Cómo inocular hongos micorrízicos arbusculares en la granja, parte 2

Ver la parte 1 de esta serie esta página.

Los hongos micorrízicos arbusculares [AM] son hongos naturales que se encuentran en la mayoría, si no en todos, los suelos. Colonizan las raíces de la mayoría de las plantas de cultivo para formar una simbiosis mutualista (beneficiosa para ambos socios). Entre las plantas de cultivo que no forman esta simbiosis se destacan los miembros de la familia de la mostaza (por ejemplo, colza, brócoli), espinaca y remolacha azucarera. Los hongos AM ayudan a las plantas a absorber los nutrientes minerales del suelo y mejoran la resistencia a las enfermedades y la sequía. El beneficio principal para las plantas es la absorción mejorada de nutrientes minerales como fósforo, zinc y cobre que están "inmóviles" en la solución del suelo; es decir, no se disuelven bien en el agua del suelo y, por lo tanto, no se mueven hacia las raíces cuando las plantas extraen agua del suelo. En ausencia de hongos micorrízicos, estos nutrientes se pueden absorber a una distancia de solo 1-2 mm de la raíz. Las hebras filiformes (“hifas”) de los hongos AM que son externas a la raíz se extienden a 8 cm o más de la raíz, aumentando drásticamente el volumen de suelo del que se pueden extraer estos nutrientes inmóviles.

Dados estos beneficios, una mejor utilización de la simbiosis AM es atractiva para los agricultores, especialmente los agricultores orgánicos que buscan minimizar los insumos fuera de la finca. Los agricultores tienen dos opciones para esto: 1) adoptar prácticas de manejo de la finca que aumentan el funcionamiento de sus poblaciones nativas de hongos MA o 2) inocular con hongos MA. Las limitaciones económicas y prácticas hacen que la opción 1 sea la ruta más probable para los agricultores de cultivos en hileras. Los agricultores de hortalizas que cultivan sus propias plantas de semillero para trasplantarlas al campo pueden utilizar inóculos de hongos AM de forma eficiente y económica.

El inóculo de hongos AM está disponible comercialmente, pero los agricultores pueden cultivar inóculo de los hongos AM autóctonos de sus granjas utilizando un método simple y confiable desarrollado a través de una colaboración entre el USDA y los investigadores del Rodale Institute.

El método

Principios generales

Los hongos AM son "simbiontes obligados", lo que significa que necesitan colonizar una planta huésped para crecer y completar sus ciclos de vida. Esto significa que, para producir inóculo de estos hongos, es necesario proporcionar acceso a las plantas, en particular a las raíces de las plantas vivas. Aquí, usaremos plántulas de bahiagrass (Paspalum notatum). Bahiagrass es un buen huésped para los hongos AM y no es resistente al invierno en climas templados. Por lo tanto, no se convertirá en una plaga de malezas en el inóculo. Otras especies de gramíneas deberían funcionar como planta hospedante, pero conviene asegurarse de prohibir la producción de semillas.
Por lo tanto, es necesario suministrar las cosas que la planta necesitará para crecer: nutrientes, agua y luz solar. Los nutrientes se suministran a través del compost. El medio en el que se cultivan las plantas y, por lo tanto, en el que se produce el inóculo, es una mezcla de 1: 4 (volumen) de compost y vermiculita. Coloque el sistema de producción de inóculo a plena luz del sol y riegue según sea necesario.
Por último, se necesita un "inóculo inicial". El diseño original de este método (ver recurso nº 1, a continuación) implicó la producción inicial de plántulas de pasto bahia en una mezcla para macetas inoculada con especies individuales de hongos AM. La esperanza era que después de la demostración del éxito del método, las fuentes comerciales pusieran a disposición las plantas de bahiagrass “precolonizadas”. Esto no sucedió, de ahí la necesidad de explorar otra fuente de inóculo iniciador.

Inóculo de inicio

El uso de suelo de campo de su granja como inóculo de inicio tiene dos ventajas: es gratis y la comunidad de hongos AM que ya se encuentra en el suelo de su campo se adapta a su clima y condiciones de suelo. Dos formas de incorporar suelo de campo en el procedimiento de producción de inóculo son 1) agregarlo a la mezcla para macetas en la que se cultivan las plántulas de bahiagrass antes de trasplantarlas al sistema de producción de inóculo o 2) mezclar el suelo en la mezcla de compost y vermiculita. Ambos fueron estudiados en trabajos anteriores (ver recurso n. ° 2, a continuación). La opción 1 no es atractiva porque requiere recolectar tierra cuando los campos pueden estar congelados. El proyecto actual se inició porque la producción de inóculo con la Opción 2 ha sido inconsistente.

Descripción general del procedimiento de producción de inóculo en la granja

La fecha límite para la instalación del sistema de producción de inóculo es justo después de que la amenaza de las heladas primaverales haya pasado en su área (vea la Figura 1). Comience a producir sus plántulas de bahiagrass tres meses antes de eso. Tardan una semana o más en germinar e inicialmente son de crecimiento lento. Luego, después de que haya pasado la amenaza de las heladas, llene dos tercios de bolsas de plástico de siete galones (26.5 L) ("Grow Bags", Sunleaves Garden Products, Bloomington, IN 47404) con una mezcla 1: 4 (v / v) de compost y vermiculita tamizados (malla de 6.4 mm), respectivamente. A continuación, mezcle 200 cm3 (aproximadamente una taza) de tierra de campo tamizada (más sobre eso a continuación). Transplante sus plántulas de bahiagrass en las bolsas, 5 por bolsa. Quite las malas hierbas y riegue las bolsas según sea necesario durante la temporada de crecimiento (consulte la Figura 2). Es probable que germinen algunas semillas de malezas del compost, y el objetivo es sacar de las bolsas estas plantas resistentes al invierno. Luego, el pasto bahia se mata en invierno y las bolsas hibernan en su lugar, al aire libre. La primavera siguiente, las mezclas de compost y vermiculita de las bolsas se cosechan y se mezclan en medios de cultivo hortícolas (inóculo 1: 9: medio, en base al volumen) para su uso en el invernadero para producir plántulas de hortalizas micorrízicas.

