus niveles fueron:
A. origen de las plántulas
A1. Plántulas de maguey propagadas por bulbilos aéreos
A2. Plántulas de maguey obtenidas por hijuelos rizomatosos.
B. Inoculación micorrízica
B1-6. inóculos micorrícicos mixtos obtenidos de suelos provenientes del distrito de
Tlacolula, cultivados con maguey mezcalero
B7. Inoculación con Glomus intraradices
B8. Control absoluto.
Se seleccionaron plántulas de maguey provenientes de bulbilos e hijuelos rizomatosos. El
criterio que se tomó para la elección de las plántulas fue el peso, fueron 32 plántulas de
bulbilos y 32 de hijuelos. Las plántulas de maguey fueron podadas de la raíz y
esterilizadas con hipoclorito de sodio al 5% durante 10 minutos, se dejaron cicatrizar un
lapso de 15 días, posteriormente fueron plantadas en macetas de poliuretano de forma
troncocónica con capacidad para 1.2 Kg de sustrato, se llenaron a tres cuartas partes de
su capacidad con el sustrato suelo-arena en proporción 1:1 (v/v). Ambos componentes del
sustrato fueron esterilizados en autoclave a 15 psi (121°C) por 3 horas. La inoculación se
realizó a una dosis de 8 gramos por maceta, colocando el inóculo en el centro y sobre el
mismo se colocaron las plántulas, procediendo al llenado de la maceta con sustrato
estéril. El crecimiento ocurrió totalmente en invernadero, el riego se realizó a discreción,
utilizando agua potabilizada. Una vez por semana se aplicó solución nutritiva de Hoagland
con el fósforo a 1/10 de la concentración recomendada. El período de crecimiento fue de
14 semanas después del transplante (sddt). Las variables de respuesta que se evaluaron
fueron:
♦ Altura de la planta (6, 10, 14 sddt)
♦ Área foliar por planta (6,10,14 sddt).
♦ Longitud y distribución de raíces a la cosecha.
♦ Número de hojas (6,10 y 14 sddt)
♦ Biomasa a la cosecha - pesos fresco y seco aéreo, de tallo y de raíces
♦ Concentración y contenido de nutrientes en tejido aéreo: Nitrógeno por el método
microKjeldahl (Colegio de Postgraduados, 1998), Fósforo por el método del reactivo
vanadomolíbdico (Colegio de Postgraduados, 1998), cobre y zinc, digestión por
acenización y lectura por absorción atómica.
♦ Colonización micorrízica en la raíz por el método de clareo y tinción con azul de tripano
de Phillips y Hayman modificado (Ferrera-Cerrato, 1989)
RESULTADOS Los resultados obtenidos para la variable altura (A), para el factor tipo de planta,
mostraron un significativo incremento en las propagadas por bulbilos (10.26) comparadas
con las de hijuelos (2.54) (cuadro 3.); en tanto que, para el factor inoculantes, ninguno de
ellos logró alcanzar la altura registrada para el tratamiento control, aunque resaltaron, con
valores mayores que el resto, y estadísticamente iguales que el control, los tratados con
los inóculos mixtos IB3, IB6 y G. intraradices (GIN).
Cuadro 3. Altura (A) de plantas de maguey espadín (A. angustifolia) de dos orígenes: bulbilos e
hijuelos, inoculadas con aislados micorrízicos nativos mixtos (IB1 a IB6), Glomus intraradices (GIN)
y un control sin inocular (CON).
Variable Tratamiento Altura (cm)
Planta Bulbilos 10.26b
Hijuelos 2.54a
Inoculo IB1 5.79ab
IB2 5.43ab
IB3 6.38abc
IB4 5.46ab
IB5 4.24a
IB6 8.21bc
GIN 6.63abc
CON 9.10c
Valores medios con la misma letra son significativamente iguales entre si (Tukey 0.05)
Contrariamente a lo observado en este trabajo, en experimentos con diferentes especies
vegetales, bajo condiciones de invernadero y campo, G. intraradices ha dado buenos
resultados en el incremento de la altura (Alarcón, 2000). Sin embargo, diversos autores
han discutido la conveniencia de generar y aplicar inoculantes basados en consorcios
multicepa nativos en vez de inoculantes unicepa. A largo plazo, los primeros resultan en
mayor beneficio para las plantas y el ambiente rizosférico en general (Bashan, 2005).
