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Introducción
Las especies de Pinus se han naturalizado en muchas partes del mundo. En el Perú, Pinus radiata y Pinus patula han sido introducidas con fines de forestación y reforestación en las zonas andinas (MINAM, 2019). En la actualidad, constituyen una fuente de madera y de ingreso económico para las comunidades, además de brindar beneficios al ambiente por ser parte de los ciclos de carbono, agua y nutrientes (FAO & PNUMA, 2020). Los pinos son árboles dependientes de los hongos ectomicorrízicos, por lo tanto, su crecimiento, establecimiento y supervivencia dependen de estos hongos, cuya falta podría conducir al fracaso de las plantaciones de pinos (Barragán et al., 2018; Lofgren et al., 2018; López et al., 2018; Ning et al., 2019). La presencia abundante y diversa de los hongos ectomicorrízicos en suelos pobres de nutrientes sugiere que éstos optimizarían la nutrición de las plantas, la absorción de agua, la resistencia a diferentes condiciones de estrés, protección contra patógenos de las raíces y contribuirían al mantenimiento de bosques tropicales monodominantes (García et al., 2017a; Hortal et al., 2017; Torres et al., 2017; Corrales et al., 2018; Albornoz et al., 2020; Liang et al., 2020; Liu et al., 2020).
La provincia de Vilcashuamán de la Región Ayacucho, al igual que otras regiones de la sierra peruana, cuenta con potencial forestal; sin embargo, a nivel de campo definitivo, las plantas de pino presentan más de 50% de tasa de mortalidad (PRONAMACHS, 1998) debido principalmente a la falta de disponibilidad de inóculo ectomicorrízico, lo cual limita la micorrización de plantas de vivero con sus simbiontes naturales. En la región no se cuenta con inóculos a base de micelio (Ángeles et al., 2020), por lo que inóculos de hongos de la zona, a base de esporas o pileus molidos (Barragán et al., 2018; López et al., 2018), son una alternativa factible para viveros comunales.
La investigación se realizó con el objetivo de evaluar el efecto de la inoculación de Scleroderma verrucosum (Vaill) Pers. y Rhizopogon luteolus Fr. & Nordh. en la calidad morfológica (altura, diámetro del cuello del tallo, materia seca de la parte aérea y de la raíz) y biológica (número y tipo de micorrizas) de plantas de Pinus radiata D. Don en condiciones de vivero de la provincia de Vilcashuamán, Región Ayacucho, Perú.
Materiales y métodos
Ubicación geográfica y características del lugar del ensayo
La investigación se realizó en el vivero forestal de Vilcashuamán, ubicado a una elevación de 3 520 msnm, cuyas coordenadas son 13° 39´03” S y 73° 57´08” O. Políticamente se encuentra ubicado en el distrito de Vilcashuamán, provincia de Vilcashuamán Región Ayacucho, Perú, a 115 km de la ciudad de Ayacucho. La temperatura varía de 6 a 20 °C y la precipitación media anual es de 750 mm.
Recolección de semillas de Pino radiata
La recolección de semillas contenidas en piñas, conos o estróbilos se realizó de plantaciones del Centro Poblado San Juan de Chito del distrito de Vilcashuamán, a una elevación de 3 603 msnm, cuyas coordenadas son 13° 38´ 28.3” S y 73° 55´ 31.6” O. Los estróbilos se dejaron secar al Sol hasta el desprendimiento de las semillas; luego, éstas fueron almacenadas hasta el momento de su utilización.
Almácigo de semillas
El sustrato para el almácigo de semillas se preparó con tierra negra y arena (3:1) que fue desinfectado con agua caliente a 70 °C y colocado en recipientes de madera (2.40 x 1 x 0.20 m) forradas con plástico. Se utilizaron 100 g de semilla por m2.
Sustrato para repique de plántulas
Para el repique de las plántulas se preparó el mismo sustrato utilizado para el almácigo de semillas con la diferencia de que, en este caso, no se procedió a desinfectar con la finalidad de utilizar la técnica de las comunidades andinas.
El sustrato preparado se colocó en bolsas de polietileno de 13 x 18 cm; éstas fueron etiquetadas y distribuidas en las camas de repique de acuerdo a los tratamientos.