Este experimento

No hay una manera fácil de verificar el nivel de la población de hongos AM en el suelo que ha elegido usar como inóculo inicial, especialmente porque lo está recolectando justo antes de usarlo. Por lo tanto, el objetivo de este experimento fue probar suelos de una variedad de hábitats agrícolas como inóculo inicial para la producción de inóculo de hongos AM en la granja con el objetivo de hacer una recomendación general de dónde recolectar suelo en su granja.

El suelo fue recolectado el 15 de junio de 2016 de los siguientes campos en el Rodale Institute:
1. pastos
2. fila de valla arbolada
3. último campo sembrado con soja, seguido de un cultivo de cobertura de trigo de invierno
4. último campo sembrado con trigo, seguido de arveja vellosa invernada
5. último campo sembrado con maíz, seguido de un cultivo de cobertura de centeno

Se recolectaron de 8 a 10 muestras por sitio, cada una a una profundidad de 6 pulgadas, que luego se agruparon. Los suelos se tamizaron para pasar una malla de 2 mm y se mezclaron 200 cm3 (aproximadamente una taza) en la parte superior de 1/4 de la mezcla de vermiculita de compost de una bolsa. Se prepararon cinco bolsas para cada fuente de suelo. Además, un conjunto de 5 bolsas no recibió suelo (como control) y otro conjunto de 20 bolsas recibió plántulas de pasto bahia precolonizadas por uno de los cuatro hongos AM (5 bolsas por hongo AM). Cada bolsa recibió 5 plantas de bahiagrass.

La recolección de datos

Se tomaron muestras de las bolsas de producción de inóculo el 15 de noviembre de 2016 después de que el pasto bahia había muerto en invierno. Las raíces se analizaron para determinar el porcentaje de longitud de las raíces colonizadas por hongos AM. Se utilizaron muestras de la mezcla de compost y vermiculita de tres bolsas de cada tratamiento / fuente de suelo, así como tres muestras de una mezcla de las 4 especies de hongos AM inoculadas, para realizar los bioensayos de número más probable [MPN] para determinar el número de propágulos de hongos AM por cm3 de mezcla.

Brevemente, realizamos ensayos de MPN diluyendo un volumen de inóculo con 9 volúmenes iguales de tierra esterilizada y una mezcla de tierra a base de arena para crear una dilución de una décima parte del original. Esto se usó para llenar 5 macetas pequeñas. Una submuestra de la mezcla de dilución de un décimo se mezcló nuevamente con 9 volúmenes de mezcla esterilizada para producir una dilución de un centésimo, y luego la dilución de diezmilésimas, con el objetivo de diluir el inóculo original "hasta la extinción" ( es decir, hasta que los hongos AM ya no estén presentes).

Luego, cada maceta recibió una plántula de bahiagrass. Las plantas crecieron durante 4 semanas, después de las cuales se recogieron todos los sistemas de raíces de cada maceta y se examinaron para detectar la colonización por hongos AM. Se puntuaron simplemente más / menos para la presencia o ausencia de colonización. Se consultaron tablas estadísticas para obtener el número más probable de propágulos de hongos AM por cm3 de inóculo. Dado que los resultados de los ensayos de MPN pueden mostrar mucha variabilidad de una réplica a otra, el porcentaje de longitud de la raíz colonizada por hongos AM de raíces en la dilución de un centésimo también se determinó como una medida de la cantidad de hongos AM viables en esa dilución. También se realizaron bioensayos de MPN en las muestras de suelo originales en el momento de la recolección en junio.

Resultados

El hábitat de la finca del que se recogió el suelo para su uso como inóculo inicial tuvo un efecto significativo sobre la producción de inóculo. El suelo de las parcelas de soja / trigo y maíz / centeno tenía una densidad significativamente mayor de propágulos de hongos AM en el momento de la recolección (junio de 2016) que el suelo de la fila de cerca boscosa (Figura 3), siendo los otros sitios intermedios. La colonización de las raíces de bahiagrass dentro de las bolsas de producción de inóculo, muestreadas al final de la temporada de crecimiento, no fue significativamente diferente entre los tratamientos y varió desde el 39% de la longitud de la raíz en los controles no inoculados hasta el 54% en el tratamiento de soja / trigo. Esto indicó la contaminación de las bolsas de control a través de las raíces o el suelo mezclado con el compost y / o la colonización del pasto bahia desde el suelo, a través de la tela de barrera de malezas sobre la que descansaban las bolsas (ver Figura 2).

La cuantificación del inóculo producido al final de la temporada de crecimiento mediante los bioensayos de MPN produjo resultados similares tanto si se midieron los propágulos como la colonización de las raíces (Figura 4). La mejor producción de inóculo ocurrió en las bolsas que recibieron las plántulas precolonizadas (el “método estándar”) o suelo de los campos de soja / trigo o maíz / centeno. Los suelos de los pastizales, la hilera de cercas boscosas y las parcelas de trigo / arveja produjeron niveles de inóculo que no fueron estadísticamente diferentes a los del control.

Conclusión

Aunque esto, como todos los experimentos de campo, debe repetirse, los resultados indican que el suelo recolectado a fines de la primavera / principios del verano de los campos utilizados para cultivar en hileras el año anterior, seguido de un cultivo de cobertura de un grano de cereal que hiberna, sirve como el mejor inóculo inicial para la producción de hongos AM en la granja.