Biomasa a la cosecha. Se registraron valores significativamente superiores para las
variables peso seco foliar, de raíces y de tallo en las plantas provenientes de
hijuelos comparadas con las provenientes de bulbilos (Cuadro 4.) Con respecto a la
respuesta la factor inoculante, resaltó el inóculo mixto IB2, registrando valores
significativamente superiores al control en las variables peso seco de raíces y de tallo, y
solo numéricamente superior en el peso seco foliar. Resultó también superior, aunque no
siempre con significancia estadística, que el resto de los tratamientos de inoculación. El
inoculante mixto IB3 y G. intraradices fueron también eficientes para promover la
formación de por lo menos uno de los componentes de la biomasa vegetal.
Cuadro 4. Peso seco aéreo (PSA), peso seco de raíces (PSR), peso seco tallo (PST) de plantas de
maguey espadín (A. angustifolia) de dos orígenes: bulbilos e hijuelos, que recibieron inoculación
micorrícica con inoculantes mixtos (IB1 a IB6), con G. intraradices (GIN) o sin inocular, 14 semanas
después del transplante (14sdt).
Variable Tratamiento PSA (g) PSR (g) PST (g)
Planta Bulbilos 5.28a 1.94a 0.69a
Hijuelos 7.73b 3.25b 2.88b
Inoculo IB1 5.63bc 2.44ab 2.41cd
IB2 9.94c 3.80c 2.82d
IB3 7.69bc 2.10a 2.10bcd
IB4 6.46bc 2.52ab 1.60abc
IB5 2.23a 1.65a 1.22ab
IB6 3.85ab 2.24ab 1.20ab
GIN 9.74c 2.99ab 1.91abc
CON 6.50bc 3.01ab 1.03a
Valores medios con la misma letra son significativamente iguales entre si (Tukey 0.05)
Resultó evidente que las plántulas de los dos orígenes evaluados poseen estrategias
diferentes de crecimiento. Mientras que las plantas provenientes de bulbilos generan un
rápido crecimiento en altura, las plantas provenientes de hijuelos acumulan fotosintatos y
forman biomasa. Robles-Martínez (2006) había ya observado este comportamiento,
aunque aun no hay datos que clarifiquen las razones de estas diferentes estrategias. Esta
capacidad de formar biomasa permite a las plantas provenientes de hijuelos adaptarse
mejor y mas rápidamente a las condiciones adversas del suelo, razón por la que los
productores de maguey de Oaxaca los prefieren para sus plantaciones sobre las plantas
de cualquier otro origen (Arredondo y Espinosa, 2005).
No se observó ninguna diferencia significativa ni para el factor tipo de planta ni para la
aplicación de inoculantes, en las variables concentración de Nitrógeno y Fósforo en el
tejido foliar (Cuadro 5). Sin embargo, si hubo una tendencia de las plantas inoculadas,
independientemente del inoculante, a incrementar su concentración de Fósforo foliar y,
para algunos de los inoculantes, la de Nitrógeno también. El incremento en la
concentración de Fósforo, con respecto al control, varió desde 26% con IB5 e IB6 hasta
78% con IB4 y G. intraradices.
Cuadro 5. Porcentaje de Nitrógeno (%N) y de fósforo (%P) obtenidos del análisis de la parte aérea
de plantas de maguey espadín (A. angustifolia) 14 sdt. Las plantas provinieron de dos orígenes:
bulbilos e hijuelos, y recibieron inoculación micorrícica con inoculantes mixtos (IB1 a IB6), con G.
intraradices (GIN) o sin inocular.
