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Aplicación de biofertilizante a base de Azospirillum soportado en turba en el cultivo de caña de azúcar.

Resumen: Dado las dificultades que ha presentado la aplicación de biofertilizantes en caña de azúcar sobre todo en lo que respecta a los métodos y formas de traslado del microorganismo al campo, se montó una experiencia en áreas del Complejo Agroindustrial Sergio González en la provincia de Matanzas donde se evaluó el comportamiento de los retoños ante las aplicaciones del biopreparado de Azospirillum soportado en turba.

Publicación enviada por MSc Doris Torriente Díaz




 


Resumen 
Dado las dificultades que ha presentado la aplicación de biofertilizantes en caña de azúcar sobre todo en lo que respecta a los métodos y formas de traslado del microorganismo al campo, se montó una experiencia en áreas del Complejo Agroindustrial Sergio González en la provincia de Matanzas donde se evaluó el comportamiento de los retoños ante las aplicaciones del biopreparado de Azospirillum soportado en turba. 

Para ello se diseñó el experimento en un Bloque al Azar en suelos Sialitizados cálcico (Pardo con carbonato) con la variedad C. 324-74, en retoños de 6 cortes, con seis tratamientos: testigo, biopreparado (2.4t/cab.), biopreparado (1.5t/cab.) más urea(1t/cab.), amoníaco (1t/cab), urea 2t/cab). Se utilizó además el bioproducto obtenido en el ICIDCA (Instituto Cubano de Investigaciones de Derivados de la caña de azúcar) a base de Azospirillum (cepa 8I) con turba esterelizada. S

e evaluaron las siguientes variables respuestas grosor del tallo, longitud del tallo, número de hojas activas, ancho de la hoja, longitud de la hoja, área foliar, población, peso, permanencia del microorganismo y rendimiento, se realizaron además análisis de azucarería para observar el comportamiento del brix, pol y pureza. 

Se determinó a demás los niveles de estabilidad y viabilidad del inóculo utilizado. Los resultados obtenidos fueron procesados por métodos de análisis multivariados y sometidos a pruebas de significación. Se obtuvo que el tratamiento de mejor comportamiento resultó ser el biopreparado de Azospirillum sólido más urea y se alcanzó mejores resultados en general en los biofertilizantes que en las aplicaciones de fertilizantes químicos.

Introducción
En estos momentos está reconocido en el mundo la importancia que tiene para la producción ecológica de alimentos, la obtención de bioproductos que contribuyan a la fertilización de los suelos para la producción. Casi todos ejercen una fuerte influencia sobre las plantas y a su vez a ellos les atrae diferentes secreciones del sistema radicular porque poseen sustancias alimenticias indispensables como azúcares, ácidos orgánicos, aminoácidos, distintas combinaciones minerales e incluso vitaminas (Ramona Fernández, 1999).

La flora también contribuye a la alimentación de las plantas portando sustancias biológicamente activas como son las auxinas, las vitaminas y las giberelinas.

El uso de abonos bacterianos no solo contribuye a la alimentación directa de las plantas sino además a la inclusión masiva de otras especies del suelo modificando con ello el curso de los procesos relacionados con estas últimas y de este modo también el cultivo recibe sustancias nutritivas complementarias (Van Elsas y Heijen, 1990).

Al establecer tecnologías dentro de la agrotecnia del cultivo cobra cada vez mayor importancia la microbiología de los suelos, ya que en toda la actividad transformadora de los nutrientes en el suelo juega un papel fundamental la microfauna presentes en ellos.
Durante algún tiempo se ha venido trabajando en el estudio de los biofertilizantes en el cultivo de la caña de azúcar, estas evaluaciones fueron iniciadas y llevadas a cabo por el INICA (Instituto de Investigaciones de la Caña de Azúcar) en conjunto con otras instituciones. No obstante, los resultados obtenidos hasta el momento no han logrado insertarse en la producción cañera debido a un gran número de problemas, dentro de ellos como fundamental tenemos la falta de estudios concretos que faciliten el uso práctico de estos productos en el campo sobre todo al trasladar el microorganismo al suelo y que este se mantenga viable por un tiempo determinado en determinadas condiciones logrando así que en el cultivo se obtenga producciones sostenibles y económicas.

