⁴⁻⁵Micorrizas: Asociación Invisible

DOSIS Y APLICACIÓN DE MICORRIZAS

Antecedentes: Aunque no es obligatorio, sugerimos antes de leer este artículo, revise el texto previo de esta misma serie:  BIOFERTILIZANTES MICORRÍCICOS

Resumen: Las micorrizas desempeñan un papel fundamental en la productividad agrícola al mejorar la absorción de nutrientes y mejorar la estructura del suelo. No obstante, para aprovechar al máximo sus beneficios, es esencial establecer la dosis adecuada de biofertilizantes micorrícicos. Este artículo explora los criterios clave para la inoculación, los enfoques utilizados para definir la cantidad óptima y las mejores prácticas para garantizar una simbiosis efectiva.

Palabras clave: micorrizas, biofertilizantes, inoculación, dosis, agricultura sostenible.

El uso de micorrizas en la agricultura ha cobrado gran relevancia como una alternativa para mejorar la nutrición vegetal, reducir la dependencia de fertilizantes sintéticos y promover una agricultura más sostenible (Smith & Read, 2008). No obstante, su aplicación debe realizarse con criterios técnicos precisos, ya que la dosis de biofertilizantes micorrícicos puede influir significativamente en su efectividad (Aguilera et al., 2019).

Determinar la cantidad exacta de inóculo a utilizar es fundamental para garantizar una adecuada colonización radicular y evitar costos innecesarios. Factores como el tipo de suelo, el cultivo y la presencia natural de micorrizas en la rizosfera deben considerarse para definir una aplicación eficiente y rentable (Berruti et al., 2016).

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA INOCULACIÓN MICORRIZICA

La dosis de micorrizas que se debe aplicar en un cultivo depende de diversos factores, entre ellos:

1. Tipo de Cultivo: No todas las plantas responden de la misma manera a la inoculación con micorrizas. Algunas especies, como los cereales y las leguminosas, suelen beneficiarse más debido a su alta dependencia de la absorción de fósforo (Smith & Read, 2008).
    
2. Condiciones de Suelo: Suelos con alta biodiversidad microbiana pueden contener poblaciones naturales de HMA que reducen la necesidad de inoculación adicional. En contraste, suelos degradados o con baja actividad biológica requieren una mayor cantidad de inóculo para asegurar la colonización efectiva (Aguilera et al., 2019).
3. Disponibilidad de Nutrientes: Los niveles de fósforo en el suelo afectan la eficiencia de la simbiosis micorrícica. En suelos con altos niveles de fósforo disponible, la planta depende menos de la asociación con los HMA, reduciendo la eficacia de la inoculación (Berruti et al., 2016).
4. Método de aplicación: El método de aplicación del inóculo influye en la dosis requerida. Se pueden emplear diferentes estrategias, tales como:

• • Aplicación en semilla: Revestimiento de semillas con el inóculo antes de la siembra (García et al., 2019).
  • Inoculación en plántulas: Introducción del hongo en el sistema radicular antes del trasplante.
  • Aplicación en el suelo: Distribución directa del inóculo en la zona radicular de la planta establecida (Rodríguez et al., 2018).

MÉTODOS PARA DETERMINAR LA DOSIS ADECUADA

Para definir la cantidad de biofertilizante micorrícico a aplicar, se emplean distintos enfoques:

