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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CONKAL EVALUACIÓN DE MICROORGANISMOS NATIVOS EN EL CULTIVO ORGÁNICO DE CHILE HABANERO (Capsicum chinense Jacq.) TESIS Que presenta: Juan Humberto Coronado Navarro Como requisito parcial para obtener el grado de: Maestra en Ciencias en Horticultura Tropical Director de tesis: Director: Dr. Jairo Cristóbal Alejo. Conkal, Yucatán, México Noviembre, 2017 Tecnológico Nacional de México iii Agradecimientos Al instituto Tecnológico de Conkal, por contribuir en mi formación profesional. A la División de Estudios de Posgrado e Investigación por dirigir y administrar mi estancia en la Institución. Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) por becarme. Al Tecnológico nacional de México por el proyecto: Contribución al estudio de Trichoderma spp. con aplicación agrícola, con clave 5726.16P Al Dr. Jairo Cristóbal Alejo por su asesoría para la dirección del trabajo de tesis. Al profesor Raúl Morforte Peniche por financiar el trabajo de campo. Al los Drs. José María Tun Suárez y Juan Candelero de la Cruz por las sugerencias para mejorar el trabajo de la tesis. A la M. C. Felicia Moo Koh por su contribución y paciencia para concluir el trabajo. Al Dr. Arturo Reyes Ramírez por proporcionarme la cepa de B. subtilis. A mis padres Juana Farina Navarro Delgado y Antonio Coronado Fernández por apoyarme en todo momento y ayudarme en la medición y obtención de datos. A mis primos Rodrigo Alberto Rodríguez Peraza y Gustavo Adolfo Coronado Acevedo por su ayuda en las mediciones de las variables agronómicas. A mis compañeros y colegas: Marco, Adonai, Walter, David, Rodrigo, Alain, Steve, Nivardo, Yomara, Milca, Rosa, Gabriela y Ligia por su compañía y consejos. iv Contenido Declaración de Propiedad…………………………………………………..………………ii Agradecimientos…………………………………………………………………..…….…iii Índice de Contenido…………………………………………………………………..........iv Índice de Cuadros……………………………………………………………………..…....vi Índice de Figuras………………………………………………………….…………....…..vii Índice de Anexos………………………………………………………………………….viii RESUMEN……………………………………………………………………………..…..ix ABSTRACT………………………………………………………………………..…….....x CAPÍTULO I. ......................................................................................................................... 1 1.1 Introducción .................................................................................................................. 1 1.2 Antecedentes ................................................................................................................ 2 1.2.1 Características de Bacillus subtilis. ....................................................................... 2 1.2.2 Características de Trichoderma harzianum. .......................................................... 3 1.2.3. Hongos micorrízicos arbusculares. ....................................................................... 4 1.3Hipótesis ........................................................................................................................ 5 1.4 Objetivos ...................................................................................................................... 6 1.4.1 Objetivo general ............................................................................................... 6 1.4.2 Objetivos específicos ............................................................................................. 6 1.5 Procedimiento experimental ......................................................................................... 7 1.6 Literatura citada ............................................................................................................ 8 2. CAPITULO II .................................................................................................................. 11 EVALUACIÓN DE MICROORGANISMOS NATIVOS EN EL CULTIVO ORGÁNICO DE CHILE HABANERO (Capsicum chinense Jacq.) ......................................................... 11 2.1 RESUMEN ................................................................................................................. 11 2.2 INTRODUCCIÓN ...................................................................................................... 13 2.3 MATERIALES Y MÉTODOS .................................................................................. 14 2.3.1 Evaluación de Bacillus subtilis, Trichoderma harzianum y hongos micorrízicos arbusculares en el cultivo orgánico de chile habanero. ................................................ 15 2.3.2 Variables de crecimiento. .................................................................................... 16 2.3.3 Evaluación de plagas. .......................................................................................... 17 2.3.4 Evaluación de virosis. .......................................................................................... 17 v 2.3.5 Diseño experimental ............................................................................................ 18 2.4 RESULTADOS Y DISCUSIÓN ................................................................................ 19 2.4.1 Efecto de la inoculación de microorganismos en el cultivo orgánico de C. chinense. ....................................................................................................................... 19 2.4.2 Evaluación de plagas ........................................................................................... 22 2.4.3 Evaluación de virosis. .......................................................................................... 24 2.5 CONCLUSIONES ...................................................................................................... 27 2.6 LITERATURA CITADA ........................................................................................... 28 2.7. ANEXOS ................................................................................................................... 32 2.7.1 Anexo 1a. Producción de fertilizantes orgánicos................................................. 32 2.7.2 Anexo 1b. Producción de microorganismos. ....................................................... 33 vi Índice de Cuadros Cuadros página Cuadro 1. Características físico-químicas del suelo donde se estableció el experimento. .. 14 Cuadro 2. Análisis de solución nutritiva biol. ...................................................................... 15 Cuadro 3.Descripción de tratamientos. ................................................................................ 16 Cuadro 4. Efecto de tratamientos en las variables de crecimiento en un sistema de producción orgánica con la aplicación de microorganismos. .............................................. 19 Cuadro 5. Incidencia Anthonomus eugenii Cano estimación de pérdidas en chile habanero con un sistema de producción orgánica con la aplicación de microorganismos. ................. 23 Cuadro 6. Incidencia de virosis y estimación de la intensidad de la enfermedad con parámetros epidemiológicos en chile habanero bajo un sistema de producción orgánico, con la aplicación de microorganismos. ....................................................................................... 25 Cuadro 7. Severidad de virosis y estimación de la intensidad de la enfermedad con parámetros epidemiológicos en chile habanero bajo un sistema de producción orgánico, con la aplicación de microorganismos. ....................................................................................... 