Ca�a de Az�car, Vol. 15(2):77-75. 1997.

RELACI�N DE HONGOS MICORRIZ�GENOS CON ALGUNAS CARACTER�STICAS
DEL CULTIVO DE LA CA�A DE AZ�CAR

Pablos Pablo*; Fern�ndez Pedro* y Reynosa Guillermo*

*EPICA Santiago de Cuba. Instituto Nacional de
Investigaciones de la Ca�a de Az�car.
CP19210, Boyeros, La Habana, Cuba


 RESUMEN

Mediante la realizaci�n de una encuesta, se evalu� el porcentaje de infecci�n y densidad visual de los hongos micorriz�genos arbusculares (MA), asociados al cultivo de la ca�a de az�car en 45 campos comerciales de la provincia Santiago de Cuba, plantados con las variedades C87-51, Ja60-5 y C323-68, con dos edades de corte (12 y 15 meses), con dos cepas (1a y 2a soca) y tres rendimientos clasificados en los altos, medios y bajos para cada variedad, todos en suelos pardos con carbonatos. Adem�s, se relacionaron las caracter�sticas de la simbiosis con algunas propiedades qu�micas de estos suelos. Los resultados muestran que el porcentaje de infecci�n es moderado y la densidad relativa baja. Existen diferencias significativas entre variedades, siendo la C87-51 la que exhibi� los menores �ndices. Los mayores valores de infecci�n y densidad se encontraron asociados con bajos rendimientos. Asimismo, la cepa 2a soca y la edad de corte 15 meses, presentaron la mayor presencia de hongos en las ra�ces. Existe relaci�n entre la caracter�stica de la simbiosis y las propiedades qu�micas de los suelos para magnesio, sodio, calcio, potasio, pH y no existe para la materia org�nica. Todas las relaciones son negativas, excepto para el pH, que es positiva.

Palabras clave: Ca�a de az�car, hongos micorriz�genos arbusculares, suelos pardos carbonatados, simbiosis, ra�ces, infecci�n, variedades de ca�a, edad, rendimiento, Cuba.

RELATIONSHIP BETWEEN MYCORRHlZAL FUNGI AND SOME CHARACTERISTICS
OF THE SUGAR CANE CROP

 ABSTRACT

The infection and visual density of arbuscular mycorrhizal fungi in 45 fields of sugar cane crop were evaluated in Santiago de Cuba. The study was divided according to sugar cane varieties(C87-51, Ja60-5 and C323-68), time to harvest (12 and 15 months old), yield (high, medium and low). and class of crop (1� and 2� ratoons), all of them on Pardo carbonated soil. The symbiosis was related with some soil chemical properties. The results showed that there were moderated infection and low relative density of arbuscular mycorrhizal fungi on sugarcane roots. Significant difference between varieties was found, with C87-51 as the lowest indexes. Higher values of infection and relative density were found associated with low yield, second ratoon and 15 months old canes. Negative and significant relationships were detected between symbiosis and Mg, Na, Ca and K soil content. The relationship was positive with pH values and nil with organic matter values.

Key Words: Sugar cane. arbuscular mycorrhizal fungi, Pardo carbonated soil, symbiosis, roots, infection, sugarcane varieties, age, yield, Cuba.

INTRODUCCI�N

En la b�squeda de nuevas f�rmulas para optimizar, e incluso sustituir la utilizaci�n de fertilizantes minerales, en los biofertilizantes se ha encontrado una respuesta promisoria, brindando una alternativa de bajo costo, que no afecta los diferentes ecosistemas.

Las micorrizas, asociaciones de algunas especies de hongos con las ra�ces de muchas plantas, con car�cter simbi�tico, son un ejemplo de ello. Entre �stas, las ves�culo-arbusculares se han empleado con �xito en numerosos cultivos, tales como: cebolla, cebada, ma�z, trigo, papa, etc., incrementando notablemente sus rendimientos seg�n Khan(3), Saif y Khan(6), Owusu-Bennoah y Mosse(5), Black y Tinker(1), en estudios realizados en Pakist�n e Inglaterra.

Varios trabajos han se�alado que los requerimientos nutritivos difieren en las especies de plantas y que las endomicorrizas juegan un papel importante en la absorci�n de f�sforo y otros elementos, seg�n Schenk(7) citado por Khasa et al.(4).