1. Dósis recomendadas por el proveedor: Los fabricantes de biofertilizantes micorrícicos suelen proporcionar indicaciones sobre la cantidad óptima de aplicación según el tipo de cultivo y las condiciones del suelo; En el caso de maíz, se ha reportado un aumento en la absorción de fósforo y un incremento en el rendimiento del cultivo tras la inoculación con HMA (García et al., 2019).
2. Ensayos Preliminares: Realizar pruebas a pequeña escala permite evaluar la respuesta del cultivo a distintas dosis de micorrizas antes de su aplicación masiva (Berruti et al., 2016), En tomate (Solanum lycopersicum) la aplicación de micorrizas ha permitido una mayor tolerancia al estrés salino y una mejora en la retención de agua (Quintana-Rodríguez et al., 2021), para determinar la infectividad micorrícica del suelo, se pueden realizar bioensayos utilizando diluciones de suelo para estimar el nivel de propágulos (Giovannetti y Mosse, 1980), aunque de esto último es fundamental utilizar aislados de hongos adaptados regionalmente para asegurar los mejores resultados (Malusa e Ciesielski, 2018).
3. Cálculo Basado en la concentración de propagulos: La eficacia del biofertilizante depende de la cantidad de propágulos viables por gramo de producto. En términos generales, se recomienda aplicar entre 100 y 1000 propágulos por planta, dependiendo del cultivo y las condiciones del suelo (Aguilera et al., 2019), En Frijol (Phaseolus vulgaris) La coinoculación con Rhizobium y HMA ha resultado en un mayor crecimiento y fijación de nitrógeno en el cultivo (González-Morales et al., 2019), es así como se sabe que la concentración de propágulos en el inóculo es un factor clave para el éxito de la inoculación en campo (Souza, 2011).
4. Relación Beneficio - Costo: En sistemas comerciales, se busca una dosis que maximice la productividad sin generar costos excesivos en la aplicación del biofertilizante, Café (Coffea arabica) estudios han demostrado que la aplicación de micorrizas mejora la absorción de nutrientes y la resistencia a suelos ácidos (Rodríguez-Maldonado et al., 2022); el uso de Rhizophagus irregularis como biofertilizante se basa en la reducción del uso de fertilizantes químicos y el aumento de la producción (Siqueira et al., 2006), esto se logra porque la inoculación con HMA puede mejorar la absorción de nutrientes como fósforo, potasio, calcio, manganeso, hierro, cobre y zinc (Marschner & Dell, 1994).

ESTIMACIÓN DE INTERVALOS DE APLICACIÓN MICORRICICO (Solución Analitica)

Los cítricos (naranjo, limón, mandarina) tienen un desarrollo radicular dinámico que está influenciado por factores ambientales y genéticos. Al estar en la etapa de trasplante, los árboles aún no han desarrollado completamente su sistema radicular, por lo que es crucial asegurar una simbiosis efectiva con micorrizas desde el inicio, suponiendo que tenemos unos arboles de citricos recien trasplantados a campo abierto en Padilla, Tamaulipas en un suelo Franco-Arcilloso, podemos jugar un poco considerando factores fisiologicos reelevantes:

• Desarrollo radicular inicial: En esta fase, el sistema radicular es poco extenso, con una estructura primaria basada en raíces absorbentes. Su capacidad de absorción está limitada, pero crece rápidamente en los primeros 90 días post-trasplante.

• Fenología y etapas de crecimiento: Los cítricos tienen una relación directa entre el desarrollo radicular y el crecimiento vegetativo. Las raíces nuevas se desarrollan en pulsos de crecimiento sincronizados con la brotación foliar.

• Absorción de nutrientes:

  • El fósforo (P) es clave en la fase inicial y su absorción mejora con micorrizas.
  • La captación de agua también mejora con la expansión del sistema radicular.

• Relación suelo-planta:

  • El suelo franco-arcilloso tiene buena capacidad de retención de agua, pero puede dificultar la propagación de micorrizas si su compactación es alta.
  • La presencia de zeolita o diatomea mejora la retención de propágulos y permite una liberación controlada.

Utilizando modelos de crecimiento radicular y colonización de micorrizas, asumiendo que aplicaremos Micorrizas rhizophagus irregularis antes glomus intraradices, formulada en sustrato de diatomea o zeolita, con 40,000 propágulos dosis 200 gramos.

La superficie radicular inicial en un cítrico recién trasplantado es pequeña pero crece progresivamente. Utilizamos una función logística modificada para modelar este crecimiento.

Donde:

Rt = Superficie radicular en el día 𝑡.

Rmax​ = Máxima superficie radicular esperada en la etapa inicial (supongamos 500 cm² por plántula), valor estimado para una plántula en sus primeros meses.

$k$ = Tasa de crecimiento radicular (se estima 0.05 cm²/día).

t0​ = Día en el que ocurre la mayor aceleración en el crecimiento (suponemos 30 días después del trasplante), momento en que ocurre la máxima aceleración en el crecimiento.

Sustituyendo los valores iniciales y considerando una evolución de 90 días en el crecimiento de raices, podríamos obtener:

El crecimiento radicular sigue un patrón en S. Al inicio es lento (días 1-10), luego se acelera hasta estabilizarse (alrededor de los 90 días). Este patrón es consistente con lo observado en cultivos de cítricos jóvenes, donde el crecimiento radicular se acopla a la brotación foliar, es decir: Al inicio es lento, pero a los 30-50 días ocurre la fase de mayor expansión y A los 90 días, la superficie radicular alcanza su estabilidad.