26vii Índice de Figuras Figuras página Figura 1. Diagrama de la estrategia experimental .................................................................. 7 Figura 2. (A) Biomasa seca foliary (B) raíz durante cuatro etapas de desarrollo del cultivo de chile habanero en un sistema de producción orgánico. ................................................... 21 Figura 3. (A) Biomasa seca foliar y (B) radical a los 120 días después de trasplante del cultivo de chile habanero en un sistema de producción orgánico. ....................................... 21 Figura 4. Fluctuación poblacional de Bemisia tabaci, Myzus persicae y Trips spp. en chile habanero en un sistema de producción orgánico con la aplicación de microorganismos. ... 22 Figura 5. Fluctuación poblacional de adultos de Athonomus eugeniien un sistema de producción orgánico con la aplicación de microorganismos. .............................................. 23 Figura 6. Incidencia de virosis en chile habanero en un sistema de producción orgánico con la aplicación de microorganismos ........................................................................................ 24 Figura 7. Severidad de virosis en chile habanero en un sistema de producción orgánico con la aplicación de microorganismos. ....................................................................................... 25 viii Índice de Anexos Cuadros página Cuadro 8. Insumos para la preparación de Bocashi ............................................................. 32 Cuadro 9. Insumos para la preparación del Biol. ................................................................. 33 ix RESUMEN Para el cultivo convencional de Capsicum chinense Jacq., una estrategia alternativa menos contaminante y residual que los fertilizantes sintéticos y pesticidas tradicionales, es la incorporación de abonos orgánicosen combinación con microorganismos promotores de crecimiento vegetal, estos últimos, también pueden mejorar la resistencia de las plantas contra estrés biótico y abiótico, como ha ocurrido con bacterias y hongos endófitos. El objetivo del presente estudio consistió en evaluar en el cultivo de C. chinense cv. Mayapán la incorporación de microorganismos benéficos en un sistema de producción orgánico, donde se consideraron seis tratamientos: T1) Fertilización Orgánica (FO), T2) FO+Trichoderma harzianum; TH33-59 (FO+TH), T3) FO+Bacillus subtilis; CBMT2 (FO+BS), T4) FO+consorcio de micorrizas; Rhizophagus intraradices y Acaulospora sp.; YE10-ESP (FO+M), T5) FO+TH33-59, CBMT2, YE10-ESP (FO+TH+BS+M) y T6) Fertilización Convencional (Testigo). Distribuidos en un diseño experimental de bloques al azar, con cinco repeticiones, con 30 plantas por repetición. La aplicación de los microorganismos benéficos se realizó al momento del trasplante y a los 15 y 35 días posteriores a éste. Durante y al final del cultivose estimaron las siguientes variables respuesta: aprovechamiento nutrimental (N-P-K) del cultivo, fluctuación poblacional de adultos de las principales plagas (Bemisia tabaci, Thrips spp., Anthonomus eugenii), incidencia y severidad de virosis, rendimiento y calidad de frutos. Los resultados mostraron efectos significativos entre tratamientos (P≤0.01). Con FO+BS y Testigo se obtuvieron los mayores promedios de número frutos por planta, calidad de fruto y un rendimiento potencial estimado de 31.52 y 31.92 t·ha-1, respectivamente. El tratamiento FO+TH+BS+M, mostró menor incidencia y severidad en virosis. Palabras clave: Capsicum, orgánico, microorganismos. x ABSTRACT For conventional cultivation of Capsicum chinense, an alternative strategy less polluting and residual than traditional synthetic fertilizers and pesticides, is the incorporation of organic fertilizers in combination with plant growth promoting microorganisms, the latter can also improve the resistance of plants against biotic and abiotic stress, as has been the case with endophytic bacteria and fungi. The objective of the present study was to evaluate the cultivation of C. chinense cv. Mayapán the incorporation of beneficial microorganisms in the organic production system, where six treatments were considered: T1) organic fertilization (FO), T2) FO + Trichoderma harzianum; TH33-59 (FO + TH), T3) FO + Bacillus subtilis; CBMT2 (FO + BS), T4) FO + mycorrhiza consortium; Rhizophagus intraradices and Acaulospora sp.; YE10-ESP (FO + M), T5) FO + TH33-59, CBMT2, YE10-ESP (FO + TH + BS + M) and T6) Conventional fertilization (Control). Distributed in an experimental design of random blocks, with five repetitions, with 30 plants per repetition. The inoculants were applied in the transplantation and at 15 and 35 days after the transplant. During and at the end of the crop the following response variables were estimated: nutritional utilization (N-P-K) of the crop, adult population fluctuation of the main pests (Bemisia tabaci, Thrips spp., Anthonomus eugenii), incidence and severity of virus, Yield and quality of fruits. The results showed significant effects between treatments (P≤0.01). The highest average number of fruits per plant, fruit quality and an estimated potential yield of 31.52 and 31.92 t·ha-1, respectively, were obtained with FO + BS and Control. The treatment FO + TH + BS + M, showed lower incidence and severity in viral infections. Key words: Capsicum, organic, microorganisms. 1 CAPÍTULO I. 1.1 Introducción La aplicación de fertilizantes sintéticos han generado la contaminación de los recursos naturales y la erosión tecnológica de los sistemas tradicionales de producción, lo que pone en riesgo la productividad sustentable de los agroecosistemas (López et al., 2012). La utilización de microorganismos promotores del crecimiento vegetal, ayuda a disminuir la utilización de fertilizantes químicos; reducen el riesgo ecológico y recuperan las zonas afectadas. Entre los microorganismos de mayor uso están Trichoderma spp., hongos micorrízicos arbusculares, así como bacterias del género Bacillus, que además de mejorar la nutrición mineral y crecimiento vegetal ayudan a mantener la sanidad de los cultivos (Owen et al., 2014). Por otro lado, los abonos orgánicos además de aportar nutrimentos a las plantas mejoran las propiedades biológicas del suelo, proporcionan energía para la micro biota y la micro fauna, ayudan a mejorar la estructura de la rizosfera, contribuyen a la estabilidad de los agregados, mejoran la porosidad del suelo, adsorción e intercambio de iones, así, como la capacidad amortiguadora frente a cambios en el pH y permiten la formación de quelatos (López et al., 2012). En el sureste de México, Capsicum chinense Jacq. es uno de los principales cultivos hortícolas, debido a su valor cultural, gastronómico y económico, así como su alto potencial para exportación e industrialización (Borges et al., 2014; Tun-Dzul, 2001; Soria et al., 2002). El estado de Yucatán, es el mayor productor de C. chinense, la superficie total sembrada aumentó progresivamente durante la última década, sin embargo, su cultivo orgánico, está limitado principalmente por la disponibilidad de abonos orgánicos y pérdidas de producción por plagas y enfermedades (Berny-Mier et al., 2013). En los últimos años se han iniciado trabajos enfocados a establecer sistemas de producción, donde la tecnología empleada sea de tipo orgánica y, por la importancia que representa C. chinense este cultivo es consideradode alto potencial para su producción orgánica. 