Variable Tratamiento % N % Fósforo
Planta Bulbilos 1.51a 0.16a
Hijuelos 1.38a 0.17a
Inoculo IB1 1.43a 0.17ab
IB2 1.45a 0.17ab
IB3 1.49a 0.17ab
IB4 1.56a 0.19b
IB5 1.34a 0.15ab
IB6 1.34a 0.15ab
GIN 1.58a 0.19b
CON 1.39a 0.13a
Valores medios con la misma letra son significativamente iguales entre si (Tukey 0.05)
Alarcón y Ferrera-Cerrato (2000), en experimentos en invernadero realizados con plantas
de zarzamora, reportaron un incremento en concentración de Fósforo foliar de hasta un
120% del trasplante a la cosecha, por efecto de la inoculación micorrízica.
La respuesta vegetal, medida a través de la variable longitud de raíz, reportó efectos para
ambos factores: tipo de planta e inoculantes (Figura 1). En promedio, las plantas con
origen de hijuelos formaron mayor longitud de raíces que las de bulbilos. La respuesta a la
aplicación de inoculantes varió por tipo de plantas, pero en ambas se registró un claro
efecto de algunos de los inoculantes aplicados. En plantas originadas de bulbilos,
promovieron el crecimiento radical el inoculante mixto IB1 y G. intraradices, en tanto que
para las plantas de hijuelos fueron eficientes los inoculantes mixtos IB2 e IB1.
La variable número de raíces se comportó de manera similar a la longitud radical (Figura
2). No hubo diferencia por efecto del tipo de planta, pero si por efecto de la aplicación de
inoculantes. Para plantas originadas por bulbilos, los inoculantes mixtos IB1 e IB5, así
como G. intraradices, fueron eficientes en promover la división radical, en tanto que para
plantas provenientes de hijuelos, este efecto lo promovieron los inoculantes mixtos IB1 e
IB2.
La arquitectura de la raíz ha sido muy poco utilizada como variable indicadora de los
efectos que factores del crecimiento ejercen sobre las plantas. Es común encontrar
referencias a la formación de biomasa, mas no al número o a la longitud de raíces como
variables indicadoras. En este trabajo se han utilizado ambas variables para determinar
los efectos del origen de las plantas y la inoculación micorrícica. Los datos obtenidos nos
indican que, bajo las condiciones en que se realizó el experimento, resultaron variables
confiables para determinar los efectos de ambos factores experimentales.
Diversos experimentos realizados para determinar los efectos de prácticas de cultivo en el
manejo de A. angustifolia han utilizado como variable de respuesta el número de hojas
desplegadas. En el presente trabajo se registraron, para esta variable, efectos del tipo de
planta y de la inoculación (Figura 3), aun cuando no fueron estadísticamente significativos
en todos los casos.
En promedio, las plantas originadas por hijuelos desplegaron mayor número de hojas que
las provenientes de bulbilos. Para este último tipo de plantas, el inoculante mixto IB1 fue
el mejor para promover la formación de nuevas hojas, en tanto que para plantas de
hijuelos lo fue G. intraradices. Valenzuela (1991, citada por Espinosa-Paz et al., 2005)
afirma que el número de hojas nuevas es una de las mejores variables indicadoras de los
efectos de prácticas agronómicas de manejo en el cultivo de especies de Agave.
El porcentaje de colonización micorrícica fue mayor en las plantas propagadas por
bulbilos (32.7%) que en las de hijuelos (27.4%). Todos los inoculantes promovieron una
significativamente mayor colonización que la registrada en las plantas control, para ambos
orígenes de planta. Para las provenientes de bulbilos los inóculos que registraron mayor
colonización fueron IB2, IB3 e IB1 y para hijuelos rizomatosos IB6 seguido de IB4.
Ninguna de las variables indicadoras del crecimiento registradas correlacionó
significativamente con la colonización micorrícica en plantas de A. angustifolia. Este
resultado podría estar indicando que existen alguno o algunos otros factores ambientales
o edáficos que estarían limitando el crecimiento de las plantas y cuya importancia supera
a la de la presencia y actividad de la micorriza arbuscular, aun cuando esta estructura
permita una mayor capacidad de tolerancia a las condiciones adversas de los suelos en
donde se cultiva el maguey espadín en la “región del mezcal” del estado de Oaxaca.