En este trabajo, a trav�s de la realizaci�n de una encuesta que aborda la evaluaci�n de algunas caracter�sticas de la simbiosis, algunas propiedades qu�micas del suelo, rendimientos del cultivo, edad de corte, tipo de cepa y variedades, se pretende estudiar la interacci�n de las micorrizas arbusculares (MA) con el cultivo de la ca�a de az�car, en los suelos Pardos con carbonatos bajo condiciones de campo, en la provincia Santiago de Cuba.

MATERIALES y M�TODOS

El procedimiento de este trabajo se bas� en la realizaci�n de una encuesta en agroecosistemas ca�eros de la provincia de Santiago de Cuba, pertenecientes a los Complejos Agroindustriales (CAl) "Am�rica Libre", "Chile" y "Dos R�os", seleccionando cinco campos comerciales de los rendimientos altos, medios y bajos, respectivamente, de las variedades Ja60-5, C87-51 y C323-68, en un suelo Pardo con carbonatos y en las cepas 1� y 2� soca. Las categor�as de rendimientos se definieron sobre la base de la producci�n media obtenida en los campos, al cual pertenecen las variedades (Cuadro 1).

El total de campos muestreados fue de 45. En cada campo se tomaron 3 muestras de suelo y raicillas, formadas por 3 submuestras correspondientes a los v�rtices de un tri�ngulo, separados a m�s de 20m, a una profundidad de 10 a 15cm e igual distancia del borde de la cepa, colectando un total de 135 muestras.

A las raicillas se les determin� el porcentaje de infecci�n (I) y la densidad visual (DV) de micorrizas arbusculares (MA) utilizando tinci�n con Azul de Trip�n por el m�todo de Phillips y Hayman, reportado por Herrera y Ferrer (2), que consiste en a�adir KOH al 10% en erlenmeyer de 100ml, taparlos con papel de aluminio y colocarlos en autoclave durante 15 minutos a 1,4 atm de presi�n, luego se lava con agua corriente. Se acidifica con HCI 1 N durante 15 min., decantando el HCI, sin lavar, y se adiciona Azul de Trip�n al 0,05% en lactoglicerina, colocando las muestras en estufa a 90�C durante 5-10 min., lavado y reposo en lactoglicerina fresca para eliminar el exceso de colorante.

 

Cuadro 1. Caracter�sticas de las Variedades Muestreadas (Cepas, Rendimientos y Campos).

Variedades Cepas(soca) Rendimiento (ton/ha) Categor�a de Rendimiento Total de Campos
Ja60-5 1  >67,74 Alto 5
2 50,8 - 6,74 Medio 5
1  <50,8 Bajo 5
C323-68 2 >84,67 Alto 5
2 71.97 - 84,67 Medio 5
2 <71.97 Bajo 5
C87-51 1 >67,74 Alto 5
1 50,8 - 67,74 Medio 5
1 <50,8 Bajo 5

Los segmentos de raicillas previamente te�idos, son disgregados en una placa de Petri cuadriculada a la distancia exacta de media pulgada, que asegura que cada intersecto sea equivalente a 1 cm de ra�z, infectado o no. Se cuentan los segmentos que intersectan las l�neas, registrando cu�ntas tienen micorrizas y cu�ntas no, en cada una de las categor�as.

A las muestras de suelo se le realizaron los siguientes an�lisis qu�micos: Materia Org�n(ca (colorimetr�a Walkey-Black), pH en agua y KCI (potenciometr�a), f�sforo asimilable (m�todo de Bray-Kurt N� 2 por 1min.) y cationes intercambiables: Calcio, Magnesio (volumetr�a EDTA), Sodio y Potasio (fotometr�a).

Los porcentajes de infecci�n y densidad visual fueron transformados para el an�lisis estad�stico, seg�n la ecuaci�n.

y= arc sen V%

RESULTADOS Y DISCUSI�N

Como puede apreciarse en el cuadro 2, la presencia y magnitud de MA en los suelos Pardos con carbonatos, son relativamente bajos; especialmente la magnitud, expresada por medio de la Densidad Visual. Tambi�n se presentan rangos de las caracter�sticas qu�micas evaluadas en los suelos muestreados, donde se observa que los mismos corresponden a valores normales para este tipo de suelo, lo que permite evaluarlos como de buena fertilidad. Presumiblemente esta riqueza nutricional ocasiona la moderada infecci�n y baja densidad, ya que la simbiosis hongo-planta no es la v�a fundamental para que la planta adquiera los nutrimentos que necesita del suelo, o sea que no hay dependencia micorr�zica.