2 1.2 Antecedentes Dentro de las técnicas sustentables para la producción de chile habanero se encuentra el uso de productos orgánicos donde se ha usado principalmente compostas, vermicompostas, lixiviado de lombriz y biofertilizantes, cuyas característica mejoran las condiciones físicas, químicas y biológicas del suelo, asimismo, contienen altas concentraciones de macro y micro nutrientes esenciales para el óptimo desarrollo del cultivo (Nieves et al., 2013). Actualmente, en el marco de una Agricultura Sostenible, la búsqueda de microorganismos con la capacidad de “promoción del crecimiento vegetal” o de “protección frente a estrés” tanto biótico como abiótico, son motivo de la formación de líneas de investigación emergente en las disciplinas de protección vegetal, horticultura y producción agrícola, ya que en determinadas circunstancias pueden sustituir parcialmente el empleo de fertilizantes químicos y pesticidas (Altieri y Nicholls, 2003). Dentro de los microorganismos promotores de crecimiento vegetal (PGPM por sus siglas en inglés) se encuentran dos grandes grupos: hongos y bacterias que tienen diferentes mecanismos de acción en simbiosis con las plantas (Owen et al., 2014). Estos microorganismos pueden establecer distintos grados de interacción con las plantas: asociaciones libres, endofíticas o simbióticas. Participanen los ciclos biológicos y, los procesos químicos, donde contribuyen a la producción del nitrógeno y del fósforo, como consecuencia promueven el crecimiento vegetal, sintetizan antibióticos y favorecen el desarrollo de las plantas (Owen et al., 2014). 1.2.1 Características de Bacillus subtilis. En el género Bacillus se reconocen más de 100 especies y comprende un grupo fenotípicamente heterogéneo, de las cuales Bacillus subtilis es de amplia distribución geográfica; son Gram positivas, forma esporas termo resistentes, posee un crecimiento rápido a temperaturas de 15 a 55 ºC, su identificación se basa por la presencia de esporas y pruebas bioquímicas, su crecimiento puede ser aeróbico y anaeróbico, sin embargo, los más representativos crecen aeróbicamente y en medios complejos con glucosa o nitrato se observa un crecimiento anaeróbico restringido. Sobre la base de estudios moleculares de la secuencia de RNAr 16S, este género se ha subdividido en cuatro grupos el primero 3 pertenece a Bacillus senso stricto en el cual se incluyen a Bacillus subtilis y otras 27 especies. El segundo, también conocido como sensu lato, incluye bacilos formadores de esporas redondeada, en el que se destacan las especies B. cereus, B. thuringiensis y B. anthracis y unidos a éstos se encuentran algunos taxas asporógenos como Cayiphanon, Exiguibacterium, Kurtiay Planococcus debido a que presentan cierta similitud con B. subtilis (Tejera et al., 2014). Aislados locales de Bacillus del estado de Yucatán han demostrado su potencial in vitro en el control de Fusarium spp., aislados de B. subtilis CBMT2 y CBMT51 inhibieron el crecimiento micelial entre 65.08 y 71.70% contra F. equiseti (ITCF1) y 53.43 y 56.81% en F. Solani (ITCF2) (Mejía et al., 2016). La aplicación de organismos inductores de resistencia en la plantas, además de conferir protección influyen en el desarrollo de los cultivos, tal es el caso de B. subtilis en C. chinense en condiciones protegidas, donde disminuyó la severidad del virusmosaico dorado del chile (PeMGV) (Samaniego et al., 2017; Kantún, 2017). 1.2.2 Características de Trichoderma harzianum. El género Trichoderma representa un grupo de hongos filamentosos que pertenecen al Reino Fungi, división Ascomycota, subdivisión Pezizomicotina, clase Sordariomycetes, orden Hypocreales y familia Hypocreaceae (Argumedo et al., 2009), es un grupo de hongos habitantes del suelo que se reproducen sexual y asexualmente dependiendo de las condiciones climáticas. Es un hongo filamentoso anamórfico, heterótrofo, aerobio, de rápido crecimiento que puede utilizar una gran variedad de sustratos complejos como celulosa, quitina, pectina y almidón como fuente de carbono. Muchas especies crecen eficientemente en medios sólidos o líquidos y en unaampliagama de temperaturas, además, son relativamente tolerantes a humedades bajas y tienden a crecer en suelos ácidos (Reino et al., 2008) Las poblaciones de Trichoderma se reducen especialmente cuando la humedad del ambiente desciende por largos períodos de tiempo. Estudios mostraron que el pH, la concentración de CO2, HCO3 -, sales y el contenido de materia orgánica son factores 4 determinantes para la variación de laspoblacionesde Trichoderma, además de la presencia o ausencia de otros microorganismos en el ambiente (Martínez et al., 2013) Estudios realizados en el estado de Yucatán, en el cultivo de C. chinense favoreció el desarrollo del cultivo en al menos un 40% del crecimiento con la aplicación del aislado local de T. harzianum (Th43-14) (Candelero et al., 2015), en Solanum lycopersicum el aislado T. harzianum (Th33-59) promovió el crecimiento con la adición del 50% de fertilización química, mejorando las variables de crecimiento como altura de la raíz, longitud de la raíz y volumen radical con incrementos del 38.53, 14.09 y 23.07% (Moo et al., 2017). 1.2.3. Hongos micorrízicos arbusculares. Los hongos micorrízicos arbusculares (HMA) pertenecen al Reino Fungi, Phylum Glomeromycota, Clase Glomeromycetes y que contiene nueve familias como la Glomeraceae, Gigasporaceae, Acaulosporaceae, Entrophosporaceae, entre otras. Hasta el momento se han descrito a nivel mundial al menos 200 especies, son organismos con distribución cosmopolita, cuya simbiosis sucede con al menos el 80% del total de plantas conocidas (Smith y Read, 2008). Esta simbiosis es fundamental en los agroecosistemas debido a que interactúan con el suelo, planta, patógenos y otros microorganismos, mejorando la nutrición y la sanidad de las plantas (Aguilera et al., 2007). En C. annuum incrementó el rendimiento en la biomasa de los frutos del chile, con respecto al testigo sin inocular, entre 12 y 24% (Montero et al., 2010). Con Rhizophagus intraradices en C. annuum incrementaron el peso de fruto en un 30%, mejorando la calidad de fruto (Díaz et al., 2013a; Díaz et al., 2013b). Otros estudios en Nicotina tabacum la aplicación 0.50 kg de HMA·m-2 con sustrato, más el 75% de fertilizante mineral mejoraron la producción el rendimiento y la calidad que con el 100% de fertilizante mineral (Cruz et al., 2014). 5 1.3 Hipótesis En Capsicum chinense la incorporación de microorganismos benéficos nativos, en un sistema de cultivo orgánico, se obtienen rendimientos similares como al de un sistema de producción convencional. . 6 1.4 Objetivos 1.4.1 Objetivo general Evaluar en el cultivo de C. chinense la incorporación de microorganismos benéficos en un sistema de producción orgánico. 1.4.2 Objetivos específicos • Evaluar el potencial productivo de C. chinense con fertilización orgánica e incorporación de microorganismos benéficos. • Cuantificar la fluctuación poblacional de las principales plagas de C. chinense con fertilización orgánica e incorporación de microorganismos benéficos. • Estimar la incidencia y severidad de virosis de C. chinense con fertilización orgánica e incorporación de microorganismos benéficos. 7 1.5 Procedimiento experimental Figura 1. Diagrama de la estrategia experimental Estrategia experimental Etapa 1 Etapa 2 Producción de fertilizantes orgánicos: Bocashi Biol Hidrolato de humus Producción de microorganismos: T. harzianum (TH33-59) Micorriza (R. intrarradices, Acaulospora sp.) Bacillus subtilis (CBMT2) Establecimiento en campo Producción de plántulas Toma y análisis de datos Aplicación de tratamientos 8 1.6 Literatura citada Aguilera G., L. I., V. Olalde P., M. Rubí A. y R., Contreras A. 2007. Micorrizas arbusculares. Ciencia Ergo Sum. pp. 300-306. Altieri M., A., and I., Nicholls C. 2003. Soil fertility management and insect pests: harmonizing soil and plant health in agroecosystems. Soil y Tillage Research 72: 203-211. Berny-Mier y T., J. C., L. A. Abdala R. y D. Durán Y. 2013. Variación en resistencia a insectos herbívoros y virosis en líneas de chile habanero (Capsicum chinense Jacq.) en Yucatán México. Agrociencia. 