Introducción

El cambio de uso de suelo puede alterar las condiciones físicas, químicas y biológicas naturales del suelo (Merloti et al. 2019). Entre ellas, la relación de las plantas con los hongos micorrizógenos arbusculares (HMA), estos forman asociaciones simbióticas con sus raíces, favoreciendo la disponibilidad y asimilación de los nutrimentos, brindan tolerancia al estrés hídrico, reducen la presencia de patógenos de la raíz e incrementan la producción de sustancias promotoras del crecimiento y biomasa vegetal (Baum et al. 2015). El uso de plantas hospedero trampa para el estudio y propagación de HMA es una técnica recurrente cuando se quiere asegurar e incrementar la colonización micorrízica con el objetivo de evaluar el papel funcional de los HMA en el desarrollo de algunas especies de plantas (Moreira et al. 2012). Sin embargo, el desarrollo de la planta y el grado de colonización varían dependiendo de la composición de los HMA y de la especie de planta trampa. La colonización puede alterarse por efecto del tipo de suelo y su manejo, la disponibilidad de nutrimentos y las interacciones bióticas (Gianinazzi et al. 2010).

Objetivos

Determinar si la colonización temprana de raíces por hongos micorrizógenos arbusculares (HMA) está influenciada por el tipo de manejo del suelo o depende de la especie de planta trampa a utilizar, con la finalidad de seleccionar la mejor planta modelo en la propagación de HMA en suelos agrícolas tropicales de origen calcáreo.

Materiales y métodos

El suelo utilizado es un leptosol (FAO and IUSS, 2015) de origen calcáreo, muy pobre en hierro, sílice y aluminio; con pH alcalino, alto contenido de materia orgánica, bajo contenido de Fósforo, Zinc y Cobre (INE 1999). El suelo se colectó de una parcela donde se practica la roza y quema previa a la siembra y de otra parcela donde solo se utiliza el aclareo, aspectos que se consideraron como tipo de manejo de suelo distintos. Las parcelas se ubican en terrenos del poblado El Chichonal, municipio de Calakmul, Campeche, México. El suelo se homogenizo con una malla de 2 cm de apertura con el fin de eliminar restos vegetales, piedras y unificar el tamaño de partícula. Después se llenaron dos semilleros (Fig. 1) de 25 tubos cada uno, con el suelo de cada tipo de manejo, se humedeció el suelo con agua corriente y se sembraron 3 semillas de cada especie vegetal. Una vez germinadas las semillas, solo se permitió el crecimiento de una planta por semillero. Las plantas utilizadas fueron pepino (Cucumis sativus L.), tomate verde (Physalis ixocarpa Brot. ex Horm) y dos variedades de maíz criollo (Zea mays L.), blanca y roja.

Figura 1. Vista general de los semilleros en donde se desarrollaron las plántulas utilizadas en el experimento descrito en el texto.

El diseño experimental fue un factorial completo y balanceado con 5 repeticiones por tratamiento, los factores fueron el tipo de manejo, con 2 niveles, suelo con quema y suelo sin quema y el factor especies de planta trampa con 4 niveles, pepino, tomate verde, maíz rojo y maíz blanco. El experimento se desarrolló durante cuatro semanas, tiempo mínimo para que se establezcan y colonicen los HMA. Al finalizar se cosechó cada plántula, separándose en porción aérea y raíz, las raíces se lavaron cuidadosamente antes de continuar con el proceso para estimar la colonización. Para cuantificar el porcentaje de colonización de raíces por HMA, arbúsculos, vesículas e hifas y número de esporas del suelo, se utilizaron los métodos descritos en Moreira y cols. (2012).

Las variables de manejo del suelo y porcentaje de colonización se analizaron con un análisis de varianza factorial mediante el software R, las medias de los tratamientos se compararon con el método de Tukey. Los datos de porcentaje de arbúsculos y número de esporas se analizaron con una prueba de Kruskall-Wallis y las medianas se compararon con una prueba Post Hoc de Wilcox, usando el paquete estadístico Agricolae de R.

Resultados y Discusión

El porcentaje de colonización por HMA fue mayor en las plantas de maíz blanco sembradas en suelo con quema (66.9 %) con respecto al suelo sin quema (52.6%) y en ambos casos la colonización fue mayor que en las plantas de pepino (47.6%) y tomate verde (47.7%) (Tabla 1).

Las plantas de pepino presentaron mayor porcentaje de arbúsculos (25.6%) al igual que las de maíz blanco (17.6%), cuando crecieron en suelo sin quema, mientras que el maíz rojo presentó el menor porcentaje de estas estructuras (1.6 % en suelo con quema y 6.6% en suelo sin quema). La asociación diferencial de los HMA con distintas variedades de maíz se ha reportado previamente (Montaño et al. 2001). Las diferencias del número de esporas en el suelo no resultaron estadísticamente significativas. En ningún tratamiento se observaron vesículas. Los HMA son sensibles a diferentes formas de manejo del suelo (Jefwa et al. 2012), como se observó en la mayor colonización micorrízica de dos especies de las especies en el suelo quemado, lo que a su vez difirió de lo reportado en caña de azúcar, donde la mayor colonización ocurrió en suelos no quemados (De Azevedo et al. 2014). Las plantas de maíz mostraron mayor colonización por HMA respecto a las plantas de pepino o tomate verde en el suelo con quema. En las plantas de pepino y maíz blanco, la formación de arbúsculos fue mayor en suelo no quemado, lo que sugiere una mayor actividad de los HMA en las raíces de estas especies (Willis et al. 2013).  La cantidad de esporas (Fig. 2) en el suelo fue similar entre ambos tipos de manejo, lo cual puede indicar que la quema previa a la siembra no alteró la presencia de estas estructuras. En futuros trabajos debe considerarse la viabilidad de las esporas y la composición de especies de HMA después de la quema agrícola, pues la presencia de las esporas o de una especie no significa que éstas sean capaces de colonizar nuevas raíces.

Figura 2. Vista al microscópio de un grupo de esporas de hongos micorrizógenos arbusculares aisladas del suelo.

Conclusiones

En suelos agrícolas con quema cambia la colonización por HMA. La colonización en plántulas de maíz aumenta en suelo con quema, pero la presencia de arbúsculos disminuye y es mayor en plántulas de pepino y maíz blanco creciendo en suelo sin quema. Los datos indican que es importante considerar la variedad del maíz a trabajar, pues tienen una distinta respuesta a la colonización micorrízica arbuscular. Al trabajar con plantas trampa para propagar HMA, debe considerarse el tipo de manejo previo del suelo y la elección de la especie y variedad de la planta trampa.