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agron. 21(2): 51 - 64, 2013 ISSN 0568-3076 ESTUDIO PRELIMINAR DEL EFECTO DE MICROORGANISMOS BENÉFICOS SOBRE EL TOMATE (Solanum lycopersicum L.) Y EL NEMATODO DEL NUDO RADICAL (Meloidogyne spp.) Óscar Adrián Guzmán Piedrahita*, Jairo Castaño Zapata** y Marina Sánchez de Prager*** * Ing. Agr., M.Sc. Profesor Asistente, Departamento de Producción Agropecuaria, Universidad de Caldas. Correo electrónico: [email protected] ** Ph.D. Profesor Titular, Departamento de Producción Agropecuaria, Universidad de Caldas. Correo electrónico: jairo.castañ[email protected] *** Profesora Titular, Departamento de Ciencias Biológicas, Universidad Nacional de Colombia. Correo electrónico: [email protected] Recibido: 26 de julio de 2013; aprobado: 3 de septiembre de 2013 RESUMEN Meloidogyne spp. ocasiona pérdidas del 14% en el ámbito mundial. El objetivo de esta investigación fue conocer el efecto de hongos que forman micorriza arbuscular (HMA) y Bacillus subtilis, sobre plántulas de tomate, variedad Calima, y su relación con Meloidogyne spp. El estudio se realizó en la granja del ICA, Palmira, ubicada a 950 msnm, temperatura promedio 28ºC y humedad relativa promedio 60%. Plántulas de 23 días de edad fueron sembradas en vasos de 2 kg de capacidad, conteniendo suelo más arena estéril (v/v 3:1). A la siembra, se inocularon seis plántulas con 10 g de suelo más HMA; seis, con 1 mL de B. subtilis (1x10 6 UFC/mL); y seis con 1,0 mL de Meloidogyne spp. (900 huevos + 54 estados juveniles infectivos, J2). Se adicionó la combinación de estos microorganismos y un testigo. Treinta días después de la siembra, las plántulas que tenían B. subtilis o la combinación con HMA presentaron mayor materia seca de raíces (>1,96 g). En la materia seca aérea, los mayores valores (3,33 y 3,78 g), correspondieron a B. subtilis y HMA cuando se inocularon solos y combinados. La inoculación con Meloidogyne spp. fue la que tuvo el mayor índice de severidad (60%), seguido de B. subtilis + Meloidogyne spp. y HMA + B. subtilis + Meloidogyne spp. (50%). B. subtilis aumentó la materia seca radical de las plántulas. La aplicación de HMA al momento de la siembra, junto con Meloidogyne spp. afectó adversamente el desarrollo de las plántulas, indicando la necesidad de inocular microorganismos benéficos preventivamente. Palabras clave: hongos micorriza arbuscular, Bacillus subtilis, severidad. ABSTRACT PRELIMINARY STUDY OF BENEFICIAL MICROORGANISMS EFFECT ON TOMATO (Solanum lycopersicum L.) AND ROOT-KNOT NEMATODES (Meloidogyne spp.) Meloidogyne spp. causes losses estimated in 14% worldwide. The objective of this research was to know the effect of arbuscular mycorrhiza fungi (AMF), and Bacillus subtilis, on tomato seedlings, Calima variety, and its relationship with Meloidogyne spp. The study was conducted at the research station of ICA, Palmira, located at 950 masl, average temperature of 28ºC and relative humidity of 60%. Twenty-three days old seedlings were planted in glasses of 2 kg capacity, containing soil plus sterile sand (v/v 3:1). At planting time, six seedlings were inoculated with 10 g of soil plus AMF; six other with 1 mL of B. subtilis (1x10 6 CFU/mL); and six more with 1 mL of Meloidogyne spp. (900 eggs + 54 infective juvenile stages, J2). The combination of these microorganisms and a control were added. Thirty days after planting, the seedlings containing either B.subtilis or the combination with AMF showed higher dry roots matter content (>1.96 g). In the aerial dry matter, the highest values (3.33 and 3.78 g), corresponded to B. subtilis and AMF when they were inoculated either alone or combined. The inoculation with Meloidogyne spp., had the highest severity index (60%), followed by B. subtilis + Meloidogyne spp. and AMF + B. subtilis + Meloidogyne spp. (50%). B. subtilis increased the seedlings’ dry root matter content. The application of AMF at planting time, together with Meloidogyne spp. adversely affected the seedlings development, indicating the need to add benefic microorganisms preventively. Key words: arbuscular mycorrhiza fungi, Bacillus subtilis, severity. Guzmán Piedrahita, Ó.A., Castaño Zapata, J. & Sánchez de Prager, M. 2013. Estudio preliminar del efecto de microorganismos benéficos sobre el tomate (Solanum lycopersicum L.) y el nematodo del nudo radical (Meloidogyne spp.). Revista Agronomía. 21(2): 51-64.