47: 471-482. Borges G., L., C. Moo K., J. Ruíz N., M. Osalde B., C. González V., C. Yam C. y F. Cam P. 2014. Suelos destinados a la producción de chile habanero en Yucatán: características físicas y químicas predominantes. Agrociencia. 48:347-359. Candelero de la C., J., J. Cristóbal A., A. Reyes R., J. M. Tun S., M. M. Gamboa A. y E. Ruíz S. 2015. Trichoderma spp. promotoras del crecimiento en plántulas de Capsicum chinense Jacq. y antagónicas contra Meloidogyne incognita. ɸyton. 84:113-119. Cruz H., Y.,M. García R., Y. León G., y Y. Acosta A. 2014. Influencia de la aplicación de micorrizas arbusculares y la reducción del fertilizantemineral en plántulas de tabaco. Cultivos Tropicales. pp. 21-24. Díaz F., A., H. M. Cortinas E., M. Garza C., J. Valadez G. y M. de los A. Peña del R. 2013a. Micorriza arbuscular en sorgo bajo diferente manejo agrotecnológico y ambiental. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas. (4) 2: 215-228. 9 Díaz F., A., M. Alvarado C., F. Ortiz C. y O. Grageda C. 2013b. Nutrición de la planta y calidad de fruto de pimiento asociado con micorriza arbuscular en invernadero. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas. (4) 2: 315-321. Nieves-González F., G. Alejo-Santiago y G. Luna-Esquivel. 2013. Técnicas sustentables para la producción de chile habanero (Capsicum chinense Jacq.). Bio Ciencias. (2)3: 98-101. Kantún C., J. 2017. Bacillus spp. como inductor de resistencia sistémica en plantas de chile habanero contra PepGMV. Tesis de Maestría en Ciencias en Horticultura Tropical. Instituto Tecnológico de Conkal. 70p. López A., M., J. E. Poot M., y M. A. Mijangos C. 2012. Respuesta del chile habanero (Capsicum chinense Jacq.) al suministro de abono orgánico en tabasco, México. Revista Científica UDO Agrícola. (12) 2:307-312. Martínez B., Infante D. y Reyes Y. 2013. Trichoderma spp. y su función en el control de plagas en los cultivos. Revista de Protección Vegetal. 28: 1-11. Mejía B., M. A., A. Reyes R., J. Cristóbal A., J. M. Tun S. y L. Borges G. 2016. Bacillus spp. en el Control de la Marchitez Causada por Fusarium spp. en Capsicum chinense. Revista Mexicana de Fitopatología. 34:208-222. Montero L., Duarte C., Cun R., A. Cabrera J. y J. González P. 2010. Efectividad de biofertilizantes micorrízicos en el rendimiento del pimiento (Capsicum annuum L. var. Verano 1) cultivado en diferentes condiciones de humedad del sustrato. Cultivos Tropicales. (31) 3: 11-14. 10 Moo K., F. A., J. Cristóbal A., A. Reyes R.,J. M. Tun S., y M. M. Gamboa A. 2017. Identificación molecular de aislados nativos de Trichoderma spp. y su actividadpromotora en plántulas de Solanum lycopersicum L. Revista Investigación y Ciencia de la Universidad Autónoma de Aguascalientes. 71:5-11. Owen D., P. Williams A., W. Griffith G., and J. A. Withers P. 2014. Use of commercial bio-inoculants to increase agricultural production through improved phosphorous adquisition. Applied Soil Ecology. 86:41-54. Reino J., L., F. Guerrero R., R. Hernández G., and G. Collado I. 2008. Secondary metabolites from species of the biocontrol agent Trichoderma. Phytochem. 7:89- 123. Samaniego G., B. Y., A. Reyes R., O. A. Moreno V., y J. M. Tun S. 2017. Resistencia sistémica inducida contra virus fitopatógenos mediada por la inoculación con la rizobacteria Bacillus spp. Revista de Protección Vegetal. (32) 1: 10-22. Smith, S., E., and J. Read, D. 2008. Mycorrhyzal Symbiosis. Third Edition. Elsevier 360 Park Avenue South, New York, USA. pp: 11-16. Soria, F., M., J. Trejo, R., J. Tun, S., y R. Terán, S. 2002. Paquete tecnológico para la producción de chile habanero (Capsicum chinense Jacq.). SEP-DGETA. ITA-2. Conkal, Yucatán, México. pp: 1-73. TejeraH., B., M. M. Rojas B. y M. Heydrich P. 2014. Potencialidades del género Bacillus en la promoción del crecimiento vegetal y el control biológico de hongos fitopatógenos. Centro Nacional de Investigaciones Científicas Cuba. pp. 131-138. Tun, D., J. 2001. Chile Habanero, características y Tecnología de Producción. SAGARPA, INIFAP. Mocochá, Yucatán, México. 74p. https://www.google.com.mx/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwiAjvmi49_NAhUS92MKHUKnCkMQFggaMAA&url=https%3A%2F%2Fes.wikipedia.org%2Fwiki%2FSolanum_lycopersicum&usg=AFQjCNEAu1OC3o3jITgMztY93wQrmxykww&bvm=bv.126130881,d.cGc 11 2. CAPITULO II EVALUACIÓN DE MICROORGANISMOS NATIVOS EN EL CULTIVO ORGÁNICO DE CHILE HABANERO (Capsicum chinense Jacq.) EVALUATION OF NATIVE MICROORGANISMS IN THE ORGANIC CULTIVATION OF CHILE HABANERO (Capsicum chinense Jacq.) Juan H. Coronado-Navarro1, Jairo Cristóbal-Alejo1*, José Ma. Tun-Suarez1, Juan Candelero-De La Cruz2 y Felicia A. Moo-Koh1. 1Instituto Tecnológico de Conkal, Avenida Tecnológico s/n, Conkal, Yucatán, México. 97345. Tel. (01) 999 912 4135. 2Instituto Tecnológico de Tizimín, km 3.5 final del Aeropuerto Cupul a Tizimín s/n. 97000. Tel. 01 986 863 4279. *Autor para correspondencia (jairoca54@hotmail.com) 2.1 RESUMEN Para el cultivo convencional de Capsicum chinense, una estrategia alternativa menos contaminante y residual que los fertilizantes sintéticos y pesticidas tradicionales, es la incorporación de abonos orgánicos en combinación con microorganismos promotores de crecimiento vegetal, estos últimos, también pueden mejorar la resistencia de las plantas contra estrés biótico y abiótico, como ha ocurrido con bacterias y hongos endófitos. El objetivo del presente estudio consistió en evaluar en el cultivo de C. chinense cv. Mayapán la incorporación de microorganismos benéficos en un sistema de producción orgánico, donde se consideraron seis tratamientos: T1) fertilización orgánica (FO), T2) FO+Trichoderma harzianum; TH33-59 (FO+TH), T3) FO+Bacillus subtilis; CBMT2 (FO+BS), T4) FO+consorcio de Micorrizas; Rhizophagus intraradices y Acaulospora sp.; YE10-ESP (FO+M), T5) FO+TH33-59, CBMT2, YE10-ESP (FO+TH+BS+M) y T6) Fertilización convencional (Testigo). Distribuidos en un diseño experimental de bloques al azar, con cinco repeticiones, con 30 plantas por repetición. La aplicación de los microorganismos benéficos se realizó al momento del trasplante y a los 15 y 35 días posteriores a éste. Durante y al final del cultivose estimaron las siguientes variables respuesta: aprovechamiento nutrimental (N-P-K) del cultivo, fluctuación poblacional de adultos de las principales plagas (Bemisia tabaci, Thrips spp., Anthonomus eugenii), incidencia y severidad de virosis, rendimiento y calidad de frutos. Los resultados mostraron efectos significativos entre tratamientos (P≤0.01). Con FO+BS y Testigo se obtuvieron los mayores promedios de número frutos por planta, calidad de fruto y un rendimiento 12 potencial estimado de 31.52 y 31.92 ton·ha-1, respectivamente. El tratamiento FO+TH+BS+M, mostró menor incidencia y severidad de virosis. Palabras clave: Capsicum, orgánico, microorganismos. ABSTRACT For conventional cultivation of Capsicum chinense, an alternative strategy less polluting and residual than traditional synthetic fertilizers and pesticides, is the incorporation of organic fertilizersin combination with plant growth promoting microorganisms, the latter can also