Producción del inoculo micorrízico
La recolección de cuerpos fructíferos, pertenecientes a los hongos ectomicorrízicos Scleroderma verrucosum y Rhizopogon luteolus, se realizó en plantaciones comunales de Pinus radiata y Eucalyptus globulus de la provincia de Vilcashuamán. Se colocaron en bolsas de papel, luego fueron secados a la sombra y molidos hasta alcanzar partículas de 1 mm de tamaño. Se seleccionaron los hongos Scleroderma verrucosum y Rhizopogon luteolus por ser hongos que se asocian con el pino (Atala et al., 2012; García et al., 2017b), producen esporas en gran cantidad dentro de sus cuerpos fructíferos o esporocarpos, y son de fácil recolección, almacenado y aplicación en viveros forestales comunales. Madejón et al. (2021) recomienda la micorrización de plantas de pino con hongos de la zona, debido a que están adaptados a esas condiciones.
Repique e inoculación
Con la ayuda de un repicador se realizó un hoyo en el centro de cada una de las bolsas, previamente regadas el día anterior. En cada hoyo se colocó una plántula de pino, con 30 días de crecimiento después de la siembra, extraída de la cama de almácigo y seleccionada considerando el tamaño y desarrollo radicular uniforme. Las plántulas fueron colocadas con la raíz recta y cubiertas con tierra de sustrato hasta la tercera parte de la raíz. Enseguida se procedió a realizar la inoculación utilizando una cucharita pequeña, desinfectada y confeccionada para tal fin, que contenía aproximadamente 14 mg de cuerpo fructífero molido, siendo luego cubiertos con sustrato y regados utilizando agua sin cloro. Para el tratamiento Mezcla se utilizaron 7 mg de cada tipo de hongo.
Los tratamientos fueron distribuidos utilizando el diseño completamente al azar con 10 repeticiones por tratamiento.
Labores culturales
De acuerdo con las necesidades de las plantas se realizaron las labores de riego y deshije hasta la finalización del experimento.
Variables evaluadas
La evaluación se realizó a los 7.5 meses después del repique, considerando como calidad morfológica la altura de la parte aérea (cm), diámetro del tallo a la altura del cuello de la planta (mm), materia seca de la parte aérea y de la raíz (g), y como calidad biológica el número y tipos de micorrizas presentes en la raíz de acuerdo a Garibay et al. (2013).
Resultados y discusión
Calidad morfológica
Los resultados obtenidos, a los 7.5 meses después de la inoculación, indican que todos los tratamientos inoculados superaron con diferencias significativas al control sin inocular (Tabla 1). El tratamiento Mezcla (S. verrucosum y R. luteolus) destacó en todas las variables evaluadas, con valores de 18.51 cm en altura, 2.89 mm de diámetro del cuello, 0.74 g de materia seca de la parte aérea, 0.48 g de materia seca de la raíz y 1.21 g de materia seca total, mientras que el control presentó valores de 10.24 cm, 2.15 mm, 0.35, 0.23 y 0.58 g, respectivamente. Entre los tratamientos inoculados no se encontraron diferencias significativas en las variables diámetro del cuello y materia seca de la parte aérea. En el resto de variables (altura, materia seca de la raíz y materia seca total) destacó el tratamiento Mezcla de S. verrucosum y R. luteolus (Figura 1A). Estos resultados indican que las plantas de pino pueden ser micorrizadas con los hongos evaluados de manera individual o en mezcla. Al respecto, Rentería et al. (2017) mencionan la importancia de la selección de las combinaciones óptimas de los hongos y plantas ya que existen hongos que originan mayores beneficios en relación con otros, en una especie hospedera dada, debido posiblemente a la especificidad planta - hongo.
Los efectos del tratamiento Mezcla posiblemente se deban a la acción sinérgica entre ambas especies de hongos ectomicorrízicos y puede generar mayor resistencia a factores ambientales adversos y favorecer la sobrevivencia de la planta y de los hongos (Köhler et al., 2018; Horimai et al., 2020). Al respecto, Chávez et al. (2014) también determinaron que el inoculante formulado con la mezcla Coriolopis rigida y Rhizopogon luteolus produjo plantas de P. radiata con mayores índices de calidad bajo condiciones de invernadero.
