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Revista Chapingo. Serie horticultura
versão On-line ISSN 2007-4034versão impressa ISSN 1027-152X
Rev. Chapingo Ser.Hortic vol.28 no.3 Chapingo Set./Dez. 2022 Epub 13-Dez-2022
https://doi.org/10.5154/r.rchsh.2022.01.001
Artículo científico
Zinc quelado y microorganismos benéficos: una opción de fertilización sostenible en la producción de nueces
1Comité de la Nuez del Estado de Chihuahua. Trasviña y Retes, núm. 3505, San Felipe II Etapa, Chihuahua, Chihuahua, C. P. 31203, MÉXICO.
2Universidad Autónoma de Chihuahua, Facultad de Ciencias Agrotecnológicas. Escorza, núm. 900, col. Centro, Chihuahua, Chihuahua, C. P. 31000, MÉXICO.
3Centro de Investigación en Materiales Avanzados. Av. Miguel de Cervantes Saavedra, núm. 120, Complejo Industrial Chihuahua, Chihuahua, Chihuahua, C. P. 31136, MÉXICO.
4Innovak Global. Blvd. Vicente Lombardo Toledano, núm. 6615, col. La Concordia, Chihuahua, Chihuahua, C. P. 31375, MÉXICO.
La fertilización del nogal con zinc (Zn) se realiza por aspersión foliar, dado que el nutriente en el suelo se encuentra ligado a los carbonatos, lo que dificulta su absorción por el árbol. Dicha práctica tiene repercusiones ambientales por tratarse de un aerosol. Por ello, el objetivo de este estudio fue generar una alternativa de la aplicación de Zn foliar con Zn quelado edáfico combinado con microorganismos benéficos, para mantener o mejorar la producción de nueces. Se seleccionaron 15 árboles homogéneos con base en el área de sección transversal del tronco y el volumen de la copa en una huerta de nogales en Chihuahua, México. Durante cuatro años (2015-2018), se evaluaron tres tratamientos con cinco repeticiones bajo un diseño completamente aleatorizado. Los tratamientos fueron: 1) Zn foliar (36 % de ZnSO4), 2) Zn edáfico (14 % de Zn quelado con ácidos carboxílicos) y 3) Zn edáfico + hongos micorrízicos (Pisolithus tinctorius + Azospirillum brasilense). La huerta estudiada tenía comunidades nativas de P. tinctorius, el cual se encontró en 83.7 % de las raíces analizadas. La producción de nuez, en los cuatro años, con los diferentes tratamientos fue de 27 kg con Zn foliar, 25.4 kg con Zn quelado y 26.9 kg con Zn quelado más microorganismos. Los resultados indican que la aplicación de Zn al suelo es viable y amigable con el ambiente.
Palabras clave Carya illinoinensis; Pisolithus tinctorius; hongos micorrízicos; zinc edáfico
Zinc (Zn) fertilization of pecan trees is carried out by foliar spraying, since the nutrient in the soil is bound to carbonates, which hinders its absorption by the tree. This practice has environmental repercussions because it is an aerosol. Therefore, the objective of this study was to generate an alternative to foliar Zn application with soil-applied chelated Zn combined with beneficial microorganisms to maintain or improve pecan production. Fifteen homogeneous trees were selected based on trunk cross-sectional area and crown volume in a pecan orchard in Chihuahua, Mexico. During four years (2015-2018), three treatments with five replications were evaluated under a completely randomized design. The treatments were: 1) foliar Zn (36 % ZnSO4), 2) soil Zn (14 % Zn chelated with carboxylic acids) and 3) soil Zn + mycorrhizal fungi (Pisolithus tinctorius + Azospirillum brasilense). The orchard studied had native communities of P. tinctorius, which was found in 83.7 % of the roots analyzed. Pecan production, in the four years, with the different treatments was 27 kg with foliar Zn, 25.4 kg with chelated Zn and 26.9 kg with chelated Zn plus microorganisms. The results indicate that soil-applied Zn is a viable and environmentally friendly option.