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agron. 21(2): 51 - 64, 2013ISSN 0568-3076

ESTUDIO PRELIMINAR DEL EFECTO DE MICROORGANISMOS BENÉFICOS SOBRE EL TOMATE (Solanum lycopersicum L.) Y EL

NEMATODO DEL NUDO RADICAL (Meloidogyne spp.)

Óscar Adrián Guzmán Piedrahita*, Jairo Castaño Zapata** y Marina Sánchez de Prager***

* Ing. Agr., M.Sc. Profesor Asistente, Departamento de Producción Agropecuaria, Universidad de Caldas. Correo electrónico: [email protected]** Ph.D. Profesor Titular, Departamento de Producción Agropecuaria, Universidad de Caldas. Correo electrónico: jairo.castañ[email protected]

*** Profesora Titular, Departamento de Ciencias Biológicas, Universidad Nacional de Colombia. Correo electrónico: [email protected]

Recibido: 26 de julio de 2013; aprobado: 3 de septiembre de 2013

ResUMeN

Meloidogyne spp. ocasiona pérdidas del 14% en el ámbito mundial. El objetivo de esta investigación fue conocer el efecto de hongos que forman micorriza arbuscular (HMA) y Bacillus subtilis, sobre plántulas de tomate, variedad Calima, y su relación con Meloidogyne spp. El estudio se realizó en la granja del ICA, Palmira, ubicada a 950 msnm, temperatura promedio 28ºC y humedad relativa promedio 60%. Plántulas de 23 días de edad fueron sembradas en vasos de 2 kg de capacidad, conteniendo suelo más arena estéril (v/v 3:1). A la siembra, se inocularon seis plántulas con 10 g de suelo más HMA; seis, con 1 mL de B. subtilis (1x106 UFC/mL); y seis con 1,0 mL de Meloidogyne spp. (900 huevos + 54 estados juveniles infectivos, J2). Se adicionó la combinación de estos microorganismos y un testigo. Treinta días después de la siembra, las plántulas que tenían B. subtilis o la combinación con HMA presentaron mayor materia seca de raíces (>1,96 g). En la materia seca aérea, los mayores valores (3,33 y 3,78 g), correspondieron a B. subtilis y HMA cuando se inocularon solos y combinados. La inoculación con Meloidogyne spp. fue la que tuvo el mayor índice de severidad (60%), seguido de B. subtilis + Meloidogyne spp. y HMA + B. subtilis + Meloidogyne spp. (50%). B. subtilis aumentó la materia seca radical de las plántulas. La aplicación de HMA al momento de la siembra, junto con Meloidogyne spp. afectó adversamente el desarrollo de las plántulas, indicando la necesidad de inocular microorganismos benéfi cos preventivamente.

Palabras clave: hongos micorriza arbuscular, Bacillus subtilis, severidad.

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PReLiMiNaRY stUDY OF BeNeFiCiaL MiCROORGaNisMs eFFeCt ON tOMatO (solanum lycopersicum L.) aND ROOt-KNOt

NeMatODes (Meloidogyne spp.)

Meloidogyne spp. causes losses estimated in 14% worldwide. The objective of this research was to know the effect of arbuscular mycorrhiza fungi (AMF), and Bacillus subtilis, on tomato seedlings, Calima variety, and its relationship with Meloidogyne spp. The study was conducted at the research station of ICA, Palmira, located at 950 masl, average temperature of 28ºC and relative humidity of 60%. Twenty-three days old seedlings were planted in glasses of 2 kg capacity, containing soil plus sterile sand (v/v 3:1). At planting time, six seedlings were inoculated with 10 g of soil plus AMF; six other with 1 mL of B. subtilis (1x106CFU/mL); and six more with 1 mL of Meloidogyne spp. (900 eggs + 54 infective juvenile stages, J2). The combination of these microorganisms and a control were added. Thirty days after planting, the seedlings containing either B.subtilis or the combination with AMF showed higher dry roots matter content (>1.96 g). In the aerial dry matter, the highest values (3.33 and 3.78 g), corresponded to B. subtilis and AMF when they were inoculated either alone or combined. The inoculation with Meloidogyne spp., had the highest severity index (60%), followed by B. subtilis + Meloidogyne spp. and AMF + B. subtilis + Meloidogyne spp. (50%). B. subtilis increased the seedlings’ dry root matter content. The application of AMF at planting time, together with Meloidogyne spp. adversely affected the seedlings development, indicating the need to add benefi c microorganisms preventively.