Los resultados obtenidos en los tratamientos inoculados fueron similares a los observados por otros autores en la producción de pinos. Chávez et al. (2009) encontraron un efecto favorable en el crecimiento de P. radiata cuando realizaron la micorrización controlada con Rhizopogon luteolus en condiciones de vivero. Steffen et al. (2017) también informan sobre el efecto positivo de la micorrización con Scleroderma citrinum en el crecimiento de Pinus elliottii y Pinus rigida.
Respecto a las variables evaluadas, Orosco et al. (2010) mencionan que la altura del tallo de las plantas es un indicador de la superficie fotosintética y representa su capacidad para almacenar carbohidratos; el diámetro del cuello de las plantas permite predecir la supervivencia de la planta en campo, define la robustez del tallo y se asocia con el vigor y el éxito de la plantación. Asimismo, indica que el peso de la materia seca de la planta tiene correlación con la supervivencia en campo, cuando existe un mayor peso radicular la planta tiene mayor porcentaje de supervivencia. Escobar & Rodríguez (2019) señalan que el diámetro del cuello y la altura son los atributos morfológicos más utilizados, seguidos de la relación entre peso seco parte aérea y peso seco de raíces.
Tabla 1 Variables morfológicas de plantas de Pinus radiata D. Don inoculadas con Scleroderma verrucosum (Vaill) Pers. y Rhizopogon luteolus Fr. & Nordh. en condiciones de vivero
| Tratamientos | Altura (cm) | Diámetro cuello (mm) | Materia seca (g) | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Parte aérea | Raíz | Total | |||
| Scleroderma Verrucosum | 15.52 b | 2.82 a | 0.66 a | 0.42 ab | 1.08 ab |
| Rhizopogon Luteolus | 15.30 b | 2.70 a | 0.63 a | 0.37 b | 1.01 b |
| Mezcla | 18.51 a | 2.89 a | 0.74 a | 0.48 a | 1.21 a |
| Control | 10.24 c | 2.15 b | 0.35 b | 0.23 c | 0.58 c |
| Coeficiente de Variabilidad | 9.35 | 8.47 | 23.05 | 24.6 | 21.8 |
Tratamientos unidos por la misma letra no presentan diferencias significativas, de acuerdo a la Prueba de Duncan (P < 0.05).
Calidad biológica
En la presente investigación se observó mayor número de micorrizas en los tratamientos micorrizados con relación al tratamiento sin micorrizar (Tabla 2, Figura 1A). La inoculación con S. verrucosum presentó mayor número de micorrizas, superando con diferencias significativas a los tratamientos R. luteolus y Mezcla. Martínez et al. (2015) indican que la existencia de micorrizas en las raíces de las plantas es un criterio para evaluar la calidad de la planta destinada a los programas de reforestación. Por su parte, Salcido et al. (2020) consideran que la presencia de ectomicorrizas funciona como un mecanismo de nutrición auxiliar, donde el micelio externo favorece una mayor exploración en el suelo.
La observación de micorrizas incipientes en el tratamiento control podría deberse a la presencia de ectomicorrizas nativas puesto que el sustrato utilizado no fue esterilizado debido a que se quiso utilizar la metodología de los comuneros de la zona para la producción de plantones de pinos. La presencia de micorrizas en plantas control también fue observada por autores como López et al. (2018), quienes encontraron micorrizas incipientes en plantas no micorrizadas de Pinus pringlei en un experimento con los hongos ectomicorrízicos Hebeloma alpinum, Laccaria trichodermophora y Thelephora terrestre. Estos resultados sugieren que es importante la micorrización de los pinos ya que, en los suelos, el desarrollo de las ectomicorrizas nativas se podría retrasar debido a diferentes factores como la condición del suelo, tal como observaron Salcido et al. (2020).
Tabla 2 Número total de micorrizas y porcentaje de tipos de micorrizas en plantas de Pinus radiata D. Don inoculadas con Scleroderma verrucosum (Vaill) Pers. y Rhizopogon luteolus Fr. & Nordh. en condiciones de vivero
| Tratamientos | Nº Micorrizas Total | % Tipos de Micorriza | ||
|---|---|---|---|---|
| Monopodial | Dicotómica | Coraloide | ||
| Scleroderma verrucosum | 668.5 a | 95.1 | 4.9 | 0 |
| Rhizopogon luteolus | 563.8 b | 94.8 | 4.8 | 0.4 |
| Mezcla | 523.2 b | 76 | 23.2 | 0.8 |
| Control | 323.5 c | 99 | 1 | 0 |
| Coeficiente de Variabilidad | 21.88 | |||
Tratamientos unidos por la misma letra no presentan diferencias significativas, de acuerdo a la Prueba de Duncan (P < 0.05).