Ahora bien, requerimos complementar el crecimiento de las raices con la colonización micorrizica, que permita estimar la cantidad de micorrizas efectivas en función del tiempo y del crecimiento radicular. La cantidad de propágulos colonizados (𝑃𝑡) en un momento determinado, es posible modelar como: 

Donde:

$S_t$ = Propágulos disponibles en el suelo en el tiempo $t$.

$\alpha$ = Tasa de colonización efectiva (30% o 0.3), 30% de los propágulos se establecen efectivamente.

$R_t / R_{\text{max}}$ = Fracción del sistema radicular disponible para la colonización (Proporción de raíces ya disponibles para la colonización).

Debemos considerar que la cantidad de propágulos disponibles en el siguiente estado depende de la colonización en el estado actual, es así que el indice de supervivencia de propagulos en el suelo es de:

Donde: 

St​: Propágulos disponibles en el suelo en el tiempo $t$.

Cada día, los propágulos que colonizan dejan de estar disponibles en el suelo.

Donde: $\Delta R_t$ es el incremento diario de raíces.

Es así que para colonizar las raices por los propagulos concluimos que:

Donde:
α es la tasa de colonización efectiva (30%).
Se limita a la mitad de la superficie radicular disponible.

Sustituyendo los valores en nuestro modelo, es posible obtener:

Lo que se traduce en que a medida que los propágulos se colonizan, la cantidad disponible en el suelo disminuye, y después de 90 días, casi el 65% de los propágulos iniciales han sido utilizados por las raíces, es decir: La mayor colonización ocurre entre los días 30-50, Después de 90 días, los propágulos disponibles se reducen significativamente.

Es así que para el caso de los citricos se necesitan dosis adicionales si se busca una colonización continua después de los primeros 3 meses, ya que A los 90 días, solo quedan el 35% de los propágulos originales en el suelo, Si se busca una colonización continua, se necesitarían refuerzos de inoculación después de los 90 días.

CONCLUSIÓN

La aplicación de micorrizas en la agricultura representa una estrategia eficaz para mejorar la absorción de nutrientes y la productividad de los cultivos. Sin embargo, para maximizar sus beneficios, es fundamental determinar la dosis adecuada en función de factores como el tipo de cultivo, las condiciones del suelo y el método de aplicación. A través de pruebas preliminares y cálculos basados en la concentración de propágulos, es posible optimizar la eficiencia de la inoculación micorrícica en la producción agrícola.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

• Aguilera, A., Martínez-Sánchez, J. L., & Rodríguez, J. A. (2019). Aplicación de biofertilizantes en sistemas agrícolas sustentables. Revista de Agricultura Ecológica.

• Berruti, A., Lumini, E., Balestrini, R., & Bianciotto, V. (2016). Arbuscular mycorrhizal fungi as natural biofertilizers: Let’s benefit from past successes. Frontiers in Microbiology.

• García, P., López, M., & Herrera, A. (2019). Solubilización de fósforo en suelos agrícolas: una alternativa sostenible. Revista de Microbiología Agrícola, 45-60.

• Rodríguez-Maldonado, M., Pérez-Cruz, R., & Sánchez-Rojas, A. (2022). Aplicación de micorrizas arbusculares en Coffea arabica: evaluación del crecimiento y absorción de nutrientes. Tropical Legumes, 613-625.

• Smith, S. E., & Read, D. J. (2008). Mycorrhizal Symbiosis (3rd ed.). Academic Press.

Usted acaba de leer la parte 4 de 5 de la serie Micorrizas: Asociación Invisible.
¿Desea leer la continuación de este articulo?
Parte 1: ALIANZA SUBTERRÁNEA PARA EL ÉXITO AGRÍCOLA Y ECOLÓGICO
Parte 2: HONGOS FORMADORES DE MICORRIZAS ARBUSCULARES
Parte 3:  BIOFERTILIZANTES MICORRÍCICOS
Parte 5: APLICACIÓN DE MICORRIZAS EN ANTURIOS EN CONDICIONES DE INVERNADERO