Key words: arbuscular mycorrhiza fungi, Bacillus subtilis, severity.

Guzmán Piedrahita, Ó.A., Castaño Zapata, J. & Sánchez de Prager, M. 2013. Estudio preliminar del efecto de microorganismos benéfi cos sobre el tomate (Solanum lycopersicum L.) y el nematodo del nudo radical (Meloidogyne spp.). Revista Agronomía. 21(2): 51-64.

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iNtRODUCCiÓN

En Colombia, el tomate (Solanum lycopersicum Linneo) es utilizado para consumo directo en ensaladas o como fruta, y en aplicaciones condimentarías para la preparación de pastas y conservas. En el país hay sembradas 16.000 ha con una producción de 659.915 t, siendo los departamentos de Boyacá con 22,4%, Norte de Santander con 16,4%, Antioquia con 11,6, Cundinamarca con 8,4% y Santander con 6,9% los principales productores (Agronet, 2014).

El uso de insumos biológicos en la agricultura tiene varias ventajas tanto en el ámbito económico como en el ecosistémico, debido a que al utilizarlos se dis-minuyen los costos de producción al no invertir de-masiados recursos económicos en productos quími-cos costosos, y a su vez, reducir la contaminación del ambiente. Entre los insumos biológicos más utilizados están los hongos formadores de Micorrizas Arbusculares (HMA) y las Bacterias Promotoras de Crecimiento Vegetal (PGPB, por su sigla en inglés), ambos benefi cian la nutrición y crecimiento de las plantas, y pueden ser utilizados en el manejo de pató-genos radicales y aéreos (Toro et al., 2008; Pedraza et al., 2010; Alarcón et al., 2013).

Los HMA son habitantes del suelo que forman sim-biosis con las raíces de las plantas (Smith & Read, 1997; Ulloa & Hanlin, 2001; Rivillas, 2003; Sánchez de Prager et al., 2007; INVAM, 2011; Alarcón et al., 2013). Su importancia es muy notable, afectando desde el nivel organismal hasta el ecosistémico (Van der Heijden et al., 1998). Un 90% de las plantas podrían tener estas asociaciones, las cuales tradicionalmente se han clasifi cado en dos tipos, denominados con base en su ubicación en las raíces: ectomicorrizas y endomicorrizas. Las primeras forman una red extra radical característica que le da una apariencia única a las raíces micorrizadas, con algunas hifas que crecen solo intercelularmente. Por su parte, las endomicorri-zas penetran entre las células de las raíces y algunas hifas atraviesan la pared celular vegetal para desar-rollar una estructura arbuscular en el interior de las células de las plantas (Van der Heijden et al., 1998).

Las ectomicorrizas son muy abundantes en los eco-sistemas de zonas templadas, siendo ampliamente documentadas en bosques de coníferas, encinos y hayas. Estas micorrizas son formadas por más de 6.000 especies de hongos que podrían asociarse con hasta el 10% de la fl ora mundial (Marx, 1991). La interacción del hongo y las raíces es muy íntima y se sabe que el hongo produce sustancias que alteran el crecimiento del sistema radical, si bien se ha detectado que no hay una gran especifi cidad, debido a que una especie de planta puede formar micorrizas con muchas especies de hongos. El efecto benefi cioso de esta asociación es evidente en suelos defi cientes en nutrientes, dado que las plantas que tienen micorrizas se desarrollan mucho mejor en tales circunstancias que las que no las poseen (Marx, 1991).

Las endomicorrizas o micorrizas vesículo arbuscula-res (MVA) son formadas por unos cientos de espe-cies de hongos, pero se ha estimado que entre el 70 y 80% de la fl ora mundial podría tener asociaciones de este tipo (Sieverding, 1991). Las plantas que for-man MVA son hierbas o árboles, silvestres o culti-vadas, angiospermas, pteridófi tas e incluso briófi tas (Sieverding, 1991).

Sus esporas y/o hifas están presentes en el suelo y/o adheridas a trozos de raíces, después de reconocerse biológicamente con la planta, colonizan las células de la corteza radical externamente y luego penetran en algunas de ellas y originan una estructura llamada arbúsculo. Allí ocurre el mayor intercambio entre los dos simbiontes: la planta provee al hongo de fuentes de azúcares y este, a su vez, proporciona a la planta minerales, especialmente fósforo y algunos elementos menores como zinc, entre otros. La importancia de la HMA radica en el incremento del volumen de suelo a partir del cual la planta puede absorber nutrientes (fósforo, nitrógeno, potasio, calcio, magnesio y el-ementos menores), en el estímulo de la resistencia al ataque de patógenos, en el ciclaje de nutrientes, contribución a la formación de agregados, entre otros (Tarafdar & Rao, 2002; Rivillas, 2003; Sánchez de Prager et al., 2007; Sánchez de Prager & Velásquez, 2008).