Hasta el momento se han realizado investigaciones con Azospirillum soportado con diferentes substratos o vehículos en cultivos varios pero en caña de azúcar no se ha validado en condiciones de campo estos resultados. Este trabajo tiene como objetivo la evaluación o validación de este bioproducto en el cultivo de la caña de azúcar.

Metodología de Investigación
Microorganismo utilizado
Se utilizó la cepa 8I del género Azospirillum proveniente de la colección de microorganismos del INICA, la misma fue aislada de la rizosfera de la variedad Ja. 60-5 (Ciego de Avila, 1990)y seleccionada por su capacidad de fijar el nitrógeno atmosférico.
Se llevó a cabo una reactivación del microorganismo.

Preparación del formulado
Para la elaboración del formulado se utilizaron bolsas de polietileno conteniendo 29g de los soportes de turba estéril inoculándose con 16 ml de un cultivo de Azospirillum con una viabilidad de 1x109 UFCML-1 y se sellaron. Las mismas se almacenaron a temperatura ambiente.

Se realizaron experimentos con vistas a determinar y comparar la estabilidad y viabilidad del inoculante soportado durante determinado períodos de tiempo (3 a 4 meses).

Para realizar los controles de viabilidad el contenido de cada bolsa fue colocado en erlenmeyers que contenía 180mL de agua destilada estéril, se homogeneizó esta mezcla y con una pipeta de 25mL fueron tomadas porciones de 10mL. A partir de estas muestras se realizaron las diluciones necesarias y fueron sembradas en Rojo Congo para determinar UFCg-1 de soporte.

Preparación del inoculo
La preparación del inoculo se realizó en cuñas de cultivo de 24 horas, del cual se realizó un arrastre de biomasa con 5 mL de agua estéril, utilizándose como preinóculo en relación de 1/100(v/v) del medio de cultivo líquido (INICA e ICIDCA). Luego de incubarse 18 horas en zaranda, a 370C y de 180 r.p.m., fue utilizado como inóculo en los experimentos realizados.

Diseño experimental utilizado
Se montaron los experimentos en un Bloque al Azar con 3 réplicas y 6 tratamientos, en la variedad C324-74 en retoños de más de cinco corte, bajo un suelo, Sialitizado cálcico (Pardo con Carbonato)
Se hicieron un muestreo 45 días antes de la cosecha.

Los tratamientos fueron los siguientes:
1. Testigo
2. Azospirillum soportado en turba(1)
3. Azospirillum soportado en turba más urea(2).
4. Amoníaco
5. Urea
6. Urea más potasio

Nota.
(1)Las dosis de Azospirillum utilizado en el tratamiento 2 corresponde a 100L/ha de Azospirillum 
Líquido. 32.21t/ha y de urea 13.42t/ha
(2)La dosis de Azospirillum utilizado en el tratamiento 3 corresponde a 50L/ha del microorganismo 
Líquido.16.10t/ha .
El tratamiento 4 se aplicó 13.42t/ha de amoníaco.
En el tratamiento 5 se aplicó 26.84t/ha.
En el tratamiento 6 se aplicó 26.84t/ha más la recomendación de potasio según SERFE. 

Se analizaron las siguientes variables de respuestas.
· Grosor del tallo
· Longitud del tallo
· Número de hojas activas.
· Ancho de la hoja.
· Longitud de la hoja +1
· Area foliar (cm)
· Peso Kg
· Rendimiento.
· Estabilidad y viabilidad del inóculo soportado y en el suelo.

De cada tratamiento se tomó una muestra de tallos para ser análisis de azucarería
Brix, Pol y Pureza.
El área foliar se determinó por la siguiente fórmula:
Area foliar = Longitud*ancho*Número de hojas*0.8
Los resultados fueron procesados estadísticamente y sometidos a pruebas de significación.

Para analizar la estabilidad y el crecimiento microbiano se determinó por el método de conteos viables (unidades formadoras de colonias por mL) en placas de agar nutriente y rojo congo. Las siembras fueron realizadas por diseminación en las placas a partir de diluciones seriadas de la muestra de la muestra original. Se realizaron paralelamente conteos directos de las muestras en el microrcopio óptico utilizando una cámara de Thomas. 