Keywords Carya illinoinensis; Pisolithus tinctorius; mycorrhizal fungi; soil zinc
Introducción
La Convención de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático, el Acuerdo de París y los Objetivos de Desarrollo Sostenible 9, 11 y 12 de la Agenda 2030, enmarcan la necesidad de reducir las emisiones de contaminantes atmosféricos como parte de las actividades antropogénicas (Organización de las Naciones Unidas [ONU], 1992; ONU, 2015). Para lograrlo, todos los sectores deben utilizar nuevas tecnologías que garanticen la producción y calidad de los alimentos.
En la producción de nuez, el zinc (Zn) es un micronutriente esencial, involucrado en muchos procesos fisiológicos de las plantas (Tsonev & Cebola Lidon, 2012). La mayoría de las huertas nogaleras en el norte de México y el sur de Estados Unidos están plantadas en suelos calcáreos, donde los árboles son propensos a la deficiencia de Zn (Walworth, White, Comeau, & Heerema, 2017). En suelos de pH alcalino, el Zn se une al ion carbonato y forma Zn(CO3)2 insoluble (Imran, Arshad, Khalid, Kanwal, & Crowley, 2014).
Las aplicaciones de Zn al suelo en forma de sales inorgánicas no son efectivas, pues influyen muchos factores en la baja disponibilidad (Montalvo, Degryse, da Silva, Baird, & Mclaughlin, 2016). Por ello, la fertilización con Zn en las huertas nogaleras se realiza por aspersiones foliares; sin embargo, entre las desventajas de este manejo se encuentran el alto costo de los insumos y equipos, y la contaminación ambiental (Herrera-Aguirre, 2008). Aunque es la práctica convencional actual, se sabe que la absorción de Zn por la hoja del árbol es muy baja, al igual que su movilidad (Walworth et al., 2017). Esto sugiere que la dificultad del nogal para absorber Zn es un problema de indisponibilidad química del nutriente en el suelo, además de la ineficiencia de las raíces para absorber el elemento.
En nogales, la absorción de Zn está estrechamente relacionada con el porcentaje de ectomicorrización (Tarango-Rivero, Nevárez-Moorillón, & Orrantia-Borunda, 2009; Olivas-Tarango, Tarango-Rivero, & Ávila-Quezada, 2021). El Zn se adquiere y se transporta como Zn2+ (divalente). Los iones de Zn también pueden unirse con exudados de la raíz que lo ayudan a moverse hacia el área de la raíz, y cuando ingresa al espacio libre de la pared celular de la raíz se transporta (Ajeesh-Krishna, Maharajan, Roch, Savarimuthu, & Stanislaus, 2020). Luego, éste se mueve dentro del árbol mediante proteínas específicas que regulan el transporte intercelular e intracelular. Existen varios genes que codifican para proteínas transportadoras de Zn o regulan su expresión (Gupta, Ram, & Kumar, 2016).
El nivel de colonización ectomicorrízica y los microorganismos asociados con la rizosfera son de vital importancia para la nutrición de los cultivos (Madrid-Delgado et al., 2021). Algunas bacterias y los hongos micorrízicos son muy importantes para la solubilización de minerales como el Zn(CO3)2, y para su transformación en moléculas que puedan ser absorbidas por las raíces alimentadoras (Barea, Pozo, Azcon, & Azcon-Aguilar, 2005; Krishnakumar, Balakrishnan, Muthukrishnan, & Kumar, 2013; Kamran et al., 2017). Esto explica que la ectomicorrización de la raíz del nogal favorece significativamente la absorción de Zn y el crecimiento vegetal, incluso en suelos calcáreos (Tarango-Rivero, Macías-López, Alarcón, & Pérez-Moreno, 2004).