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Las PGPB generalmente se encuentran en el en-torno rizosférico en donde se adhieren y colonizan la superfi cie radical como respuesta a los exudados, desde allí inducen la germinación de semillas y el de-sarrollo de las plantas (Rodríguez & Romero, 2007). Muchos de estos procariotas, producen y secretan localmente metabolitos estimuladores del crecimiento vegetal (fi tohormonas), participan en la fi jación y/o solubilización de elementos del suelo (nitrógeno y fósforo, en especial) (Kloepper et al., 1991). En otros casos actúan como competidores o antagonistas de patógenos de suelo y, con esta actividad, contribuyen a que las plantas escapen y/o minimicen los efectos nocivos de estos, mediante mecanismos como la antibiosis, competencia, parasitismo y resistencia sistémica inducida (Rodríguez & Romero, 2007). A través de estas actividades, las PGPB favorecen el desarrollo de las plantas, su sanidad y productividad.

Actualmente se registran aproximadamente 89 especies nominales de nematodos del nudo radical (Meloidogyne spp.) que causan afección en diferentes cultivos: hortalizas como el tomate, frutales, pastos y muchas arvenses. Las pérdidas económicas causadas por nematodos fi topatógenos alcanzan el 14% en el ámbito mundial, equivalentes a unos 100 billones de dólares anualmente. Esto hace que se los considere como los nematodos fi toparásitos más comunes y destructivos de plantas (Mitkowski & Abawi, 2003; Agrios, 2005; Pajovic, 2007; Perry et al., 2009; Alarcón et al., 2013).

Los síntomas primarios ocasionados por Meloidogyne spp. son la presencia de agallas en las raíces primarias y secundarias. En estado avanzado del problema, el tejido senescente se rompe originando cancros de apariencia corchosa que, posteriormente, se necrosan y mueren impidiendo así la formación de raíces con sus consecuencias sobre la absorción de nutrientes y agua. Los síntomas secundarios son desarrollo foliar defi ciente, enanismo y clorosis de la parte aérea, las hojas son más angostas, se detiene el crecimiento y se puede disminuir al mínimo la producción. Estos nematodos tienen un amplio rango de hospedantes,

especialmente plantas dicotiledóneas que, con fre-cuencia, se encuentran en las áreas donde se cultivan musáceas (De Waele & Davide, 1998; Perry et al., 2009; Guzmán et al., 2012).

Este estudio tuvo como objetivo realizar un estudio preliminar para conocer el efecto de hongos que forman micorriza arbuscular (HMA) y Bacillus subtilis (PGPB), en el desarrollo de plantas de tomate de mesa y su relación con la severidad del nematodo del nudo radical (Meloidogyne spp.).

MateRiaLes Y MÉtODOs

El estudio se realizó en condiciones de almácigo en una casa de malla ubicada en el Instituto Colom-biano Agropecuario (ICA), Palmira, Valle del Cauca, ubicada a una altitud de 950 m, con una temperatura promedio de 28ºC y humedad relativa promedio del 60%.

Se utilizaron plántulas de tomate de 23 días de edad, variedad Calima, provenientes del vivero Carlos Ra-mos Ltda., el cual se encuentra ubicado en la vía que conduce de Palmira a Pradera.

Los HMA y Bacillus subtilis provenientes de ceparios del Laboratorio de Microbiología de la Universidad Nacional de Colombia, sede Palmira, fueron sumin-istrados por el profesor Carlos Huertas de la misma universidad. El inóculo de los HMA correspondió a mezclas de ellos propagados en la Universidad Nacional de Colombia - Palmira, en un suelo franco limoso, cuya concentración fue de 128 esporas/g de suelo seco. B. subtilis fue extraído de un suelo donde se tenía establecido un cultivo de banano c.v. Gros Michel.

Meloidogyne spp. se obtuvo de raíces de café variedad Caturra severamente parasitadas provenientes del corregimiento de Alta Gracia, Pereira, departamento de Risaralda. El incremento del nematodo se realizó en plántulas de tomate de mesa variedad Calima,

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sembradas en un sustrato estéril suelo + arena en relación volumétrica 2:1.

