Evaluación del modo de inoculación de plantas de fresa ( Fragaria x ananassa ) en cultivo sin suelo con los hongos micorrizógenos Glomus intraradices y Glomus mosseae e influencia en atributos de calidad nutricional del fruto
C. Weiland, P. Palencia y F. Martínez
Dpto. CC. Agroforestales. Escuela Técnica Superior de Ingeniería. Universidad de Huelva. 21819 La Rábida (Huelva)
Palabras clave: acidez, dureza, peso, ºbrix, fibra de coco.
Resumen
La simbiosis micorrízica entre las micorrizas vesículo-arbusculares y las raíces de las plantas puede contribuir al incremento de la calidad de las plantas con base en el desarrollo, vigor y sanidad de las mismas. En esta investigación se usaron plantas de fresa (Fragaria x ananassa) cv. Splendor plantadas sobre fibra de coco.
La semana 15 desde plantación se inocularon las raíces de las plantas con un sustrato mezcla de turba negra y arena (4:1; v/v) que contenía esporas de los hongos endomicorríticos Glomus mosseae y G. intraradices. Los frutos maduros se recogieron y se procedió a cuantificar el peso, contenido en sólidos solubles, pH del zumo y acidez. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de Glomus intraradices y G. mosseae sobre la producción y la calidad nutricional de la fresa en cultivo sin suelo. Según los resultados podemos determinar que el peso medio del fruto, los ºBrix y el pH son los que se ven influenciados por el sistema de inoculación.
Por otro lado, se observa que las micorrizas arbusculares mejoran la dureza del fruto de fresa en cultivo sin suelo con sustrato de fibra de coco.
INTRODUCCIÓN
Las micorrizas vesículo-arbusculares (VAM) juegan un papel importante en el establecimiento de las plantas, absorción de nutrientes especialmente de elementos con baja movilidad en el suelo, tales como el P, Zn y Cu (Smith y Read, 1997; Ortas, 2003) así como, la protección contra estreses bióticos como la reducción de sintomatología al patógeno Phytophtora frafariae (Baat y Hayman, 1984); y abióticos como el estrés hídrico (Nelsen y Safir, 1982) y el estrés salino (Al-Karari, 2000), y sobre la estructura del suelo.
La repuesta de la planta a la colonización con respecto a la absorción de nutrientes y al crecimiento de la misma ha sido mostrada en diferentes cultivos. Así, en cultivo de pimiento, se produjeron plantas más desarrolladas, con mayor número de hojas, tallos y producción (Brown et al., 2000; Aguilera-Gómez et al., 1999), en cultivo de tomate se consiguió un aumento del crecimiento vegetal y de la absorción de agua en condiciones de estrés hídrico (Dell’Amico et al., 2002), en cultivo de lechuga se ha constatado mejor resistencia al estrés hídrico de las plantas micorrizadas frente a las no micorrizadas (Ruiz- Lozano et al., 2002), y en diversos cultivares de fresa, micorrizados con diferentes hongos, se ha comprobado también un aumento en el crecimiento de las plantas (Chávez y Ferrera, 1990; Williams et al., 1992; Niemi y Vestberg, 1992; Varma y Schuepp, 1994).
La eficiencia de esta simbiosis se ha demostrado que está muy influida por el tipo de
diferentes fertilizaciones con fósforo, las diferencias en el crecimiento de la planta fueron debidas a la extensa colonización de las micorrizas (Khalil et al., 1994), aunque también se han evidenciado cambios en la morfología de la raíz (Yan et al., 1995; Gahoonia et al., 1999). De la misma manera, Campos et al., (2004), en cultivos de frambuesa roja, constaron que la presencia de micorrizas arbusculares puede incrementar el número total de frutos por planta, siempre y cuando la disponibilidad de nutrientes pueda abastecer la mayor demanda del cultivo durante la floración. Igualmente destacaron el incremento del ºBrix en los frutos debido al transporte de fotoasimilados a los frutos. Igualmente, Subramanian et al. (2006) señalaron que en plantas de tomate micorrizadas encontraron mayor concentración de ácido ascórbico y de sólidos solubles totales (TSS), incluso en substratos con diferentes niveles de salinidad.
Tal como se ha descrito, el apoyo de los hongos micorrizógenos al desarrollo y a la producción de plantas cultivadas está bien documentado, sin embargo en cultivos sin suelo y con fertirrigación localizada (cultivo hidropónico) se desconocen los efectos de esta relación. El objetivo de este trabajo experimental ha sido evaluar el modo de inoculación y el efecto de Glomus intraradices y G. mosseae sobre la producción y la calidad nutricional de frutos de fresa procedentes de cultivo sin suelo.