Los nogales establecidos en el estado de Chihuahua, en los municipios de Delicias y Rosales, se caracterizan por tener una alta cantidad de raíces alimentadoras en los primeros 35 cm del suelo. En este estrato se presenta una alta colonización micorrízica en las raíces finas, abundantes hifas hasta una profundidad de 1 m y macroformas en la superficie. Una característica de estas huertas es su baja fertilidad y su textura franco-arenosa (Muñoz-Márquez et al., 2009). Considerando lo anterior, el objetivo de este estudio fue generar una alternativa de la aplicación de Zn foliar con Zn quelado edáfico combinado con microorganismos benéficos, para mantener o mejorar la producción de nueces
Materiales y métodos
Sitio de estudio
El estudio se realizó de 2015 a 2018 en Delicias, Chihuahua, México, en la huerta Santa María (28° 22’ 88’’ latitud norte y 105° 37’ 67’’ longitud oeste). Para ello, se seleccionaron 15 árboles de la variedad ‘Western’ de 16 a 19 años, injertados sobre portainjertos de nogal nativo (cultivados a partir de semillas). La huerta estaba plantada a 13 x 13 m, y cada árbol tenía un microaspersor (LWP 2450, NETAFIM™, México) de 350 LPH para riego. Las características del suelo eran: textura franco arenoso, pH de 7.9, contenido de materia orgánica muy bajo (0.58 %), 6.0 % de CaCO3 y baja salinidad (CE de 0.84 dS∙m-1).
Tratamientos
Los 15 árboles de nogal seleccionados eran homogéneos en cuanto al área de la sección transversal del tronco (en promedio de 18 cm) y el volumen de la copa (abundante y homogéneo en sus cuatro cuadrantes). Se establecieron tres tratamientos para comparar la producción de nueces. El primero fue la fertilización convencional de Zn foliar, el segundo fue fertilización con Zn edáfico quelado, y el tercero fue Zn quelado al suelo más la adición de Azospirillum brasilense, para estimular la solubilización del Zn, y el hongo micorrízico Pisolithus tinctorius (Cuadro 1). La forma quelatada se eligió por favorecer la absorción del Zn por las raíces y la translocación por los tejidos de conducción en el árbol (Sharma, Patni, Shankhdhar, & Shankhdhar, 2013). Los tratamientos se aplicaron a los mismos árboles durante los cuatro años. Cada árbol representó una repetición bajo un diseño completamente al azar.
Tratamiento | Dosis de fertilización al suelo (g de NPK por cm de diámetro de tronco) | Dosis de Zn | Método de aplicación de Zn |
---|---|---|---|
Zn foliar | 45-05-10 | 250 g al 36 % de ZnSO4 + 250 g de urea + 15 mL de HNO3 en 100 L de agua | Seis aspersiones foliares |
Zinc quelado edáfico | 45-05-10 | 1 de abril y 1 de mayo se aplicaron 140 g·árbol-1 de Carboxy-Zn (14 % de zinc quelado con ácidos carboxílicos) | El Carboxy-Zn se disolvió en 20 L de agua y se aplicó en la zona de goteo previo al riego |
Zinc quelado edáfico + HM | 45-05-10 | 1 de abril y 1 de mayo se aplicaron 140 g·árbol-1 de Carboxy-Zn y 45 g·árbol-1 de 1.0E+06 esporas·g-1 de Pisolithus tinctorius + 1.0E+06 UFC·g-1 de Azospirillum brasilense | El Carboxy-Zn + HM se disolvió en 20 L de agua y se aplicó en la zona de goteo previo al riego |
NPK = nitrógeno, fósforo, potasio; HM = hongo micorrízico.
La concentración inicial de Zn en suelo se determinó mediante espectrofotometría de absorción atómica (Analyst 100, Perkin Elmer®, México) en dos muestras del área de riego, en el estrato de 0-30 cm y de 30-60 cm. La concentración foliar de Zn se analizó en tejido deshidratado mediante digestión triácida (HNO3, HClO4 y H2SO4, en relación 10:1:0.25) en espectrofotometría de absorción atómica por el método DTPA (González, Almendros, & Álvarez, 2009).