Las plántulas de tomate se trasplantaron a vasos de plástico de 2 kg de capacidad, que contenían suelo esterilizado de la granja del ICA, Palmira, mezclado con arena de río estéril (relación volumétrica 3:1). Al momento de la siembra, se realizó la inoculación de seis plántulas con 10 g de suelo del inoculante de HMA, el cual, además de esporas, contenía abun-dancia de micelio externo y raíces micorrizadas de

Brachiaria decumbens, planta en la cual se propagaron los HMA. A otras seis plántulas se les aplicó 1,0 mL de suspensión de B. subtilis (1x106 unidades formadoras de colonias/mL), la cual se preparó con el raspado suave de la bacteria sembrada en Agar Nutritivo (AN), 24 horas antes. Otras seis plántulas se inocularon con 1,0 mL por plántula de Meloidogyne spp., compuesto de 900 huevos + 54 estados juveniles infectivos (J2). También se probó la combinación de los anteriores microorganismos y un testigo (Tabla 1).

tabla 1. Descripción de tratamientos utilizados en el estudio

tratamientoinoculación de microorganismos Número de

plántulas

inóculo de HMa Bacillus subtilis Meloidogyne spp.

1 Momento de siembra -- -- 6

2 Momento de siembra -- Momento de siembra 6

3 -- Momento de siembra -- 6

4 -- Momento de siembra Momento de siembra 6

5 Momento de siembra Momento de siembra -- 6

6 Momento de siembra Momento de siembra Momento de siembra 6

7 -- -- Momento de siembra 6

8 Testigo 6

Dado el carácter exploratorio y básico de este trabajo, los tratamientos se planifi caron evaluando la presen-cia o no de los componentes: HMA, Bacillus subtilis, Meloidogyne spp. desde el momento de la siembra en bolsas, a pesar de los antecedentes de manejo pre-ventivo de los biocontroladores. En caso de estos funcionar desde el momento de la siembra, desde el punto de vista de práctica agronómica a aplicar, se evitaría un costo económico asociado con una actividad extra.

En cada unidad experimental, el inóculo de los HMA se depositó en un orifi cio superfi cial e inmediata-

mente se hizo la siembra de las plántulas de tomate en el mismo lugar en busca de lograr mayor contacto inoculante-raíces (Guzmán & Rivillas, 2008). En el caso de B. subtilis y la mezcla de huevos y estados juve-niles de Meloidogyne spp., las suspensiones se aplicaron con la ayuda de una micropipeta con capacidad de 1 mL depositándolos directamente en las raíces de las plántulas, en los tratamientos correspondientes.

Una vez inoculadas las plantas se llevaron a casa de malla, organizadas en un diseño experimental completamente aleatorio con ocho tratamientos y seis repeticiones por tratamiento (Tabla 1). El riego

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homogenizado se aplicó con un intervalo de 2-3 días manteniendo las plantas a 60% de capacidad de campo.

Treinta días después de sembradas las plántulas, se realizó un muestreo destructivo de todas las unidades experimentales, con el fi n de evaluar como variable principal: materia seca de raíces y parte aérea de cada plántula (g/planta) y como variables comple-mentarias: ü Altura de plántulas desde el cuello de la plántula

hasta el ápice meristemático (cm/plántula).

ü Colonización por HMA (%/planta). En todas las unidades experimentales.

ü Diámetro del cuello de las plántulas (mm/plántula).

ü Índice de daño (cantidad de agallas en las raíces) mediante la escala de evaluación de Bridge & Page (1980): 0 = Raíces sanas y limpias, 1-4 = Agallas sobre raíces secundarias solamente, 5-10 = Agallas sobre raíces laterales. En donde: 5 = 50% de raíces con agallas y 10 = 100% de raíces con agallas.

La información obtenida se sometió a análisis es-tadístico, así:

- Para cada tratamiento, estimación del promedio y coefi ciente de variación, tanto con la variable de respuesta como con las variables comple-mentarias.

- Análisis de varianza al 5% bajo el modelo de análisis para el diseño completamente aleatorio, con la variable de respuesta.

- Si el análisis de varianza mostraba efecto de trata-mientos, se aplicaría la prueba de Tukey al 5%,

para establecer la diferencia entre los promedios de los tratamientos. En el caso de que el análisis de varianza no mostrara efecto de tratamientos con la variable de respuesta, se haría un análisis con cada una de las variables complementarias.

ResULtaDOs Y DisCUsiÓN

Durante el desarrollo del experimento, la temperatura promedio fue de 28ºC, óptima para el establecimiento de los HMA y de B. subtilis. Temperatura también adecuada para el parasitismo de Meloidogyne spp., el cual completa su ciclo de vida en 25 días a 27°C (Agrios, 2005).