EXPERIMENTO 7. Parcela de validación de la inoculación micorrízica arbuscular
en maíz de temporal.
Actualmente se ha puesto especial interés en el uso de hongos micorrízicos
arbusculares en la agricultura. La actividad de estos simbiontes en el sistema radical
favorece incrementos en la capacidad de adaptación de las plantas a condiciones
adversas, además de favorecer el buen crecimiento y sanidad e inducir mayor vigor a
las mismas (Alarcón, 2001).
En el marco de una agricultura sostenible, la utilización de hongos formadores de
micorrízas-arbusculares (MA) debe ser considerada en el diseño de cualquier sistema
de producción agrícola, pues además de ser estos microsimbiontes componentes
inseparables de los agroecosistemas, realizan diversas funciones en su asociación
con las plantas, pues pueden constituir sustitutos biológicos de los fertilizantes
minerales (Thompson, 1991).
En el estado de Oaxaca, el cultivo de maíz ocupa 80% de las tierras agrícolas y 93%
de la superficie dedicada a granos básicos. Dada su riqueza genética, en el estado
existen al menos 18 diferentes razas de maíz, con múltiples cruzamientos. La
utilización de maquinaria agrícola es mínima, no sólo por la topografía accidentada de
los territorios, sino por la incapacidad económica de los campesinos para acceder a
éstos. Un alto porcentaje de la superficie cultivada se realiza de manera manual, con
tracción animal y en pocas ocasiones se recurre a la mecanización, aunque solo para
labores previas de preparación del terreno (Bautista, s/f).
En la región Valles Centrales de Oaxaca, el 9% de su superficie está destinada a las
actividades agrícolas; el 94% de esta superficie agrícola se desarrolla bajo condiciones
de temporal, predominando el cultivo del maíz con 109,645 hectáreas. Bajo
condiciones de riego se siembran en promedio 8,307 hectáreas (INIFAP, 2003).
El objetivo del trabajo fue evaluar, en una parcela de maíz inoculado con el hongo
micorrízico Glomus fasciculatum y la aplicación de una hormona brasinólida
reguladora del crecimiento vegetal en San Nicolás Quialana, Zimatlán, Oaxaca, sus
efectos sobre el crecimiento de las plantas y el rendimiento en grano.
METODOLOGÍA
El trabajo se realizó bajo el esquema de parcela de validación, en la comunidad de
San Nicolás Quialana, distrito de Zimatlán en el estado de Oaxaca. La preparación del
terreno se efectuó con tracción mecánica, bajo un sistema convencional de
producción. El surcado se realizó a una profundidad de 30 cm y a una distancia de 70
cm entre surcos (fig. 3.0). Las dimensiones de la parcela fueron: 280 m de largo por
25.2 m de ancho, conteniendo un total de 36 surcos, de los cuales se utilizaron 18
para la siembra de maíz con inoculante micorrízico y los 18 surcos restantes para el
maíz sin inoculante. La superficie total de la parcela fue de 7056 m2 El tipo de suelo
reportado para la zona es Cambisol Calcico.
La semilla utilizada fue el criollo mejorado con la denominación CM CRUS-01, se
utilizaron 20 kilogramos, de los cuales 10 Kg se inocularon dos horas antes de la
siembra con sustrato contenedor de esporas del hongo micorrízico Glomus
fasciculatum (M1), y los 10 Kg restantes se sembraron sin recibir el inoculante (M2).
El inoculante micorrízico contenía de 20 a 30 esporas viables por gramo hasta un año
después de envasado. El procedimiento de aplicación fue el recubrimiento de semilla
utilizando un 1% del peso de la semilla utilizada, en este caso fueron 100 g de
inoculante, los que se disolvieron en 100 mL aproximados de agua hasta que se
obtuvo una pasta semilíquida, esta pasta se mezcló con la semilla directamente
realizando movimientos circulares con la mano hasta que se observó una distribución
homogénea y todas las semillas quedaron cubiertas con el inoculante. Después de
realizada la mezcla se procedió a secar sobre una superficie plástica la semilla a la
sombra en un tiempo de 30 minutos con la finalidad de tener un mayor manejo de la
semilla al momento de la siembra.