MATERIAL Y MÉTODOS
El material vegetal utilizado ha sido 60 plantas de fresa (Fragaria x ananassa Duch.) cv. Splendor, localizadas en invernadero de polietileno transparente, en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería, Campus de La Rábida (Universidad de Huelva), cultivadas en 6 sacos de polietileno (100 cm x 18 cm x 30 cm), que contenían cada uno 10 plantas y substrato fibra de coco (Pelemix España, S.L., Murcia, España), los cuales han permanecido colocados sobre bovedillas reforzadas de poliestireno expandido (30 cm x 58 cm x 28 cm). Mediante fertirrigación (1 gotero/saco; caudal 8 L/h) y durante todo el ciclo de cultivo (octubre-2010 hasta marzo-2011) se aplicó la siguiente solución mineral (mg/L): 271 N, 702 P, 586 K, 207 Mg, 414 S, 8 Fe, 4 Mn, 0,3 Cu, 0,8 Zn, 0,7 B y 0,3 Mo.
El 25-enero-2011, semana 15 desde plantación, se procedió a la inoculación de las raíces utilizando para ello un sustrato mezcla de turba negra y arena (4:1; v/v) que contenía alrededor de 20 esporas/gr de hongos VAM Glomus mosseae y G. intraradices.
Se realizaron 2 formas de inoculación (S1 y S2), cada una de ellas en 2 sacos de polietileno, siendo: S1= embolsado de la mitad del sistema radicular junto con 18-20 g de substrato micorrizante; S2= introducción de 18-20 g de substrato micorrizante en el conjunto raíz-fibra de coco. Como es lógico, al extraer las plantas del saco de polietileno para efectuar el modo de inoculación ‘S1’, se partió una parte del sistema radicular de cada planta, que fue evaluado en alrededor del 10-20 % del total. Para comparar estos modos de inoculación se dispusieron de 2 sacos control en cada tratamiento, en el que las plantas fueron sometidas a las mismas operaciones que en los tratamientos S1 y S2, respectivamente, pero sin inocular. Se recogieron los primeros frutos maduros a mitad de febrero de 2011 y se cosechó hasta mitad del mes de marzo, siendo en este intervalo cuando la fruta fresa alcanza el mayor precio de mercado. En cada fruto se procedió a cuantificar: peso (g) en balanza de precisión, dureza (g/cm2) mediante un penetrómetro (Bertuzzi®), contenido del zumo en sólidos solubles (ºBrix) con refractómetro digital (Hanna®), y pH con pH-metro digital (inoLab®) y acidez total medidos después de la mezcla del jugo 1:20 con agua destilada valorado con NaOH 0,1 N hasta alcanzar pH 8,2.
Para el estudio estadístico de los resultados se realizó un análisis de la varianza (modelo lineal general), con separación de medias al nivel 0,05 según Tukey (asumiendo varianzas iguales) o según T3 Dunnet (no asumiendo varianzas iguales).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El establecimiento de los hongos micorríticos en un cultivo sin suelo va a depender de las propiedades del sustrato y de la fertirrigación del cultivo. Según los resultados obtenidos (Tabla 1), se observa que dentro de cada modo de micorrización (S1 y S2) no hay diferencias en el peso medio del fruto (g) al comparar plantas micorrizadas y no micorrizadas. Sin embargo, las plantas micorrizadas con el sistema ‘S1’ tienen significativamente menos peso medio de fruto en relación al modo ‘S2’. Esto se podría justificar por la eliminación de parte del sistema radicular realizado en el modo de inoculación S1, el cual reduce la capacidad de absorción de estas plantas (micorrizadas y no micorrizadas), disminuyendo así la efectividad frente al sistema de inoculación ‘S2’, en el cual no se requiere la eliminación de parte del sistema radicular. Parece ser que la colonización raíz-hongo micorrizógeno podría compensar el estado de estrés originado en la planta por los dos sistemas S1 y S2 con eliminación y sin eliminación de parte del sistema radicular, respectivamente de diferente forma. Como indican Premsekhar y Rajashree (2009), el mayor peso del fruto en plantas micorrizadas podría deberse a un incremento en el nivel hormonal endógeno de promotores del crecimiento, como el ácido indolacético (IAA), en los tejidos de la planta, que a su vez origina un aumento en la germinación del polen y un aumento del tamaño del fruto. Sin embargo otros autores determinaron que el aumento del porcentaje de flores productivas es lo que realmente influye en el tamaño del fruto (Anburani y Manivannan, 2002; Balasubramanium et al., 1998).