A pesar de encontrar una concentración adecuada de Zn, se decidió aplicar Zn quelado dos veces por temporada, ya que este Zn no necesariamente está disponible para el árbol. Lo anterior debido a que la forma quelatada permite que el elemento permanezca disponible en el suelo y en el agua en condiciones extremas, como pH alto (> 7.5) y alta concentración de carbonatos (> 6 %).
Variables vegetativas y productivas
La longitud de los brotes se evaluó en junio de cada año, en un brote del árbol por cuadrante a una altura de 2 m, el cual se señaló para evaluar siempre el mismo. El rendimiento (kg de nueces por árbol) se determinó en octubre de cada año. El análisis de Zn foliar (mg∙kg-1) se realizó en 10 foliolos por árbol la primera semana de agosto. Los foliolos se tomaron de la parte externa e interna del árbol, tratando de abarcar los cuatro puntos cardinales del dosel, se lavaron con solución de ácido acético al 10 % en agua destilada y se sometieron a digestión húmeda con una mezcla ácida (HNO3/HClO4). La medición se realizó mediante espectrometría de absorción atómica por el método DTPA (González et al., 2009).
Durante los años de estudio, el suelo de la huerta se mantuvo con una cubierta de plantas arvenses con crecimiento controlado mediante siegas periódicas para estimular el establecimiento de micorrizas y la diversidad microbiana en el suelo (Madrid-Delgado et al., 2021). De acuerdo con Dakora y Phillips (2002), la cubierta vegetal de arvenses nativas con altura limitada provoca un incremento en la cantidad de exudados radicales, así como en la actividad microbiana y en la transformación química de los nutrientes.
Evaluación de bacterias y hongos totales
La concentración de bacterias y hongos (UFC∙g-1) del suelo se cuantificó con las técnicas establecidas por las Normas Oficiales Mexicanas NOM-111, NOM-092 y NOM-110-SSA-1994 con la finalidad de relacionar las concentraciones de la microbiota con los tratamientos. El porcentaje de ectomicorrización se determinó mediante la observación de las raíces en el microscopio estereoscopio (GmbH 37081, Carl Zeiss microscopy, Alemania) con la siguiente ecuación: Porcentaje de colonización = número de micorrizas / número total de raíces (Aguilar-Ulloa, Arce-Acuña, Galiano-Murillo, & Torres-Cruz, 2016).
Identificación de hongos micorrízicos
Los esporocarpos encontrados en la huerta se colectaron para su caracterización. La superficie de los esporocarpos se limpió con alcohol al 75 % siguiendo la metodología de Zhang, Li, Wu, Ye, y Kang (2019). El hongo se aisló a partir del tejido interno de la zona central de la gleba, y se colocó en agar Melin-Norkrans. A partir del crecimiento en la caja Petri, se realizó la extracción de ADN con el kit comercial Power Soil® (QIAGEN) siguiendo el protocolo del fabricante. La amplificación de la región ITS se llevó a cabo mediante la reacción en cadena de la polimerasa (PCR, por sus siglas en inglés) con el kit iTaq Universal SYBR® Green Supermix. La concentración de los iniciadores ITS1/ITS4 fue de 250 nM. Las condiciones de la PCR fueron: temperatura inicial de 95 °C durante 10 min, 40 ciclos de desnaturalización a 95 °C durante 15 s, alineación a 57 °C durante 30 s, una extensión a 72 °C durante 30 s, desnaturalización a 95 °C durante 15 s, curva de disociación a 60 °C durante 1 min y desnaturalización final a 95 °C durante 1 min. Se secuenciaron, por el método de Sanger, dos productos de la PCR de dos esporocarpos, se realizó un análisis de calidad de las secuencias obtenidas y se elaboró la secuencia consenso con ambas secuencias. La mayor similitud se determinó con la herramienta NCBI BLASTn.
Costos
El costo de cada tratamiento se calculó incluyendo los costos del Zn foliar, el diésel y el pago al conductor del tractor. En el segundo tratamiento se adicionó el costo del Zn quelado por hectárea y por ciclo de producción. En el tercer tratamiento, además del Zn quelado, se agregó el costo de los microorganismos benéficos.