Resultados
Tabla No 1 resultados del análisis estadístico realizado a las diferentes variables respuestas

Tratamientos

Grosor del tallo cm

Ancho de la hoja cm

Longitud del tallo m

Longitud hoja +1 cm

Número de hojas un.

1. Testigo

7.40ab

4.40a

2.219a

1.195a

6.70a

2.Azospirillum

8.32b

4.53a

2.479b

1.22a

9.10c

3.Azospirillum más urea

8.05b

5.31b

2.527b

1.269a

8.40c

4.Aminíaco

7.45ab

4.51a

2.20a

1.207a

7.40b

5.Urea

7.00a

4.49a

2.380b

1.191a

7.40b

6.Urea+potasio

7.61ab

4.50a

2.419b

1.294b

7.80b

En la tabla anterior se observa que para el caso del grosor del tallo se encontró diferencias significativas entre los tratamientos, y se alcanzaron las menores medias con las variables que aplicaron fertilizantes. Las aplicaciones de Azospirillum mostraron no solo las mejores medias sino además se encontró diferencias significativas con el resto de los tratamientos, destacándose la variante dos.

Para la variable de ancho de la hoja no se encontró diferencias significativas entre la mayoría de los tratamientos analizados exceptuando la variante tres que mostró diferencias estadística y alcanzó el valor más elevado.

La longitud del tallo no mostró diferencias significativas entre el testigo y las aplicaciones de amoníaco y sí con el resto, se destacaron los tratamientos a base de Azospirillum con urea.

Para el caso de la variable respuesta longitud de la hoja se encontró diferencias significativas solamente con las aplicaciones de urea más potasio y el resto de los tratamientos y esta a su vez alcanzó el mayor valor.

En cuanto al número de hojas el mayor valor correspondió a la variable de Azospirillum solo, la cual difiere significativamente con la mayoría de las variables en estudio menos con las aplicaciones de Azospirillum más urea.

En resumen debemos destacar que las variantes de mejor comportamiento correspondieron a las aplicaciones de Azospirillum a razón de 100L/ha soportado y Azospirillum con urea. Esto demuestra que este microorganismo aún soportado con un vehículo en este caso turba continúa mostrando buenos resultados en las plantas, en este caso supera específicamente a las aplicaciones de fertilizantes químicos. Estos resultados concuerdan con varios trabajos realizados, González y col (2000) evaluaron la aplicación de biopreparado y realizaron una comparación con los fertilizantes químicos y llegaron a la conclusión que con dosis de 100L/ha de Azospirillum se alcanzan resultados similares o superiores a cuando se fertiliza con nitrógeno mineral.

Tabla No 2 Resultados productivos

Tratamiento

Peso de 10 tallos en Kg.

Rendimiento real  t/ha

Diferenciast/ha

Testigo

8.00

51.00

25.09

Azospirillum

10.3

72.5

3.59

Azospirillum + urea

11.3

76.09

-------

Amoníaco

8.50

57.07

19.02

Urea sola

8.50

57.02

19.07

Urea + potasio

8.50

57.07

19.02

En la tabla anterior se observa en cuanto al peso que los mayores valores correspondieron a las aplicaciones de biofertilizantes destacándose entre ellos la variante de Azospirillum combinada con urea. En cuanto al rendimiento alcanzado se observa que los mayores rendimientos correspondieron lógicamente a los de mayor peso en los tallos superando al testigo utilizado en 25.09t/ha y a las aplicaciones químicas en un rango de 19t/ha de caña producidas.

Todo esto corrobora lo alcanzado en varios estudios Gutiérrez Baeza (2002) destaca que el uso de biofertilizantes constituye una variante productiva para los productores de bajos ingresos pues incrementan la producción agrícola.

Gráfico No 1. Area foliar.

En el gráfico anterior se observa como el área foliar de mayor valor correspondió al tratamiento tres es decir a las aplicaciones de Azospirillum combinado, esto demuestra que este biopreparado puede complementar a la fertilización nitrogenada.

Gráfico No 2 Resultados del laboratorio. (Brix)

En el gráfico (No 2) se observa que los mayores valores correspondieron al tratamiento 2 es decir Azospirillum solo. Varios autores coinciden en plantear que el contenido de nitrógeno no parece influir en los niveles de maduración, pues su efecto recae en el crecimiento y desarrollo de la planta

Gráfico No 3 Resultados del laboratorio (Pol).