En la evaluación del parámetro de dureza media de fruto, los frutos de plantas micorrizadas tienen más dureza que los de plantas sin micorrizar (Tabla 1). Esto indica que la micorrización de plantas con el modo de inoculación ‘S1’ o con el ‘S2’, puede tener un efecto sobre la firmeza del fruto que podría deberse a una mayor traslocación de carbohidratos a los tejidos y al fruto, favorecido por la simbiosis planta-hongo, como apuntan Shokri y Maadi (2009), o por la mejora en la absorción de nutrientes por las raíces micorrizadas, lo que podría mejorar la calidad nutricional del fruto (Smith y Read, 1997). La mayor dureza del fruto originado por esta colonización coincide con los resultados obtenidos por Jong-Bun, et al. (2008), en cultivo forzado de fresa en invernadero de la variedad Sulhyang. Estos mismos autores encontraron un mayor número de frutos en plantas micorrizadas. Igualmente, en cultivos de frambuesa roja se ha constatado que las micorrizas arbusculares son capaces de mejorar la firmeza del fruto cuando la planta es alimentada en cultivo sin suelo con la solución nutritiva Steiner, enriquecida con doble de fosfatos de la solución original (Campos et al., 2004).
Respecto a los ºBrix, se observa que los frutos de las plantas inoculadas con modo de inoculación ‘S1’ tienen mayor ºBrix que los de plantas inoculadas con el modo ‘S2’.
También se observa que dentro de cada sistema de micorrización (S1 y S2) no hay diferencias significativas en ºBrix al comparar plantas micorrizadas y no micorrizadas (Tabla 1). Esto podría explicarse de la misma manera que ocurre con el peso del fruto, el posible efecto de la reducción de sistema radicular y su relación con la calidad del fruto.
Independientemente de lo anterior, según Jennings (1988), las micorrizas arbusculares incrementan el porcentaje de ºBrix debido al transporte de fotoasimilados a los frutos y a
Los frutos de plantas con modo de micorrización ‘S1’ tienen un pH significativamente más elevado que con el modo ‘S2’. Dentro de cada sistema de micorrización no hay diferencias significativas entre el pH del fruto de plantas micorrizadas y no micorrizadas (Tabla 1). Esto podría indicar al igual que ocurre con el peso del fruto y con el porcentaje de ºBrix el posible efecto del método de inoculación sobre el establecimiento de la micorriza y su relación con la calidad del fruto.
Respecto a la acidez del fruto, podemos indicar que los frutos procedentes de plantas sin micorrizar tienen más acidez que los frutos que proceden de plantas micorrizadas (Tabla 1). Por lo que no hay un efecto claro de la micorriza sobre este parámetro de calidad. La menor acidez en plantas micorrizadas podría deberse a que éstas pueden traslocar considerable contenido de fosfato monopotásico al fruto, lo cual se traduce en una neutralización de la acidez en el mismo. Esto ha sido constatado en otros cultivos como tomate (Subramanian, et al., 2006). Por otro lado, aquellos frutos que proceden del sistema de inoculación S2, donde el sistema radicular no se modifica, tienen más acidez que el sistema de inoculación S1 en el cual parte del sistema radicular es eliminado (Tabla 1).
Agradecimientos
Esta investigación ha sido financiada por los subproyectos ‘Hidropon’ y
‘Tecnomed’ adscritos al proyecto europeo RISE.
Referencias
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Tabla 1. Efecto del sistema de inoculación en el peso y dureza del fruto y en º brix, pH y acidez total del zumo de fruto en plantas micorrizadas y no micorrizadas. Los valores medios seguidos de diferentes letras son significativamente diferentes (p<0,05) según Tukey (asumiendo varianzas iguales) o según Dunnett (no asumiendo varianzas iguales).
Modo inoculación MVA Peso (g)
Dureza (g/cm2)
ºBrix pH Acidez Total
(mL)
S1 M 5,23a 399,7a 11,43a 3,85a 1,67a
S1 NM 8,04a 302,2b 10,53a 3,80a 1,79a
S2 M 18,38a 404,5a 6,55b 3,50b 1,95a
S2 NM 19,21b 268,9b 6,79b 3,47b 2,40b
Si= modo de inoculación; MVA= micorriza Vesículo-arbuscular; M= planta micorrizada;
NM= planta no micorrizada.