improve the resistance of plants against biotic and abiotic stress, as has been the case with endophytic bacteria and fungi. The objective of the present study was to evaluate the cultivation of C. chinense cv. Mayapán the incorporation of beneficial microorganisms in the organic production system, where six treatments were considered: T1) organic fertilization (FO), T2) FO + Trichoderma harzianum; TH33-59 (FO + TH), T3) FO + Bacillus subtilis; CBMT2 (FO + BS), T4) FO + Mycorrhiza consortium; Rhizophagus intraradices and Acaulospora sp.; YE10-ESP (FO + M), T5) FO + TH33-59, CBMT2, YE10-ESP (FO + TH + BS + M) and T6) Conventional fertilization (Control). Distributed in an experimental design of random blocks, with five repetitions, with 30 plants per repetition. The inoculants were applied in the transplantation and at 15 and 35 days after the transplant. During and at the end of the crop the following response variables were estimated: nutritional utilization (N-P-K) of the crop, adult population fluctuation of the main pests (Bemisia tabaci, Thrips spp., Anthonomus eugenii), incidence and severity of virus, Yield and quality of fruits.The results showed significant effects between treatments (P≤0.01). The highest average number of fruits per plant, fruit quality and an estimated potential yield of 31.52 and 31.92 ton·ha-1, respectively, were obtained with FO + BS and Control. The treatment FO + TH + BS + M, showed lower incidence and severity of viral infections. Key words: Capsicum, organic, microorganisms. 13 2.2 INTRODUCCIÓN La aplicación de fertilizantes sintéticos ha ocasionado la disminución de recursos naturales y la erosión tecnológica de los sistemas tradicionales de producción, lo que pone en riesgo la productividad sustentable de los agroecosistemas (López-Arcos et al., 2012). Estudios recientes mostraron que con la utilización de microorganismos promotores del crecimiento vegetal, se disminuye la utilización de fertilizantes sintéticos, se reduce el riesgo ecológico y se recuperan las zonas afectadas. Entre los microorganismos con mayor aplicación están: Trichoderma spp., hongos micorrízicos arbusculares y bacterias del género Bacillus, que además de mejorar la nutrición y crecimiento vegetal ayudan a controlar las plagas y enfermedades en los cultivos (Owen et al., 2014). Por otro lado, los abonos orgánicos además de aportar nutrimentos a las plantas, favorecen las propiedades biológicas del suelo, proporcionan energía para la microbiota, ayudan a mejorar la estructura de la rizosfera, contribuyen a la estabilidad de los agregados, acondicionan la porosidad del suelo, adsorción e intercambio de iones, así, como la capacidad amortiguadora en cambios en pH y permiten la formación de quelatos (López- Arcos et al., 2012). En el sureste de México, Capsicum chinense Jacq. es un cultivo hortícola de importancia, debido a su valor cultural, gastronómico y económico (Tun, 2001; Soria et al., 2002; Borges-Gómez et al., 2014). El estado de Yucatán, es el mayor productor de C. chinense, la superficie total sembrada aumentó progresivamente durante la última década, sin embargo, su cultivo orgánico, está limitado principalmente por la disponibilidad y uso de abonos orgánicos, así como por la presencia de plagas y enfermedades (Berny-Mier et al., 2013). En los últimos años se han iniciado trabajos enfocados a establecer sistemas de producción, donde la tecnología sea de tipo orgánico y, por la importancia que representa C. chinense, se considera como un cultivo de alto potencial para su producción orgánica. El presente estudio se realizó con el objetivo de evaluar en el cultivo de C. chinense el efecto de la incorporación de microorganismos nativos benéficos en un sistema de producción orgánico. 14 2.3 MATERIALES Y MÉTODOS El incremento de los microorganismos como agentes promotores de crecimiento se realizó en el Instituto Tecnológico de Conkal, en los Laboratorios de Fitopatología y Microbiología, ubicado en la Avenida Tecnológico Conkal s/n, Yucatán. El establecimiento del cultivo y preparación de los abonos orgánicos (Anexo 1a) se hicieron en la unidad productiva Santa Cecilia, ubicada en el km 6.6 de la carretera Sucilá-Espita, 21°00′46″N88°18′17″O en una superficie de 1350 m2 en un suelo clasificado como franco limoso con 21.88% de arena, 62% de limo y 16.12% de arcilla, con características químicas optimas según la Norma oficial Mexicana NOM-021-SEMARNAT-2000 (Cuadro 1). Cuadro 1. Características físico-químicas del suelo donde se estableció el experimento. Parámetro Unidad Resultado Método N total % 0.43 Kjendhal pH (1:2) 7.4 Potenciométrico CE ds·m-1 (1:5) 0.16 Conductimétrico MO % 5.37 Walhley-Black DA g·cm3 0.9 Volumen definido Bicarbonatos mg·L-1 174.22 Titulación volumétrica Cloruros mg·L-1 93.67 Argentométrico Sulfatos mg·L-1 467.5 Turbidimétrico Ca mg·L-1 74.39 Absorción atómica Mg mg·L-1 9.99 Absorción atómica Na mg·L-1 31.41 Absorción atómica K mg·L-1 74.75 Absorción atómica P mg·kg-1 54.44 Olsen 15 Cuadro 2. Análisis de solución nutritiva biol. Determinación Abreviatura Unidades Resultados Interpretación Conductividad eléctrica CE ds·m-1 7.8 Muy alto pH pH - 4.65 Muy bajo Relación de adsorción de sodio RAS - 2.48 Mediano Calcio Ca mmol·L-1 14.7 Muy alto Magnesio Mg mmol·L-1 3.88 Alto Sodio Na mmol·L-1 10.7 Alto Potasio K mmol·L-1 27 Muy alto Sulfatos S-SO4 mmol·L -1 39.6 Muy alto Bicarbonatos HCO3 mmol·L -1 19.2 Muy alto Cloruros Cl mmol·L-1 30.4 Muy alto Carbonatos CO3 mmol·L -1 0 s/n Fosfatos P-PO4 mmol·L -1 2.33 Moderadamente alto Nitratos N-NO3 mmol·L -1 0.54 Muy bajo Boro B µmol· L-1 216 Muy alto Fierro Fe µmol· L-1 504 Muy alto Manganeso Mn µmol· L-1 1134 Muy alto Cobre Cu µmol· L-1 0.4 Bajo Zinc Zn µmol· L-1 40471 Muy alto 2.3.1 Evaluación de Bacillus subtilis, Trichoderma harzianum y hongos micorrízicos arbusculares en el cultivo orgánico de chile habanero. Para estimar la efectividad agrobiológica de los microorganismos en combinación con una nutrición orgánica, el estudio consistió de seis tratamientos (Cuadro 3): un aislado local de Trichoderma harzianum (Th33-59), perteneciente a la colección fúngica del Laboratorio de Fitopatología, una cepa de Bacillus subtilis (CBMT2) del Laboratorio de Microbiología y un consorcio de Hongos Micorrízicos Arbusculares (YE10-ESP) conformada por las especies de Rhizophagus intraradices y Acaulospora sp. aislados locales de la unidad productiva Santa Cecilia, municipio de Espita, Yucatán. 