La siembra se realizó el día 23 de junio de 2007 de manera manual, a una distancia de
30 cm de un matero a otro, con dos semillas por matero en promedio.
La aplicación del Brasinoesteroide se realizó disuelto en agua, a una concentración de
1mL en 15 L con una mochila fumigadora. Se hicieron dos aplicaciones: la primera se
realizó a los 45 días después de la siembra, y la segunda se llevó a cabo en el periodo
de brote de la inflorescencia masculina. En cada aplicación se utilizaron 45 L de agua
y tres mL de Brasinoesteroide. Se aplicó únicamente a las plantas del tratamiento M1.
86
_%100 obtenidoHumedadFH
olotegranodePeso
GranodePesoFD
__
__
El ingrediente activo del Brasinoesteroide es DI-31, cetona esferoidal polihidroxilada
[(25R)- 3β- 5α- dihidrooxi-espirostan-6-ona] en disolución alcoholica, envasado por La
Unidad de Gestión Ambiental, ubicada en el Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca,
importada de Cuba donde es procesado por el Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas
de Cuba, obtenido a partir de fuentes naturales(CU 22 860/ 2003).
Las labores al cultivo fueron el aporque, la fertilización y deshierbes manuales a toda
la parcela, realizados por los agricultores cooperantes.
El análisis de datos T de Student y pruebas de F de los dos tratamientos de la parcela
se realizó con el paquete estadístico SAS, y XLSTAT para las pruebas estadísticas de
colonización de raíces.
El rendimiento se calculó de acuerdo a la técnica empleada por el INIFAP (1995),
tomando como parámetros el peso en campo (PC), factor de humedad (FH), factor de
desgrane (FD) y el factor de superficie (FS), así como también:
Número de matas por cada muestra de 10 m lineales.
Número de plantas por muestra.
Peso de mazorcas deshojadas.
Peso total, que incluyó grano, olote y hojas.
Peso del grano.
El rendimiento (R) en Kg/Ha se obtuvo mediante la siguiente fórmula:
R= (PC) (FD) (FH) (FS).
Cada uno de los factores de la formula R se obtuvieron mediante las siguientes
formulas:
(PC) Peso de muestra de mazorca
a_de_muestrsuperficie
10000FS
La toma de muestras se realizó de forma lineal, tomando en cuenta el número de
materos, plantas y mazorcas por cada 10 metros lineales. Se realizó un total de cinco
muestreos por cada tratamiento, eliminando tres surcos en cada lado de la parcela, y
cuatro surcos en el intermedio de los dos tratamientos.
Para determinar el porcentaje de colonizacion en raíces se utilizó la técnica de Phillips
y Haymann (1970), descrita por Benítez (2001). El procedimiento consiste en el
aclareo de porciones de aproximadamente 1 cm de raíces secundarias y terciarias con
KOH al 10%, seguida de la tinción con azul de tripano al 0.05% disuelto en ácido
láctico al 50%; el conteo de colonización se realiza montando por lo menos 25 trozos
de raíz teñida en portaobjetos y registrando la presencia de estructuras de hongos
micorrízicos arbusculares en las células de la raíz.
El porcentaje de colonización se calculó mediante la fórmula:
100 totalesCampos
scolonizado Campos ion%Colonizac x
Donde:
% de colonización = Porcentaje de colonización de las raíces.
Campos colonizados = Número de campos con presencia de hifas en la raíz.