Es importante se�alar que este estudio se enmarc� en condiciones de secano, lo que de cierta manera puede afectar al hongo, por ser un organismo que necesita de humedad para su desarrollo, pudiendo inactivarse en ausencia de agua. Esto implica que un cultivo de ciclo largo como la ca�a de az�car, pueda en condiciones de secano, establecer la simbiosis micorr�zica temporalmente, acorde a las condiciones de humedad existentes durante el ciclo de la vida de la planta.

Cuadro 2. Rango y valor central de las caracter�sticas evaluadas en el suelo.

Caracter�sticas X X m�x. X min.
F�sforo B/K N�2 (mg P205/100g) 7,82 59,50 0,78
Materia Org�nica (%) 3,78 6,56 1,12
Calcio (meq/100g) 43,54 66,88 16,09
Magnesio (meq/100g) 4,95 9,69 0,84
Sodio (meq/100g) 0,29 0,82  0,12
Potasio (meq/100g) 0,78 1,92 0,20
pH(H2O) 8,00 8,40 5,70
pH(KCI) 7,20 7,30 4,50
Infecci�n (%) 56,30 76,90 27,40
Densidad visual (%) 3,00 6,74 0,62

Al establecer la relaci�n entre las propiedades qu�micas de los suelos y las caracter�sticas de la simbiosis evaluada, se obtuvo que existe una relaci�n negativa entre el magnesio, sodio, potasio y f�sforo y las dos caracter�sticas de la simbiosis, mientras que no presentaron relaci�n alguna con la materia org�nica (Cuadros 3 y 4).

En el caso del calcio la relaci�n es s�lo con la densidad visual, siendo negativa y d�bil. El pH s�lo presenta relaci�n positiva y d�bil con el porcentaje de infecci�n.

Este comportamiento se explica por lo expuesto anteriormente con la relaci�n a la buena fertilidad del suelo que ocasiona la no dependencia micorr�zica, as� como la adaptabilidad de las cepas nativas a esas condiciones ya las variaciones de la humedad, implicando su establecimiento o no.

 

Cuadro 3. An�lisis de regresi�n para el porcentaje de infecci�n.

DETERMINACI�N

r t  Ecuaci�n de regresi�n
Y- % de Infecci�n
X- determinaci�n
F�sforo B/K N�2 (mg P2O5 /100g) 0,22 -2,61 * y= 50,42 -0,28 X
pH(H2O) 0,22 2,67 ** y= 33,30 + 2,10 X
pH(KCI) 0,21 2,47 * y= 37,29 + 1,83 X
Materia Org�nica (% ) 0,01 - .
Calcio 0,07 - .
Magnesio 0,42 -5,33 *** y= 54,10 - 1,20 X
Sodio 0,43 -5,55 *** y= 54,84 - 23,58 X
Potasio 0,34 -4,18 *** y= 51,94 - 4,77 X
N� de Pares = 135
*      Significaci�n  1%
**    Significaci�n   5%
***   Significaci�n  10%

Este comportamiento se explica por lo expuesto anteriormente con la relaci�n a la buena fertilidad del suelo que ocasiona la no dependencia micorr�zica, as� como la adaptabilidad de las cepas nativas a esas condiciones ya las variaciones de la humedad, implicando su establecimiento o no.

 

Cuadro 4: An�lisis de regresi�n para la Densidad Visual.

DETERMINACI�N r t Ecuaci�n de regresi�n
Y- % de Infecci�n
X- determinaci�n
F�sforo B/K N�2 (mg P2OS /100g) - 0,34 -4, 19 *** Y = 10,97 - 0,16X
pH(H2O) 0,13 - -
pH(KCI) 0, 13 - -
Materia Org�nica (% ) 0,06 - -
Calcio 0,22 -2,58 * y = 11,49 - 0,04 X
Magnesio 0,34 -4,25 *** y = 11 ,63 - 0,37 X
Sodio 0,45 -5,87 *** y = 12,37 - 9,19 X
Potasio 0,44 -5,67 *** y = 11,54 - 2,30 X
N� de Pares = 13

Al establecer la relaci�n entre las MA y las variedades, (Cuadro 5), se obtienen dos grupos: por un lado la C323-68 y Ja60-5 y en el otro la C87-51, siendo esta �ltima ka que exhibe los menores �ndices.