16 Cuadro 3. Descripción de tratamientos. Clave del Tratamiento Descripción del Tratamiento Dosis FO Fertilización orgánica (FO) Bocashi 1kg·planta-1, biol 75 mL∙L-1, hidrolato de humus 50 mL∙L-1 FO+TH FO + T. harzianum (Th33-59) 1 x 10-6 FO+BS FO + B. subtilis (CBMT2) 1 x 10-7 FO+M FO + Micorrizas (YE10-ESP) 50 esporas∙g-1 FO+TH+BS+M FO + T. harzianum + B. subtilis + micorrizas Tratamiento FO, TH, BS y M Testigo Fertilización convencional* 125-100-150 *Fertilización recomendada para la producción de C. chinense (Soria et al., 2002) Se realizó un semillero con charolas de poliestireno de 200 cavidades, que contenían una mezcla de peat-moss y agrolita en proporción 1:1 vol/vol, las semillas utilizadas fueron del cultivar Mayapán. Después de 45 días de germinación, las plántulas se trasplantaron a cielo abierto (Soria et al., 2002). Se realizó una aplicación de los microorganismos al momento de la siembra, dos adicionales a los 15 y 35 días después al trasplante (ddt) en las dosis indicadas (Anexo 1b). La aplicación de la fertilización orgánica y convencionalse realizó en drench, el riego del experimento fue por goteo mediante cintas marca Toro de 16 mm, congasto de agua de 1 L·h-1, el requerimiento hídrico fue monitoreado con la ayuda de tensiómetros (Modelo SR-12 in de 30 cm). El manejo agronómico para el control de plagas y enfermedades consistió en realizar aplicaciones semanales de productos orgánicos de acuerdo con la experiencia del productor. Se realizó un bioensayo para determinar el porcentaje de colonización de las micorrizas en plantas del mismo cultivar en evaluación. Con base a la tinción de raíces (Rodríguez- Yon et al., 2015) se obtuvo un 61.66 % de colonización micorrízica, lo cual se consideró viabilidad y buen porcentaje de colonización de ésta. 2.3.2 Variables de crecimiento. Se realizaron mediciones semanales de las variables crecimiento durante el ciclo del cultivo (120 ddt), donde se midió la altura de planta (cm) desde la base del tallo hasta el 17 ápice, diámetro del tallo (mm), número y peso de frutos por planta (g), calidad del fruto; diámetro polar y ecuatorial (mm), datos generados de cinco plantas elegidas al azar, por último, la biomasa seca de hojas, tallos y raíz en muestreos destructivos a los 50, 75, 100 y 120 ddt (Noh-Medina et al., 2010). 2.3.3 Evaluación de plagas. Se realizaron muestreos semanales con la ayuda de trampas amarillas y azules. Con lo que se estimaron fluctuaciones poblacionales de adultos de mosca blanca (Bemisia tabaci Gennadius), pulgón (Myzus persicae Sulzer), Trips sp. y picudo del chile (Anthonomus eugenii Cano). En este último se cuantificó el daño en kg·ha-1 durante la etapa productiva del cultivo (Berny-Mier et al., 2013). 2.3.4 Evaluación de virosis. En cada tratamiento, se realizaron monitoreos semanales para detectar cualquier incidencia viral o brote de virosis, ésta consistió en cuantificar el número de plantas enfermas, dividirlas entre el número total de plantas por cien. También, se estimó la severidad viral, mediante una escala de severidad pictórica de seis clases (Figura 2). Los puntos medios para la estimación de los porcentajes de severidad se obtuvieron con el programa 2-Log ver. 1.0 (Mora et al., 2000). Con los datos obtenidos se construyeron curvas del progreso de la enfermedad y se estimó la intensidad con el área bajo la curva del progreso de la enfermedad (ABCPE), tasa de infección aparente con el modelo Weibull mediante su parámetro 1/b, incidencia y severidad final mediante el parámetro de Yfinal (Morales, 2011). 18 Figura 2. Escala pictórica de severidad en el patosistema Capsicum chinense-virosis 2.3.5 Diseño experimental Los tratamientos se distribuyeron en un diseño de bloques completamente al azar, con cinco repeticiones y 30 plantas por tratamiento, con un total de 900 plantas. Los datos se analizaron con el paquete estadístico SAS versión 9.3, las comparaciones de medias se hicieron por el método de Tukey (P≤0.05). 19 2.4 RESULTADOS Y DISCUSIÓN 2.4.1 Efecto de la inoculación de microorganismos en el cultivo orgánico de C. chinense. El análisis de varianza de las variables de crecimiento mostró diferencias significativas (P≤0.01). El tratamiento FO+BS y el tratamiento Testigo (fertilización convencional), generaron los mayores promedios en las variables de número del frutos, peso de frutos y en calidad de fruto con un rendimiento estimado por hectárea de 31.5 y 31.9 toneladas, seguido de los tratamientos FO+TH y FO+TH+BS+M con rendimientos estimados de 27.14 y 24.52 ton·ha-1 respectivamente. El tratamiento FO+BS mostró un incremento en la producción de 34.93% respecto al tratamiento FO sin la incorporación de microorganismos. Los tratamientos FO+M y FO+TH+BS+M causaron mejor crecimiento en el diámetro del tallo con un incremento del 16.26 y 7.98%, respectivamente en relación al Testigo. Por su parte los tratamientos FO+TH+BS+M y FO+BS fueron superiores en la altura de planta con del 18.93 y 18.46% respecto al tratamiento FO y 4.93 y 4.55% con respecto al tratamiento Testigo (Cuadro 4). Cuadro 4. Efecto de tratamientos en las variables de crecimiento en un sistema de producción orgánica con la aplicación de microorganismos. Tratamiento Número Frutos· Planta-1 Peso de Frutos·planta-1 (g) Diámetro Ecuatorial (mm) Diámetro Polar (mm) Diámetro Tallo (mm) Altura Planta (cm) FO 118 b 1168 b 24.64 b 43.25 ab 20.45 b 75.13 b FO+TH 130 ab 1357 ab 25.41 b 42.42 b 25.27 ab 77.86 ab FO+BS 147 a 1576 a 27.61 a 47.04 a 27.93 ab 89.00 a FO+M 116 b 1161 b 24.51 b 42.40 b 33.01 a 79.33 ab FO+TH+BS+M 131 ab 1226 b 25.76 b 41.41 b 30.04 a 89.33 a Testigo 153 a 1596 a 27.47 a 46.91 a 27.64 ab 85.13 ab Nota: valores con la letra distinta dentro de columnas son significativamente diferentes (Tukey P≤0.05).FO: Fertilización orgánica, TH: T. harzianum, BS: B. subtilis, M: micorriza, Testigo: Soria et al., 2002. Diversos estudios han demostrado, que las plantas inoculadas con microorganismos que estimulen su crecimiento y desarrollo o son tratadas con algún producto bio estimulante, presentan mayor capacidad para absorber agua y nutrientes, que aquellas donde no existen 20 estos microorganismos (Owen et al., 2014; Altieri y Nicholls, 2003). Asimismo, una nutrición orgánica se puede potenciar con la inoculación de microorganismos promotores de crecimiento vegetal (Terry et al., 2005) ya que con una nutrición orgánica (lombricomposta, composta y bocashi) se obtiene en chile habanero rendimientos máximos de 12.8 a 16 ton·ha-1 (López-Arcos et al., 2012). La biomasa seca foliar y raíz mostró promedios similares hasta los 100 ddt (Figura 3 a y b), sin embargo, a los 120 ddt, se estimó el mejor efecto. El análisis de varianza para la biomasa seca foliar mostró diferencias significativas (P≤0.01), destacó el tratamiento FO+BS con un aumento de biomasa de 13.11% respecto al Testigo y 41.96% respecto al FO (Figura 4a). Por su parte, las diferencias significativas (P≤0.01) para la biomasa seca de raíz se registró con los tratamientos FO+TH+BS+M y FO+BS con un aumento del 32.83 y 28.71% respecto al tratamiento Testigo (Figura 4b). Según Reyes-Ramírez et al. (2013) la colonización de los inoculantes microbianos toma tiempo y solo sucede cuando hay compatibilidad entre los microorganismos y los factores intrínsecos de la planta, lo cual explica que durante los primeros 100 ddt no existen diferencias significativas en la biomasa seca foliar y de la raíz. De igual manera diversos estudios donde utilizaron microorganismos promotores de crecimiento vegetal, tuvieron efectos significativos en la biomasa de los diversos órganos de la planta 60 ddt (Canto-Martín et al., 2004; Guigón y González, 2004). La incorporación de microorganismos promotores de crecimiento vegetal empleados, en un sistema de producción orgánica de chile habanero, tuvo efectos al usarlos de manera individual o combinados, aportaron beneficios en el desarrollo y productividad del cultivo y suprimieron el progreso de enfermedades virales (Nieves-González, 2013). 