Al evaluar los tipos de micorrizas se observó mayor porcentaje de monopodiales (Tabla 2, Figuras 1B, 1C) en relación a los tipos dicotómicos (Tabla 2, Figura 1D) y coraloides, en todos los tratamientos, excepto en el de mezcla. En este último, se observaron 23.2% de micorrizas dicotómicas en relación a las micorrizaciones individuales en las que se observaron 4.9 y 4.8% para S. verrucosum y R. luteolus, respectivamente. Carrasco et al. (2010) y Galindo et al. (2015) mencionan que existen diferencias morfológicas entre las raíces ectomicorrizadas con diferentes especies de hongos, lo que no se observó en la presente investigación. Sin embargo, Baseia & Milanéz (2002) y Miyamoto et al. (2019) reportan también micorrizas monopodiales en árboles de la familia Pinaceae inoculados con Rhizopogon. Galindo et al. (2015) mencionan que el tipo de micorrizas en plantas de Pinus montezumae, inoculadas con Lacaria trichodermophora, podía variar de acuerdo con la edad de las plantas; en etapa inicial indican ramificaciones dicotómicas o bifurcadas y en etapa madura, micorrizas con una morfología coraloide.
Al realizar observaciones microscópicas se presenció el manto fúngico y la red de Harting en las raíces micorrizadas (Figura 1E), evidenciando la presencia de la asociación ectomicorrízica.
Figura 1 (A) Desarrollo de la parte aérea y radicular de plantas de Pinus radiata D. Don; (B) raíz micorrizada; (C) micorrizas monopodiales; (D) micorrizas dicotómicas; (E) corte longitudinal donde se observa el manto fúngico y la red de Harting
Al determinar el coeficiente de correlación de Pearson (p < 0.05) entre las variables de la calidad morfológica y el número de micorrizas, se determinaron coeficientes desde 0.96 hasta 0.99 entre las variables de la calidad morfológica (altura, diámetro, peso materia seca de la parte aérea y de la raíz) con niveles de significación entre 0.001 y 0.039, lo que indica una relación lineal entre las variables evaluadas; sin embargo, al relacionarlas con la variable de calidad biológica (Nº de micorrizas) se determinaron coeficientes de correlación entre 0.69 a 0.86 estadísticamente no significativos (0.13 - 0.30), indicando que la relación no es lineal. Estos resultados demuestran que la calidad morfológica de las plantas de pino micorrizadas no depende de la calidad biológica (número de micorrizas), afirmación que se efectúa al comparar los resultados de las Tablas 1 y 2. Los resultados de la calidad morfológica (Tabla 1) muestran que el tratamiento Mezcla presentó los valores más altos con respecto a los tratamientos con S. verrucosum y R. luteolus, en tanto que en la Tabla 2 (número de micorrizas) el tratamiento Mezcla presentó el menor número de micorrizas entre los tratamientos micorrizados. Al respecto, Chávez et al. (2014), entre otros, indican la importancia de seleccionar hongos que produzcan mayor beneficio a la planta, independientemente del grado de colonización en el sistema radical. En la presente investigación, el tratamiento Mezcla ha sido considerado como el que ejerce mejor calidad morfológica.
Conclusiones
Los resultados obtenidos demuestran que los hongos micorrízicos Scleroderma verrucosum y Rhizopogon luteolus proceden tes de bosques del Centro poblado de San Juan de Chito del distrito de Vilcashuamán en Ayacucho, Perú, incrementan significativamente la calidad morfológica (altura, diámetro, materia seca de la parte aérea, materia seca de la raíz, materia seca total) y biológica (número de micorrizas) de Pinus radiata D. Don en condiciones de vivero. La mezcla de ambos hongos incrementó la altura, materia seca de la raíz y materia seca total de P. radiata; por lo tanto, se recomienda el uso de los cuerpos fructíferos o esporocarpos de los hongos evaluados como inóculos para micorrizar plántulas en viveros de las comunidades altoandinas, pues, además de incrementar la calidad morfológica y biológica de P. radiata, están adaptados a las condiciones ambientales de la zona.