En el gráfico anterior se observa que el mayor contenido de pol correspondió al tratamiento 2 es decir a las aplicaciones de Azospirillum solo por lo que no coincidió con los resultados alcanzados en las variables anteriores, pero si en el contenido de Brix. Estos resultados demuestran que en el contenido azucarero las aplicaciones de Azospirillum no parece influir 

Gráfico 4 Resultados de Laboratorio (Pureza)

En el gráfico anterior se observa que los tratamientos 3 y 4 alcanzaron los mayores valores es decir Azospirillum con urea y amoníaco solo por lo que no se puede establecer una respuesta lógica de la pureza de la planta ante las aplicaciones del biofertilizante.

Estabilidad y viabilidad del microorganismo.

Tabla No 3 Estabilidad y presencia del microorganismo en los diferentes soportes.

Soporte

0días

45 días

60 días

Turba

2.3x109

2.0x108

1.5x108

Cachaza

1.2x109

2.7x108

1.0x108

Líquido

6.8x108

2.0x108

0.1x108








En la tabla anterior podemos observar como la presencia del microorganismo disminuye con el tiempo para todos los casos analizados pero a los 60 días aún conserva la concentración de 108 uFc, por lo que cualquiera de los sustratos es factible utilizarlos y aplicarlos hasta los 60 días. En la bibliografía consultada se plantea que los biofertilizantes a base Azospirillum son capaces de conservarse durante seis meses de preparado. Se tiene referencias de un inoculante comercial de Azospirillum que con el nombre de Graminosol se produce en Uruguay que alcanza concentraciones de 109 UFCg-1 en el momento de su preparación y tiene plazo de duración de seis meses (Ramona Fernández).

Si analizamos que soporte tuvo mejor comportamiento podemos observar que las aplicaciones líquidas constituyeron las de menos durabilidad debido logicamente a que el inóculo aplicado directamente esta más expuesto a las condiciones climáticas y con peligro de contaminación en el transporte y almacenamiento lo que disminuye considerablemente las posibilidades de supervivencia de las bacterias. ( Kremer y Peterson, 1982).

Tabla No 4 Estabilidad del inóculo en el suelo

Soporte

10 días

45 días

60 días.

Turba

2.3x108

2.0x108

0.1x108

Cachaza

1.2x108

2.7x108

1.0x107

Líquido

6.8x108

2.0x107

0.4x107

En la tabla anterior se puede observar que los diferentes soportes aplicados al suelo mantienen su estabilidad para los casos de la turba y la cachaza pero para las aplicaciones líquidas mostraron una rápida desestabilidad.

Conclusiones
- Las aplicaciones de Azospirillum con Urea mostraron los mejores resultados.
- Las aplicaciones de Azosspirillum con Urea alcanzaron los mayores rendimientos agrícolas con una diferencia de 25t/ha con el testigo.
- Los mayores valores de Brix y Pol se alcanzaron en los tratamientos de Azospirillum solo.
- En el soporte turba el inóculo fue más estable y viable que los restantes estudiados.
- Los tres soportes estudiados (turba, cachaza y líquido mostraron estabilidad hasta más de 60 días.
- El inóculo en turba a los 60 días mostró estable y viable en el suelo. 

Recomendaciones
Es posible utilizar en el cultivo de la caña de azúcar a el Azospirillum como biofertilizante pero preferentemente soportado en turba.

Bibliografía
Fernández Ramona. Obtención y evaluación de un inoculante microbiano a partir de Azospirillum spp. Tésis presentada para optar por el título de maestro en ciencias microbiológicas. ICIDCA La Habana 1999.

Kremer, R. Y Peterson, H. 1982. Effect of inoculant carrier on survival of Rhizobium on inoculated seed. Rev. Soil Science. 13 (2):117-125.
Van ElsasJ.D. y Heijnen, C. 1990. Methods for introduction of bacteria into soil. A review. Biol. Fertil. Soils, (10):127-133.

Autora: 
MSc Doris Torriente Díaz.
Universidad de Matanzas.



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