21 Figura 3. (A) Biomasa seca foliar y (B) raíz durante cuatro etapas de desarrollo del cultivo de chile habanero en un sistema de producción orgánica. Figura 4. (A) Biomasa seca foliar y (B) radical a los 120 días después de trasplante del cultivo de chile habanero en un sistema de producción orgánica. Nota: valores con la letra distinta entre barras son significativamente diferentes (Tukey P≤0.05). Las condiciones físico-químicas del suelo donde se estableció el experimento fueron óptimas para el cultivo (Cuadro 1 y 2), lo cual explica porque el tratamiento con fertilización orgánica y micorriza (FO+M) presentó los resultados de rendimientos más bajos respecto al tratamiento Testigo,ya que un aumento en la fertilidad del suelo puede producir un efecto contrario y convertir una relación mutualista en una relación patosista (Cano, 2011). Es decir, el cambio del mutualismo al parasitismo ocurre, porque existe 0 20 40 60 80 100 50 75 100 120B io io m a sa s ec a f o li a r (g ) Días después del trasplante A) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 50 75 100 120 B io m a sa s ec a d e ra iz ( g ) Días después del trasplnate FO FO+TH FO+BS FO+M FO+TH+BS+M Testigo B) d cd a c cd b 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 B io m a sa s ec a f o li a r (g ) A) b b a ab a b 0 10 20 30 40 50 60 70 80 B io m a sa s ec a r a íz ( g ) B) 22 abundancia de recursos nutrimentales; ya que los HMA son organismos que tienen un efecto benéfico ante la indisponibilidad de fósforo en el suelo. 2.4.2 Evaluación de plagas. En general B. tabaci tuvo presencia durante el ciclo del cultivo mostrando incremento en el número de individuos por pulgada cuadrada a los 40 y 47 ddt y el mayor número de individuos se obtuvo al final del ciclo del cultivo, con nueve individuos por pulgada cuadrada. No se observaron pulgones durante el desarrollo del cultivo. El trips mostró poca presencia en el cultivo, su nivel máximo ocurrió a los 80 ddt, periodo durante el cual el cultivo se encontró durante la etapa de floración y producción (Figura 5). Métodos culturales de fertilización como los abonos orgánicos y biofertilizantes mejoran las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo, esto concuerda con lo descrito por Altieri y Nicholls (2003), donde indicaron que con una nutrición equilibrada obtiene plantas resistentes a plagas y enfermedades; al usar nutrientes inorgánicos la planta se desequilibra y se vuelve susceptible, mientras que al usar abonos orgánicos mejoran laspropiedades del suelo, y con ello se desarrollan plantas vigorosas y resistentes al ataque de fitoparásitos. Figura 5. Fluctuación poblacional de Bemisia tabaci, Myzus persicae y Trips spp. en chile habanero en un sistema de producción orgánica con la aplicación de microorganismos. La presencia de A. eugenii se observó a partir de los 28 ddt y se incrementó a los 75 ddt debido a la etapa de floración y fructificación del cultivo (Figura 6). 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 N ú m er o d e in d iv id u o s (p u lg 2 ) semanas después del trasplante B. tabaci M. persicae Trips 23 Figura 6. Fluctuación poblacional de adultos de Anthonomus eugenii en un sistema de producción orgánica con la aplicación de microorganismos. El análisis estadístico para estimar la incidencia del A. eugenii y las pérdidas en kg∙planta-1 no encontró diferencias estadísticas entre tratamientos (P≤0.05), sin embargo, el tratamiento FO+M mostró una incidencia de 21.47% mayor que el resto de tratamientos, de igual manera registró la mayor pérdida de frutos y rendimientos con un 19.44 y 10.84%, respectivamente (Cuadro 5). Resultados similares los reportaron Berny-Mier et al. (2013) quienes no encontraron diferencias estadísticas en el número de frutos de chile con picudo entre una misma variedad ya que las características de la planta y frutos son homogéneos y con esto se descarta alguna resistencia inducida por alguno de los tratamientos aplicados. Cuadro 5. Incidencia Anthonomus eugenii y estimación de pérdidas de producción en chile habanero con un sistema de producción orgánica con la aplicación de microorganismos. Tratamiento Frutos con picudo· Planta-1 Peso de fruto con Picudos·planta-1 (g) Pérdida Fruto·planta-1 (%) Pérdida Rendimiento· planta-1 (%) FO 23 a 108.60 a 16.31 7.78 FO+TH 21 a 122.72 a 13.91 7.79 FO+BS 22 a 111.16 a 13.02 6.14 FO+M 28 a 156.20 a 19.44 10.84 FO+TH+BS+M 21 a 116.96 a 13.82 8.22 Testigo 22 a 117.32 a 12.57 6.43 Nota: valores con la letra distinta dentro de columnas son significativamente diferentes (Tukey P≤0.05). 0 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 In d iv id u o s· tr am p a- 1 semanas después del trasplante 24 2.4.3 Evaluación de virosis. Los síntomas asociados con virosis se registraron a partir de los 40 ddt y progresaron, hasta el final del cultivo, las menores incidencias se observaron en los tratamientos con la aplicación de microorganismos (Figura 7). Figura 7. Incidencia de virosis en chile habanero en un sistema de producción orgánica con la aplicación de microorganismos. Con base a la escala de severidad, los tratamientos Testigo y FO mostraron los mayores porcentajes de severidad de virosis, en general, en estos tratamientos la severidad se incrementó en un 22 y 26%, respectivamente, en relación a los tratamientos con la incorporación de microorganismos (Figura 8). 0 10 20 30 40 50 60 70 0 37 50 65 80 95 120 In ci d en ci a (% ) Días después del trasplante FO FO+TH FO+BS FO+M FO+TH+BS+M Testigo 25 Figura 8. Severidad de virosis en chile habanero en un sistema de producción orgánica con la aplicación de microorganismos. Los análisis de epidemias con el ABCPE, tasa de infección aparente 1/b del modelo Weibull e Yfinal el tratamiento FO+TH+BS+M mostró la menor incidencia causada por virosis con respecto al resto de los tratamientos (P≤0.01). El tratamiento Testigo tuvo la mayor incidencia de virosis (Cuadro 6). Cuadro 6. Incidencia de virosis como estimador de la intensidad de enfermedad con parámetros epidemiológicos en chile habanero, bajo un sistema de producción orgánica con la aplicación de microorganismos. Tratamiento ABCPE (% por día) Yfinal (%) Weibull Tasa b1 (unidad por día) r2 FO 2666.3 a 53.33 ab 0.0081 a 0.95 FO+TH 2742.9 a 49.99 ab 0.0076 a 0.94 FO+BS 2360.3 ab 46.66 ab 0.0073 a 0.97 FO+M 2454.2 ab 45.33 ab 0.0082 a 0.93 FO+TH+BS+M 1949.8 b 42.66 b 0.0049 b 0.94 Testigo 2902.3 a 62.66 a 0.0086 a 0.97 Nota: valores con la letra distinta dentro de columnas son significativamente diferentes (Tukey P≤0.05). 0 5 10 15 20 25 30 0 37 50 65 80 95 120 S ev er id ad ( % ) Días después del trasplante FO FO+TH FO+BS FO+M FO+TH+BS+M T 26 En relación a las severidad, el ABCPE calculó los porcentajes más bajos con los tratamientos FO+TH+BS+M y FO+BS, en contraste a los tratamientos Testigo y FO que mostraron la mayor intensidad de la enfermedad. El modelo de Weibull estimó las menores tasas de infección aparente en los tratamientos con inoculación de microorganismos, en particular el tratamiento FO+TH+BS+M tuvo la tasa de infección más baja, con lo que se mejoró la sanidad general del cultivo. Al final del cultivo, los tratamientos que incluyeron la incorporación de microorganismos, obtuvieron las menores Yfinal, donde el tratamiento FO+BS permitió elpromediomenor de severidad final (Cuadro 7). Cuadro 7. Severidad de virosis como estimador de la intensidad de enfermedad con parámetros epidemiológicos en chile habanero bajo un sistema de producción orgánica, con la aplicación de microorganismos. Tratamiento ABCPE (% por día) Yfinal (%) Weibull Tasa b1 (unidad % por Día) r2 FO 700.12 ab 21.25 ab 0.0083ab 0.94 FO+TH 544.57 ab 15.37 bc 0.0083ab 0.95 FO+BS 538.64 ab 12.48 c 0.0081 b 0.95 FO+M 562.80 ab 14.94 bc 0.0081 b 0.92 FO+TH+BS+M 456.66 b 13.63 bc 0.0080 b 0.92 Testigo 789.83 a 26.21 a 0.0084 a 0.91 Nota: valores con la letra distinta dentro columnas son significativamente diferentes (Tukey P≤0.05). Reportes de Cano (2011), mostraron que hongos micorrízicos y Trichoderma, así como bacterias del género Pseudomonas, usualmente catalogados como agentes de control biológico y microorganismos promotores de crecimiento vegetal,en sus interaccionessuelen presentarefectos sinérgicos o de potenciación; ya sea para el aumento del crecimiento o supresión de enfermedades. En un estudio con Bacillus subtilis en C. chinense redujeron la expresión de síntomas de virosis (Samaniego-Gamez et al., 2017). Asimismo, usar abonos orgánicos mejoraron la sanidad de las plantas, donde se suprimió la presencia de éstas y la severidad de diversas enfermedades (Altieri y Nicholls, 2003). 