Resultados y discusión
La concentración inicial de Zn en el suelo en el área de estudio fue de 1.96 mg·kg-1 en el estrato de 0-30 cm y de 0.26 mg·kg-1 en el estrato de 30-60 cm. Según Flynn (2015), el contenido adecuado de Zn para nogal en suelos de regiones semiáridas es de 0.5 a 1 mg·kg-1. Esto indica que el elemento nativo en el suelo superficial, donde se encuentran las raíces alimentadoras y las micorrizas, es abundante y adecuado. En la capa superficial del suelo, donde la materia orgánica se acumula y se transforma, la actividad microbiana es muy intensa (Madrid-Delgado et al., 2021). En dicha capa, las raíces son colonizadas por micorrizas y se produce la absorción de nutrientes reciclados y solubilizados (Hinsinger et al., 2018).
Longitud del brote fructífero
Aunque no se encontraron diferencias estadísticas entre los tratamientos (Cuadro 2), el Zn foliar exhibió la mayor longitud de brote, con un promedio de 13.99 cm en los cuatro años. Tarango-Rivero et al. (2009) mencionan que el crecimiento promedio del brote fructífero para nogales adultos ‘Western’ es de 16 a 20 cm por año. Los resultados de los dos primeros años de estudio reflejan que el tamaño del brote estuvo en el rango que dichos autores consideran convencional; sin embargo, en 2017 y 2018, la longitud promedio del brote fructífero fue menor a 12.6 cm. Lo anterior sugiere que en nogal se presenta variación fisiológica entre años, aunque la razón se desconoce.
Tratamiento | LBF (cm) | Promedio1 | |||
---|---|---|---|---|---|
2015 | 2016 | 2017 | 2018 | ||
Zn foliar | 16.70 az | 16.22 a | 10.38 a | 12.66 a | 13.99 a |
Zn quelado edáfico | 14.40 a | 13.56 a | 9.28 a | 12.12 a | 12.34 a |
Zn quelado edáfico + HM | 14.80 a | 14.80 a | 10.52 a | 12.32 a | 13.11 a |
CV | 11.19 | 10.91 | 24.04 | 15.57 | 21.57 |
1Promedio de todas las observaciones de cuatro años. Los valores son medias de cada tratamiento. HM = hongo micorrízico; CV = coeficiente de variación (%). zMedias con la misma letra dentro de una columna no difieren estadísticamente (Tukey, P ≤ 0.05).
Área foliar específica
En relación con el área foliar específica (AFE), no se encontraron diferencias estadísticas significativas entre tratamientos (Cuadro 3).
Tratamientos | AFE (cm2) | Promedio1 | |||
---|---|---|---|---|---|
2015 | 2016 | 2017 | 2018 | ||
Zn foliar | 27.10 az | 24.30 a | 23.36 a | 28.80 a | 25.89 a |
Zn quelado edáfico | 24.70 a | 22.88 a | 24.12 a | 30.90 a | 25.65 a |
Zn quelado edáfico + HM | 25.08 a | 24.08 a | 26.02 a | 29.12 a | 26.07 a |
CV | 15.55 | 11.81 | 14.45 | 19.15 | 17.57 |
1Promedio de todas las observaciones de cuatro años. Los valores son medias de cada tratamiento. HM = hongo micorrízico; CV = coeficiente de variación (%). zMedias con la misma letra dentro de una columna no difieren estadísticamente (Tukey, P ≤ 0.05).
El AFE obtenida con Zn edáfico y el hongo micorrízico P. tinctorius es similar a la obtenida por Tarango-Rivero y García-Nevárez (2014), quienes señalan que la micorrización inducida por P. tinctorius en árboles de nogal mejoró la absorción de Zn, el crecimiento y la producción de nuez (de 4.6 a 22.9 kg·árbol-1) de 2004 a 2008.