 

Cuadro 5. Comportamiento de la infecci�n (I) y la Densidad Visual (DV) en las diferentes variedades.

Variedades N I(%) DV(%)
C323-68 45 59,40 a 3,63 a
Ja60-5 45 56,40 ab 3,23 a
C87-51 45 52,40 b 2,61 b
sx . 5,87 2,24
cv (%) . 12, 10 22,40

Con relaci�n al los rendimientos (Cuadro 6), se observa que los altos rendimientos presentan los menores valores de I y DV. Esto demuestra que son otros factores los que influyen en el buen desarrollo del cultivo y no la presencia o ausencia de simbiosis micorr�zica.

Cuadro 6. Porcentaje de infecci�n (I) y Densidad Visual (DV) en las diferentes categor�as de rendimientos del cultivo.

Rendimientos N I(%) DV(%)
Bajo 45 60,30 a 3,27 a
Medio 45 56,00 a 3,46 a
Alto 45 51,80 b 2,74 b
sx . 5,81 2,29
cv (%) . 11,90 23,00

Como puede apreciarse, la relaci�n entre I y DV con las cepas (Cuadro 7), muestra diferencia significativa entre la 1a y 2a soca. Esta �ltima arroja la mayor presencia del hongo en las ra�ces. Este ligero aumento puede estar dado por el desgaste fisiol�gico que experimenta la cepa al envejecer, lo que hace que sea estimulada la simbiosis con el prop�sito de obtener los nutrimentos y el agua necesarios.

Cuadro 7. Distribuci�n de las caracter�sticas de la simbiosis [infecci�n (I) y Densidad Visual (DV) en las cepas estudiadas.

CEPA N I(%) DV(%)
Primera soca 63 54,00 2,87 b
Segunda soca 72 57,80 3,41 a
sx . 6,20 2,30
cv (%) . 12,70 30,10

Al valorar I y DV respecto a la edad de corte (Cuadro 8), se comprueba que existe diferencia entre los 12 y 15 meses, manifest�ndose los mayores �ndices cuando se corta a los 15 meses, lo cual puede ser explicado porque a esta edad la disponibilidad para el hongo de productos elaborados tales como la sacarosa es mayor, debido al grado de madurez alcanzado por el cultivo. Esto hace que aumente ligeramente la ocupaci�n de c�lulas de las ra�ces por el hongo, as� como la invasi�n de nuevas c�lulas.

Cuadro 8. Comportamiento de la Infecci�n (I) y Densidad Visual (DV) en relaci�n con la edad de corte.

Edad de corte N I(%) DV(%)
12 meses 72 53,90 b 2,56 b
15 meses 60 58,90 a 3,95 a
s x   6,07 1,99
cv (%)   12,40 19,90

     CONCLUSIONES

  1. La presencia y magnitud de hongos micorriz�genos arbusculares, asociados al cultivo de la ca�a de az�car en los suelos Pardos con carbonatos de la provincia Santiago de Cuba, son moderadas y relativamente bajas, respectivamente. No se encontr� dependencia del cultivo a las MA.

  2. Existe una relaci�n negativa entre el magnesio, sodio, potasio y f�sforo, y las dos caracter�sticas de la simbiosis, sin que exista relaci�n con la materia org�nica. El calcio presenta relaci�n negativa d�bil con la densidad visual y el pH una relaci�n positiva d�bil con el porcentaje de infecci�n.

  3. La variedad C87 -51 exhibi� los menores �ndices, mostrando diferencias con respecto a C323-68 y Ja60-5.

  4. Los altos rendimientos presentaron los menores valores de I y DV.

  5. La mayor presencia del hongo en las ra�ces se encontr� en la cepa de la 2a soca y en la edad de 15 meses.

BIBLIOGRAF�A

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  3. KHAN, A.G.(1975): The effect of vesicular-arbuscular mycorrhizal associations on growth of cereals. II. Effect on wheat growth. Annals of Applied Biology 80: 72- 86.
     

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