A los 30 días, cuando se realizó el muestreo destruc-tivo de las plántulas de tomate, se encontró que las plántulas de los tratamientos inoculados con los HMA presentaron un porcentaje bajo de colonización, el cual estuvo entre el 15 y 20%. Este porcentaje de colonización se puede explicar por el corto tiempo transcurrido para su establecimiento, en café por ejemplo, se ha encontrado una mayor colonización de raíces y un mayor crecimiento de plantas después de dos meses de la inoculación con Acaulospora melleae, G. intraradices y G. clarum (Vaast & Zasoski, 1992). Otra posible explicación, puede ser la contaminación de los HMA con nematodos fi toparásitos de los géneros Helicotylenchus con 156 individuos/100 g de suelo y Dorylaimus con 77 individuos/100 g de suelo (Figura 1), los cuales al ser inoculados junto con los HMA pudieron haber afectado el establecimiento de la simbiosis, además de parasitar el sistema radical de las plántulas de tomate. Existen algunas referencias (Leguizamón, 1995; Sánchez de Prager, 2007; Terry & Leiva, 2006), en donde se ha encontrado reducción en el nivel de colonización de los micosimbiontes por fi tonematodos, principalmente cuando se inoculan primero las HMA y, posteriormente (un mes), los nematodos fi toparásitos.

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Figura 1. Esporas de HMA y nematodos fi toparásitos de los géneros Helicotylenchus (nematodo Espiral) y Dorylaimus (nematodo Trozador de raíces y vector del Tobacco rattle tobravirus).

En relación con la PGPB B. subtilis, se encontró en todos los tratamientos donde fue inoculada, con mayor población en el tratamiento donde se inoculó individual (Tabla 2). Lo contrario ocurrió cuando estuvo asociada con los HMA y/o Meloidogyne spp., en los cuales descendió considerablemente y se

incrementó nuevamente en la inoculación triple. Esta disminución, se explicaría debido a mecanismos de competencia, por sitios de parasitismo, colonización y, también, podrían obedecer a efectos antagónicos, que se minimizan en presencia de los tres organismos.

tabla 2. Unidades formadoras de colonias de B. subtilis en los tratamientos donde se inoculó

tratamiento DescripciónUnidades formadoras de colonia

(UFC x 104/g de suelo)3 PGPB (B. subtilis) 534 PGPB + Nematodos 145 HMA + PGPB 126 HMA + PGPB + Nematodos 43

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Materia seca de raíces y parte aérea

Las plántulas de tomate asociadas solo con B. subtilis (PGPB) o en combinación con los HMA presentaron los valores mayores de materia seca de raíces (por encima de 1,96 g) siendo estadísticamente iguales entre sí (Figura 2A, Tabla 3), y difi riendo de los demás tratamientos que tuvieron valores por debajo de 1,1 g (Figura 2A). Estos resultados coinciden con registros de benefi cios asociados a incrementos de materia seca aérea y raíces, cuando están presentes microorganismos PGPB y HMA individuales y/o en conjunto (Terry & Leiva, 2006; Alarcón et al., 2013). La disminución altamente signifi cativa en las plántulas de tomate inoculadas con Meloidogyne spp., demostró el efecto altamente patogénico de este nematodo sobre el sistema radical (Gómez et al., 2008; Guzmán et al., 2012).

En la materia seca aérea, estadísticamente los resultados presentaron varias agrupaciones: los mayores valores correspondieron a B. subtilis cuando se inoculó sola y al testigo sin diferir signifi cativamente entre ellos, como tampoco, de un segundo grupo, integrado por las plántulas inoculadas con HMA, en la combinación B. subtilis + Meloidogyne spp. y HMA + B. subtilis. En un tercer grupo se ubicaron los tratamientos correspondientes a la combinación HMA + nematodo fi toparásito y el cuarto grupo, con el menor valor de materia seca aérea, correspondió a la combinación triple de ellos (Figura 2B, Tabla 3).

Antes y después de realizar el muestreo destructivo de las plántulas de tomate, a simple vista se observaba que estaban asociadas con B. subtilis presentando un mayor crecimiento y desarrollo del sistema radical y parte aérea (Figuras 3A, 3B). Estas observaciones se evidencian en el análisis estadístico y corroboran los resultados benéfi cos documentados de inocular PGPB.