Campos totales = Número total de campos observados
Para la determinación de la densidad de esporas de hongos micorrízicos en el suelo
se tomaron cinco muestras de suelo por cada tratamiento, distribuidas a lo largo de la
parcela, teniendo preferencia por el que se encontraba adherido a las raíces. Estas
cinco muestras se mezclaron y se tomó una submuestra de 100 gramos, la cual se
sometió al proceso de tamizado y decantación de Gerderman y Nicholson (1963),
descrito por Benítez (2001), utilizando 100 mL de agua iniciales y los tamices de 100,
200 y 325 mallas por pulgada cuadrada (Fig. 7.0).
Se desechó el material del tamiz de 100 mallas por pulgada, utilizando únicamente el
material obtenido de los tamices de 200 y 325 mallas por pulgada, el cual se colocó en
cajas de Petri y se observó al microscopio con un zoom igual a 10x realizando un
conteo de manera directa. Al obtener el número de esporas y la cantidad de suelo
utilizado se estimó la densidad de esporas por gramo de suelo con la formula:
suelo de Grs.
esporas Num. D
Donde:
D= Densidad de esporas/ g de suelo.
Num. Esporas= Numero de esporas encontradas en la muestra.
grs de suelo= Cantidad en gramos de suelo utilizado.
Se registraron datos de porcentaje de germinación a los 10 días después de la
siembra, así como de altura y número de hojas a los 30, 60 y 90 días después de la
siembra.
RESULTADOS
(M1) En la primera toma de datos realizada 30 días después de la siembra mostró una
diferencia en altura y numero de hojas significativa en comparación a las plantas que
no recibieron el tratamiento (M2).
La altura media de M1 fue de 28.52 cm., en comparación con M2 que fue igual a 26.28
cm. Resultando una diferencia igual a 2.24
En cuanto al número de hojas, a los 30 días después de la siembra, las plantas M1
mostraron un número más alto de hojas respecto a M2; la media del número de hojas
A los 60 días después de la siembra la media de altura de M1 fue igual a 164 cm,
mientras que M2 fue igual a 160.6 cm.
La diferencia entre las dos medias fue de 3.4
La diferencia mínima significativa fue de 4.3171
La T de Student de estas dos medias fue:
T= 0.06464766
La media del número de hojas en la segunda toma de datos tanto de M1 y M2 fue de
12.64 y 12.0 respectivamente.
La diferencia entre medias (M2- M1) fue de 0.64; la diferencia mínima significativa fue
de 0.6019. de M1 fue igual a 6.68 hojas, mientras que en M2 fue igual a 6.16 hojas.
La altura de las plantas a los 90 días de siembra para cada uno de los tratamientos fue
de 214.8 cm. para M1 y 210 cm. para M2.
La diferencia entre medias fue de 4.64 cm. La diferencia mínima significativa en este
caso fue de 2.6362.
El valor de T fue de: T=0.1444817
El numero de hojas de las plantas muestreadas a los tres meses de siembra de ambos
tratamientos fue en promedio de 14.8 para M1 y 13.72 para M2.
La diferencia entre medias M1 - M2 fue igual a 1.08, la diferencia mínima significativa
fue de 0.5687
En el registro del desarrollo y crecimiento del maíz inoculado y no inoculado, a lo largo
de su ciclo de vida, se distingue una clara diferencia en el desarrollo de M1 en
comparación con M2, lo cual se atribuye al uso de la hormona vegetal, como lo
menciona Cué (2003); la que ocasionó un acortamiento en su ciclo de vida debido a la
estimulación de división celular y elongaciones en las hojas.
El rendimiento del maíz inoculado M1 fue de 1.305 ton/Ha, mientras que el maíz no
inoculado se obtuvo un rendimiento de 1.241 ton/Ha, obteniendo una diferencia de
63.65 Kg. Equivalente a un incremento del 4.877 %. Esto refiere a Iglesias, 2007;
quien menciona a la Brasinólida como un agente benéfico en el rendimiento de los
cultivos, aunque la absorción de nutrientes a través del hongo micorrízico de la misma
manera tuvo influencia en el cultivo.
Se considera que el rendimiento fue muy bajo, por lo que se atribuye a las condiciones
climáticas la deficiencia de este mismo.