Además del Zn, existen otros factores ambientales y de manejo involucrados en el crecimiento del nogal que deben ser considerados en futuros estudios; entre ellos se encuentran el riego, la poda y la fertilización con nitrógeno. De acuerdo con Lombardini, Restrepo-Diaz, y Volder (2009), los nogales necesitan un buen manejo del dosel para evitar la sombra propia y mantener la productividad (Smith, 2008).
Concentración foliar de Zn
El tratamiento foliar generó la concentración más alta de Zn en las hojas (43.64 mg∙kg-1) durante los cuatro años (Cuadro 4). En general, la concentración foliar de Zn fue baja en todos los tratamientos, excepto en la fertilización de 2016. Heerema et al. (2017) reportan rangos de dicho elemento en hojas de 14 a 22 mg∙kg-1 en nogales ‘Wichita’, por lo que los resultados de este estudio están dentro de los límites normales de Zn foliar.
Tratamientos | Concentración foliar de Zn (mg∙kg-1) | Promedio1 | |||
---|---|---|---|---|---|
2015 | 2016 | 2017 | 2018 | ||
Zn foliar | 43.60 az | 61.80 a | 23.80a | 45.36 a | 43.64 a |
Zn quelado edáfico | 27.40 b | 24.60 b | 15.80 a | 31.04 b | 24.71 b |
Zn quelado edáfico + HM | 35.20 ab | 29.60 b | 24.20 a | 40.78 ab | 32.45 b |
CV | 21.12 | 35.09 | 40.38 | 15.85 | 37.93 |
1Promedio de todas las observaciones de cuatro años. Los valores son medias de cada tratamiento. HM = hongo micorrízico; CV = coeficiente de variación (%). zMedias con la misma letra dentro de una columna no difieren estadísticamente (Tukey, P ≤ 0.05).
El tratamiento de Zn edáfico combinado con el hongo micorrízico generó un aumento en la concentración foliar de Zn de 24 %, en comparación con el Zn quelado solo (Cuadro 4); además, el crecimiento fue mayor. Un estudio reciente menciona que la fertilización con N tiene una interacción significativa con la concentración de Zn; a mayor concentración de N, mayor contenido de Zn foliar en nogal (Cruz-Álvarez et al., 2020) y en otros cultivos (Alloway, 2008).
Aunque Pond et al. (2006) mencionan que la concentración normal de Zn foliar en nogales debe ser de 86 a 256 mg·kg-1, Sherman (2018) propone estándares más bajos en hojas lavadas antes del análisis para regiones semiáridas (30 a 50 mg∙kg-1 de Zn). Con base en el rango anterior, únicamente el control alcanzó una concentración adecuada de Zn. Durante décadas se ha argumentado que gran parte del nutriente que se considera suficiente es, en realidad, el depósito residual en la superficie de la hoja y no Zn metabólico (Smith & Storey, 1976); es así que dicho elemento se transloca desde hojas viejas hasta órganos en desarrollo (Alloway, 2008).
En la actualidad, se cuenta con poca información científica sobre aplicaciones foliares de Zn en nogal pecanero (Ojeda-Barrios et al., 2014). Ferrandon y Chamel (1988), y Zhang y Brown (1999) reportan que las aspersiones foliares de Zn sobre Pistacia vera y Pisum sativum mostraron poca movilidad y, aparentemente, poca efectividad, ya que después de 10 días de la aplicación de los tratamientos más del 89 % del elemento aún se encontraba en la hoja de ambos cultivos. Debido a la baja capacidad de translocación del Zn, se requieren muchas aplicaciones foliares (Swietlik, 2001). La absorción foliar y la translocación de nutrientes en nogal son procesos fisiológicos poco comprendidos. Aparentemente, los fertilizantes foliares no están diseñados en función de la fisiología de las plantas. Un ejemplo de ello son las sales de Zn solubles para la fertilización foliar, las cuales pueden provocar quemaduras en las hojas (Drissi, Houssa, Bamouh, & Benbella, 2015).