Estos resultados aparentemente señalan que, hasta los 30 días, cuando se realizó el muestreo destructivo, empezaba a hacerse evidente el daño de Meloidogyne spp. en la materia seca aérea de las plántulas de tomate

inoculadas con este fi toparásito (Figura 2B) y, que los posibles controladores comenzaban a evidenciar respuestas, que el análisis estadístico logró detectar, aunque posiblemente, en esta época se encontraban las asociaciones aún en fase de establecimiento y estabilización en la rizosfera, que llevaban incluso a extenuar las plantas como se hizo evidente en el tratamiento donde se combinaban los tres, hecho manifestado tanto en la parte aérea como en las raíces. Este resultado negativo, era de esperarse por inocular al mismo el tiempo los biocontroladores con el nematodo y también a la alta agresividad patogénica de Meloidogyne en tomate.

Diámetro del tallo en el cuello de las plántulas

Consistente con los resultados anteriores, las plántulas de tomate asociadas solo con B. subtilis o en combinación con los HMA y Meloidogyne spp., al igual que el testigo, se comportaron estadísticamente iguales y fueron las que presentaron el mayor diámetro del tallo (Figura 4). Asimismo, los tratamientos sin B. subtilis se comportaron estadísticamente iguales a algunos tratamientos asociados con la bacteria (Figura 4).

Los resultados obtenidos con las variables evaluadas demostraron que B. subtilis, PGPB, se hallaban en el suelo y en la rizosfera, siendo capaces de adherirse y colonizar la superfi cie radical (Rodríguez & Romero, 2007). El mayor peso de raíces en plantas inoculadas con esta bacteria, confirma, como lo registran Kloepper et al. (1991) y Rodríguez & Romero (2007), la producción y secreción de metabolitos bacterianos estimuladores del crecimiento vegetal (fi tohormonas) que infl uyeron en el desarrollo de las plántulas de tomate que estuvieron asociadas a ella.

En este estudio, la capacidad biocontroladora de HMA y B. subtilis sobre diferentes patógenos de suelo, entre ellos, nematodos, no se hizo presente, posiblemente por la época temprana en la cual se hizo la evaluación, dado que los microorganismos cuando se inoculan requieren un tiempo para reproducirse y estabilizarse en la rizosfera, antes de manifestar su

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acción (Sánchez de Prager et al., 2007). Durante este período de establecimiento pueden causar incluso una extenuación inicial de las plantas, dado el aporte de energía que realizan sobre todo en el caso de los HMA. La aplicación inmediata de los nematodos a las plántulas no dio tiempo para el establecimiento de estos dos posibles biocontroladores. Por ello, normalmente en el caso de controles biológicos exitosos, los microorganismos benéfi cos se aplican en forma preventiva.

B. subtilis en las plántulas de tomate mostró ser una PGPB con potencial para estimular el desarrollo radical, íntimamente ligado a la sanidad vegetal preventiva, lo cual podría demostrarse a través de otros trabajos de investigación que complementen estos resultados preliminares y con base en registros como los de Kloepper et al. (1991), Rodríguez & Romero (2007) y Pedraza et al. (2010).

Figura 2. Materia seca de raíces (a) y parte aérea (B) de plántulas de tomate, variedad Calima, inoculadas con hongos que forman Micorriza Arbuscular (HMA), Bacteria Promotora de Crecimiento Vegetal - PGPB (Bacillus subtilis), y el nematodo del Nudo radical Meloidogyne spp., 30 días después de la siembra.

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Figura 3. Plántulas de tomate, variedad Calima, antes del muestreo destructivo (a) y después (B) inoculadas con hongos formadores de micorriza arbuscular (HMA), Bacteria Promotora de Crecimiento Vegetal - PGPB (Bacillus subtilis) y el nematodo del Nudo radical Meloidogyne spp., 30 días después de la siembra.

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Figura 4. Diámetro del tallo de plántulas de tomate, variedad Calima, inoculadas con hongos que forman Micorrizas Arbusculares (HMA), Bacteria Promotora de Crecimiento Vegetal - PGPB (Bacillus subtilis) y el nematodo del Nudo radical Meloidogyne spp., 30 días después de la siembra.

tabla 3. Materia seca de raíces y parte aérea, diámetro de tallo y altura de plántulas de tomate, variedad Calima, inocu-ladas con hongos que forman Micorrizas Arbusculares (HMA), Bacillus subtilis (PGPB), el nematodo del Nudo radical Meloidogyne spp., la combinación de los anteriores y el testigo sin inocular, 30 días después de la siembra

tratamientoaltura de plántula

(cm)

C.v.(%)

Diámetro de tallo (cm)

C.v.(%)

Materia seca de raíces

(g)

C.v.(%)

Materia seca aérea

(g)

C.v.(%)

HMa 49,67a* 5,93 5,33b 19,36 0,93c 28,42 3,33ab 12,04

HMa +

Meloidogyne spp.51,33a 3,63 5,50b 15,21 0,87c 11,40 2,82bc 15,73

B. subtilis 53,50a 3,50 6,33ab 8,15 2,58a 32,42 3,78a 12,41

B. subtilis+

Meloidogyne spp.52,33a 6,00 6,17ab 6,62 0,82c 17,32 3,48ab 10,27

HMa +

PGPB53,17a 10,33 6,83a 5,97 1,97ab 33,39 3,26abc 12,34

HMa +

B. subtilis+

Meloidogyne spp.