27 2.5 CONCLUSIONES Con una fertilización orgánica y microorganismos promotores de crecimiento vegetal se obtuvieron rendimientos iguales al de una fertilización convencional, lo que permite implementar un sistema de producción orgánica sustentable. La fertilización orgánica en combinación con los microorganismos: micorrizas, T. harzianum (Th33-59), B. subtilis (CBMT2) reducen la incidencia y severidad en epidemias inducidas por virosis. 28 2.6 LITERATURA CITADA Altieri M., A., and C. I. Nicholls. 2003. Soil fertility management and insect pests: harmonizing soil and plant health in agroecosystems. Soil y Tillage Research. 72: 203-211, https://doi.org/10.1016/S0167-1987 (03)00089-8. Borges-Gómez L., K. Moo-kauil., J. Ruíz-Novelo., M. Osalde-Balam., C. Gonzáles- Valencia., C. Yam-Chimal, y F. Cam-Puc. 2014. 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López-Arcos., E. Ruiz-Sánchez., L. Latournerie- Moreno., A. Pérez-Gutiérrez., M. G. Lozano-Contreras, y M. J. Zabala- León. 2013. Efectividad de inoculantes microbianos en el crecimiento y productividad del chile habanero (Capsicum chinense Jacq.). Agrociencia. 48: 285-294, http://www.scielo.org.mx/pdf/agro/v48n3/v48n3a4.pdf. Rodríguez Yon., Y., L. Arias P., A. Mediana C., Y. Mújica P., L. R. Medina G., K. Fernández S. y A. Mena E. 2015. Alternativa de la técnica de tinción para determinar la colonización micorrízica. Cultivos tropicales. (36)2: 18-21, http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=193239249003. Samaniego-Gámez B., Y., A. Reyes-Ramírez., O. A. Moreno-Valenzuela, y J. M. Tun-Suárez. 2017. Resistencia sistémica inducida contra virus fitopatógenos mediada por la inoculación con la rizobacteria Bacillus spp. Revista de Portección Vegetal. (32)1:2224-4697, http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S101027522017000100002 Secretaria de Medio Ambiente y Recursos Naturales. 2002. NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-021-SEMARNAT-2000 que establece las especificaciones de fertilidad, salinidad y calcificación de suelos, estudio, muestreo y análisis. Diario Oficial de la Federación 85 p, http://biblioteca.semarnat.gob.mx/janium/Documentos/Ciga/libros2009/DO2f. Soria F., M., R. J. Trejo., S. J. Tun, y S. R. Terán. 2002. Paquete tecnológico para la producción de chile habanero (Capsicum chinense Jacq.). SEP. DGETA. ITA-2. Conkal, Yucatán, México. 73 p., http://www.cofupro.org.mx/cofupro/archivo/fondo_sectorial/Michoacan/32michoa can.pdf. Terry Elein., A. Leyva, y M. M. Díaz. 2005. Uso combinado de microorganismos benéficos y productos bioactivos como alternativa para la producción de tomate (Lycopersicon esculentum Mill). Cultivos Tropicales. (26)3: 77-81, 31 http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=193216156014. Tun D., J. 2001. Chile Habanero, características y Tecnología de Producción. SAGARPA, INIFAP. Mocochá, Yucatán, México. 74 p., http://biblioteca.inifap.gob.mx:8080/jspui/handle/123456789/3030. 32 2.7. ANEXOS 2.7.1 Anexo 1a. Producción de fertilizantes orgánicos. Para la elaboración del Bocashi se hace en un lugar protegido del sol, la lluvia y del viento para no intervenir en el proceso de fermentación, se colocan los insumos por capas para ahorrar esfuerzo en obtener una mezcla homogénea, aplicando el agua hasta obtener un 15-20% de humedad. El bocashi debe tener una altura inicial de 0.9 a 1.2 m y después de los volteos hasta 50 cm de altura. El bocashi debe mantenerse a una temperatura de 50- 60°C. Para evitar que se sobrecaliente se debe voltear dos veces por día durante tres días y una vez por día hasta tener 15 días de fermentación. El proceso de fermentación dura de 12 a 18 días y al terminar su temperatura se pone igual a la del ambiente, obtiene un color café-gris claro, con una consistencia suelta del polvo-arenosa y seco. Cuadro 8. Insumos para la preparación de Bocashi Insumos % Tierra roja 36 Pollinaza 36 Cascarilla de arroz 2.7 Rastrojo de maíz 13 Harina de roca 6 Salvado de trigo 1.01 Carbón molido 3.5 Ceniza 1.5 Melaza 0.25 Levadura 0.04 Agua 15-20 Para la elaboración del Biol se agregaron los insumos en un tambor de plástico con cincho hermético y se completo hasta 180 litros de volumen del tambor, se cierra herméticamente y se deja a fermentar anaeróbicamente por 30-35 días protegido del sol. Una vez pasado el tiempo de fermentación debe obtener un olor a fermento agradable.33 Cuadro 9. Insumos para la preparación del Biol. Insumos Cantidad (kg) Contenido ruminal 50 Harina de rocas 4 Melaza 3 Levadura 0.2 Suero de leche 10 Para la elaboración del Hidrolato de Humus en un tambor de plástico con capacidad de 200 litros se le agregan 100 litros de agua, 50 kilogramos de humus de lombriz y 3 litros de hidróxido de potasio al 90%, se mezclan muy bien los ingredientes y se tapa para evitar la contaminación con insectos. Se revuelve la mezcla dos veces al día por tres días. Una vez pasado el tiempo se separa la parte líquida de la solida. 2.7.2 Anexo 1b. Producción de microorganismos. Para la producción de Trichoderma harzianum (TH 33-59), primero se activó en medio de cultivo papa-dextrosa-agar (PDA), se dejo crecer a 27°C por cinco días, con este inóculo se procedió a reproducir de manera masiva en caldo de papa dextrosa por 31 días, al término de la reproducción se realizó un filtrado del cultivo fúngico y centrifugado a 3000 revoluciones por minuto (rpm) por 15 minutos, se retiró el sobrenadante para obtener las esporas precipitadas y realizar el conteo en la cámara neubauer. Se obtuvo una concentración de 1.4x109 esporas·mL-1, el cual se ajusto para su aplicación a 1x107 esporas·mL-1por planta. Para la producción de Bacillus subtilis (CBMT2), primer se activó en agar nutritivo por 24 horas a 29°C, con este inóculo se procedió a multiplicar masivamente la bacteria en caldo nutritivo por ocho días, a 29°C en un agitador a 200 rpm, al finalizar la multiplicación se realizó la tinción de Gram para observar la bacteria y las esporas, posteriormente se centrifugó a 3000 rpm por 10 minutos, se retiró el sobrenadante para obtener las esporas precipitadas y realizar el conteo en la cámara neubauer. Se obtuvo una 34 concentración de 3.5x109 esporas·mL-1, el cual se ajustó para su aplicación 1x108 esporas·mL-1por planta. Para la producción de los HMA (YE10-ESP) se desinfectó arena con vapor una hora diaria por tres días, posteriormente se colocó la arena en contenedores de plástico, se sembró sorgo y al germinar se inoculó con el consorcio de esporas de las micorrizas. Después de dos meses se cortó el sorgo y se molió la arena junto con las raíces del sorgo. Para finalizar se realizó la técnica de tamizado húmedo y gradiente de sacarosa para poder contabilizar las esporas de HMA, la cual obtuvo un concentración de 50 esporas·g-1 el cual ajustó para su aplicación al cultivo. MANEJO ORGÁNICO DEL CULTIVO DE CHILE HABANERO (Capsicum chinense Jacq.) dcf0405d811f9af84f9f751393928a0a5b7b7a98585b492d9e7b52223ae6ab56.pdf 29846f382d80438b42ba88b7329c7464b7845eb6ec194e31f852e2ec66a87490.pdf MANEJO ORGÁNICO DEL CULTIVO DE CHILE HABANERO (Capsicum chinense Jacq.)
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