Rendimiento
Aunque el rendimiento de nogales adultos está estrechamente relacionado con las reservas nutricionales del año anterior, el aporte nutricional del año en curso también afecta la fructificación (Smith, 1991). En este estudio, todos los tratamientos con Zn mostraron una buena producción de nuez. Los tratamientos foliar y edáfico con Zn fueron estadísticamente similares en producción (Cuadro 5). Walworth et al. (2017) reportan que el rendimiento de nuez fue inferior en los nogales que recibieron 4.4 kg·ha-1 de Zn, en comparación con los de 2.2 kg·ha-1, aunque sin diferencias estadísticas. Asimismo, estos autores lograron mayor producción de almendra en los tratamientos con Zn quelado aplicado por fertiirrigación en nogales ‘Western’ y ‘Wichita’ después del tercer año de aplicación.
Tratamiento | Rendimiento (kg∙árbol-1) | Promedio1 | |||
---|---|---|---|---|---|
2015 | 2016 | 2017 | 2018 | ||
Zn foliar | 15.78 az | 33.94 a | 23.80 a | 34.80 a | 27.08 a |
Zn quelado edáfico | 15.55 a | 32.18 a | 19.42 a | 34.76 a | 25.48 a |
Zn quelado edáfico + HM | 16.78 a | 32.08 a | 24.77 a | 34.20 a | 26.95 a |
CV | 28.51 | 14.26 | 18.45 | 13.93 | 33.50 |
1Promedio de todas las observaciones de cuatro años. Los valores son medias de cada tratamiento. HM = hongo micorrízico; CV = coeficiente de variación (%). zMedias con la misma letra dentro de una columna no difieren estadísticamente (Tukey, P ≤ 0.05).
Poblaciones microbianas y micorrización
La actividad de las comunidades nativas de micorrizas, donde no se aplicó P. tinctorius ni Zn edáfico, permitió que el Zn disponible en el suelo fuera absorbido por las raíces del tratamiento control. En este sentido, Ge, Brenneman, Bonito, y Smith (2017) informaron que el Zn disponible en el suelo es suficiente para el crecimiento y fructificación del nogal pecanero en presencia de hongos ectomicorrízicos. Por lo tanto, la labranza mínima puede favorecer el ambiente natural de las micorrizas en la huerta nogalera. Aparentemente, al no aplicar Zn al follaje o al suelo, las raíces de los árboles estimulan la actividad microbiana rizosférica para favorecer la adquisición del nutriente del suelo (Read & Pérez-Moreno, 2003), como ocurrió en el tratamiento control de este estudio.
Como era de esperarse, los árboles que recibieron Zn edáfico y hongos micorrízicos presentaron alta concentración de bacterias y hongos en el suelo, y alto porcentaje de ectomicorrización (Cuadro 6). Tarango-Rivero et al. (2004) encontraron porcentajes de micorrización similares en raíces de nogales jóvenes. Madrid-Delgado et al. (2021) señalan que existen numerosos factores que influyen en las poblaciones de microorganismos en la rizosfera.
Tratamiento | Bacterias (UFC∙g-1 suelo) | Hongos (UFC∙g-1 suelo) | Ectomicorrización (%) |
---|---|---|---|
Zn foliar | 48,000 bz | 2,000 b | 66.9 a |
Zn quelado edáfico | 48,000 b | 2,000 ab | 67.8 a |
Zn quelado edáfico + HM | 63,000 a | 4,000 a | 83.7 a |
CV (%) | 26.09 | 78.60 | 12.72 |
UFC = unidades formadoras de colonias; HM = hongo micorrízico; CV = coeficiente de variación. zMedias con la misma letra dentro de una columna no difieren estadísticamente (Tukey, P ≤ 0.05).