51,50a 6,23 5,83ab 7,00 0,68c 3,20 2,47c 10,32

Meloidogyne spp. 49,40a 7,65 5,20b 8,60 0,91c 32,40 2,82bc 24,89

testiGO 50,83a 8,92 6,33ab 8,15 1,27bc 25,59 3,74a 9,83

* Dentro de las columnas, los valores seguidos por la misma letra no se diferencian signifi cativamente de acuerdo a la prueba de rangos múltiples de Tukey al 5%.

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Nematodo del nudo radical Meloidogyne spp.

Después de realizar el muestreo destructivo, se evaluó el índice de severidad o porcentaje de infec-ción (cantidad de agallas por Meloidogyne spp. en las raíces) mediante la escala de evaluación de Bridge & Page (1980).

Se encontró que el tratamiento inoculado solo con Meloidogyne spp., fue el que tuvo el índice de severidad mayor con un valor de 60%, presentándose una relación inversa en relación con las variables de crecimiento como la materia seca de raíces y parte aérea, al igual que el diámetro del tallo que tuvieron valores menores (Tabla 4). Así mismo, los tratamientos en los cuales se inocularon el nematodo fi toparásito y los HMA (excepto en asocio con B. subtilis), tuvieron los valores menores de materia seca de raíces (Figura 2A, Tabla 3). Como se dijo con anterioridad, era de esperarse debido a que los HMA requieren de un tiempo de establecimiento antes de mostrar sus efectos benéfi cos, unidos al hecho de un ataque temprano de Meloidogyne spp., el cual

forma agallas en las raíces primarias y secundarias, y en estado avanzado el tejido senescente se rompe originando cancros de apariencia corchosa que posteriormente se necrosan y mueren, impidiendo así la formación de raíces lo que se traduce en defi ciente toma de nutrientes y agua por las plantas (De Waele & Davide, 1998; Agrios, 2005) y en competencia de puntos de colonización para los HMA (Sánchez de Prager et al., 2007; Guzmán et al., 2012).

Fuera de ello, también pueden explicarse estos resul-tados de valores menores de materia seca de raíces en los tratamientos con HMA solos o asociados con B. subtilis y Meloidogyne spp., debido a que el inóculo de HMA presentaba nematodos fi toparásitos, a los cuales se hizo alusión previamente. Esta puede ser una voz de alerta acerca de la necesidad de control de la calidad de inoculantes comerciales, en general, y, en particular de HMA. En este caso, los inoculantes correspondían solo a siembras destinadas a investig-ación, cuya buena sanidad se asumió porque se había revisado en un mes anterior.

tabla 4. Índice de severidad o porcentaje de infección de Meloidogyne spp., en las raíces de tomate de mesa, evaluado mediante la escala de Bridge & Page (1980)”.”

tratamiento DescripciónÍndice de severidad

(%)2 HMA + Meloidogyne spp. 404 B. subtilis + Meloidogyne spp. 506 HMA + B. subtilis + Meloidogyne spp. 507 Meloidogyne spp. 60

CONCLUsiONes

1. La inoculación con la bacteria promotora de crecimiento vegetal B. subtilis, aumentó la materia seca radical de plántulas de tomate de mesa con los efectos benéfi cos que este hecho ejerce en el buen desarrollo del cultivo.

2. La inoculación del nematodo del nudo radical, Meloidogyne spp., afectó en forma negativa y sig-

nifi cativamente el desarrollo radical y aéreo de las plántulas, tanto cuando se aplicó solo como cuando se combinó con los HMA.

3. Los HMA inoculados presentaron bajos porcen-tajes de colonización de las plántulas de tomate, aunados a su contaminación con algunos nemato-dos fi toparásitos. Estos factores unidos al hecho de una evaluación temprana, a los 30 días de establecido el ensayo, incidieron en la evidencia

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de manifestación de los micosimbiontes sobre el desarrollo vegetal.

4. La aplicación de HMA en el momento de la siembra, junto con Meloidogyne spp. afectó

negativamente el desarrollo aéreo y radical de las plántulas de tomate, mostrando la necesidad de inoculaciones de los microorganismos benéfi cos, especialmente estos, en forma preventiva antes que curativa. Esta limitación fue menos evidente en B. subtilis.

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