La identidad de la ectomicorriza nativa se confirmó mediante la amplificación y secuenciación del gen ITS, donde se identificó al hongo Pisolithus tinctorius (Cuadro 7). Los basidiocarpos encontrados en el área experimental presentaron las características típicas de dicho hongo (Figura 1), y su forma varió de globoso, obpiriforme a claviforme, de 4 a 11 cm de diámetro y de 3.0 a 8.5 cm de altura, sin considerar la longitud del estípite. Este último era fibroso, amarillento y profundamente enraizado, y alcanzó 5 cm de diámetro por 9 cm de largo. El estípite tenía un peridio fino y suave, de color amarillo brillante a pardo amarillento con tonos oliva oscuro. La textura del basidiocarpo fue carnosa a levemente viscosa en las etapas jóvenes, y pulvinato frágil en las etapas maduras. Cuando éste se abrió, se observaron la gleba y los peridiolos de tono blanco, marrón amarillento, rojizo y oliva. Las esporas eran esféricas de 7 a 8 μm de diámetro, con ornamentaciones de aproximadamente 0.5 μm. La raíces de los nogales ectomicorrizadas tomaron forma del tipo coraloide (Figura 2).
Aislado | Secuencia | Identidad (%) | Secuencia de referencia | Identificación molecular |
---|---|---|---|---|
1 | Región ITS | 98.99 98.99 | Pisolithus tinctorius EF529622.1 Pisolithus tinctorius AY739178.1 | Pisolithus tinctorius |
3 | Región ITS | 99.02 99.02 | Pisolithus tinctorius EF529622.1 Pisolithus tinctorius AY739178.1 | Pisolithus tinctorius |
Método de aplicación de zinc
De acuerdo con los resultados del estudio, la aplicación de Zn al suelo es efectiva para los nogales cuando el nutriente se concentra en una banda de aplicación y las raíces superficiales alimentadoras están ectomicorrizadas. Wood (2007) aplicó sulfato u óxido de Zn en una banda de 10 cm de ancho en la línea de goteo de nogales de cinco años en suelos ácidos. Dicho autor menciona que la aplicación de 264 g de Zn por árbol suple las necesidades del nutriente hasta por tres o cuatro años, ya que el fertilizante profundiza en el suelo lentamente y cada año que pasa las raíces alimentadoras tienen contacto con la banda de Zn.
Costos
El análisis de costos se resume en el Cuadro 8. Los resultados muestran que ambos tratamientos tienen el mismo costo ($116.00 USD·ha-1), pero si se agregan los hongos micorrízicos se deben aumentar $36.00 USD·ha-1.
Aislado | Tratamiento | Costo por aplicación | Aplicaciones | Costo por año de producción |
---|---|---|---|---|
1 | Aspersiones foliares de Zn | $23.18 USD·ha-1 (Zn, diesel y conductor de tractor incluídos) | 1 h·ha; 5 aplicaciones = 5 h de aspersión | $116.00 USD·ha-1 |
2 | Aplicaciones al suelo de Zn quelado | $116.00 USD (10 kg·ha-1) | 1 h·ha | $116.00 USD·ha-1 |
Costo en dólares americanos. La adición de hongos micorrízicos tiene un costo adicional de $36.00 USD·ha-1.
En el modelo convencional de producción de nogales en Chihuahua, se vierten al ambiente 5,400 g·ha-1·año-1, mientras que aplicar 280 g·árbol-1 de Zn quelado en el suelo equivale a 2,660 g∙ha-1, lo cual es suficiente para el ciclo del nogal. El consumo de diésel del tractor para fertilizar con Zn asperjado al follaje se podría reducir en 65 %, así como el agua, y se evitaría la compactación del suelo, ya que se requieren de cinco o más aplicaciones foliares.
Conclusiones
Los resultados indican que el aporte de Zn al suelo, en forma de quelatos, más la adición de microorganismos benéficos permite que el nogal pecanero se nutra adecuadamente. Esta tecnología logra que el árbol crezca y produzca igual que con la tecnología tradicional, con la ventaja de elimnar la aspersión foliar nocturna.
Agradecimientos
Los autores agradecen al señor Jesús Montoya Chávez y al señor Luis Fitzmaurice Castro por su apoyo para realizar las actividades agrícolas en la huerta Santa María.
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Recibido: 29 de Octubre de 2021; Aprobado: 06 de Julio de 2022