Growth improvement of grasses associated with Leucaena leucocephala co-inoculated with an arbuscular mycorrhizal fungi and a rhizobia isolate
DOI:
https://doi.org/10.17138/tgft(12)92-105Abstract
The objective of this study was to assess the effect of the association of Leucaena leucocephala, and its co-inoculation with a strain of the arbuscular mycorrhizal fungus (AMF) Claroideoglomus claroideum and a local isolate of rhizobium, on the performance of associated grasses (Bouteloua gracilis, Bouteloua curtipendula and Setaria macrostachya). The mycorrhizal structures and nodulation were also studied. Three independent experiments, one for each grass species, were grown in association with L. leucocephala co-inoculated and non-inoculated, or alone (control treatment). Grasses associated with co-inoculated L. leucocephala produced a greater number of stems than those associated with non- inoculated L. leucocephala. B. gracilis and B. curtipendula grown with co-inoculated L. leucocephala accumulated higher biomass. The concentration of chlorophylls a, b and total chlorophylls in S. macrostachya were favored by the association with L. leucocephala; whereas in B. gracilis such effect was only observed for chlorophyll b. Co-inoculation promoted the development of mycorrhizal structures in the rhizosphere and the number of nodules in roots of L. leucocephala, although the percentage of effective nodules did not reflect differences due to treatments. In conclusion, the association of grasses with L. leucocephala and its inoculation with AMF and local rhizobium isolates not only promotes the development of mycorrhizal structures and nodulation, but also increases growth and the content of photosynthetic pigments in the associated grasses.
Author Biographies
Gustavo Crespo-Flores, Facultad de Agronomía y Veterinaria de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Soledad de Graciano Sánchez, SLP, México
Dr. C. Agropecuarias.
Hugo M. Ramírez-Tobías, Facultad de Agronomía y Veterinaria de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Soledad de Graciano Sánchez, SLP, México
PROFR. INVESTIGADOR DE TIEMPO COMPLETO (FACULTAD DE AGRONOMIA Y VETERINARIA)
Moisés R. Vallejo-Pérez, Coordinación para la Innovación y Aplicación de la Ciencia y la Tecnología de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí, San Luis de Potosí, México
Profesor/Investigador (Universidad Autónoma de San Luis Potosí)
Heriberto Méndez-Cortés, Facultad de Agronomía y Veterinaria de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Soledad de Graciano Sánchez, SLP, México
Director (Facultad de Agronomía y Veterinaria)
Pedro J. González-Cañizares, Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba
Investigador (Biofertilizantes y Nutrición de las Plantas)
References
Aguilar PC; Solorio SF; Ku VJ; Magaña MJ; Santos FJ. 2019. Producción de leche y carne en sistemas silvopastoriles. Bioagrociencias 12(1):1‒8. doi: 10.56369/BAC.2911
Bolívar D; Ibrahim M; Kass D; Jiménez F; Camargo JC. 1999. Productividad y calidad forrajera de Brachiaria humidicola en monocultivo y en asocio con Acacia mangium en un suelo ácido en el trópico húmedo. Agroforestería en las Américas 6:48‒50. handle/11554/6726
Carvalho GGP; Pires AJV. 2008. Leguminosas tropicais herbáceas em associação com pastagens. Archivos de Zootecnia 57:103‒113. bit.ly/4dMzEMc
Casierra-Posada F; Ávila-León OF; Riascos-Ortíz DH. 2012. Cambios diarios del contenido de pigmentos fotosintéticos en hojas de caléndula bajo sol y sombra. Temas Agrarios 17(1):60‒71. doi: 10.21897/rta.v17i1.697
Chiquito-Contreras RG; Solís-Palacios R; Reyes-Pérez JJ; Murillo-Amador B; Alejandre-Rosas J; Hernández-Montiel LG. 2018. Promoción del crecimiento de plantas de albahaca utilizando hongos micorrízicos arbusculares y una bacteria marina. Acta Universitaria. 28(6):68‒76. doi: 10.15174/au.2018.2086
Crespo-Flores G. 2016. Coinoculación de rizobios y hongos micorrízicos arbusculares para el establecimiento de Stylosanthes guianensis en asociación con Brachiaria decumbens. Tesis de Maestría. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), San José de Las Lajas, Mayabeque, Cuba. handle/2250/4556118
Crespo -Flores G. 2021. Co-inoculación con rizobios y hongos micorrízicos arbusculares en leguminosas arbustivas en asociación con zacates. Tesis de Doctorado. Facultad de Agronomía y Veterinaria. Universidad Autónoma de San Luis Potosí. Soledad de Graciano Sánchez, SLP, México.
Crespo-Flores G; Ramírez-Tobías HM; Pérez MR; Méndez-Cortés H; González-Cañizares PJ. 2022. Co-inoculación con rizobios y hongos micorrízicos arbusculares en plantas de Leucaena leucocephala en etapa de vivero. Tropical Grasslands-Forrajes Tropicales. 10(2):98‒108.doi: 10.17138/tgft(10)98-108
Delgado-Álvarez A; Martín-Alonso GM; Rivera-Espinosa RA. 2023. Beneficios de la coinoculación de hongos micorrizógenos arbusculares y rizobios en el cultivo del frijol. Cultivos Tropicales. 43(3):1‒13. cu-id.com/2050/v43n3e14
Demotes-Mainard S; Boumaza R; Meyer S; Cerovic, ZG. 2008. Indicators of nitrogen status for ornamental woody plants based on optical measurements of leaf epidermal polyphenol and chlorophyll contents. Scientia Horticulturae 115(4):377‒385. doi: 10.1016/j.scienta.2007.10.006
Díaz A; Garza I. 2006. Colonización micorrízica arbuscular y crecimiento de genotipos de pasto buffel (Cenchrus ciliaris). Revista Fitotecnia Mexicana 29(3):203‒206. bit.ly/tg-ft
FAO. 1985. Les inoculums de légumineuses et leurs applications. Organisation des Nations Unies pour l´Alimentation et l´Agriculture. Roma, Italie. 63 p.
Ford MM; Zamora DS; Current D; Magner J; Wyatt G; Walter WD; Vaughan S. 2019. Impact of managed woodland grazing on forage quantity, quality and livestock performance: The potential for silvopasture in Central Minnesota, USA. Agroforestry Systems 93(1):67‒79. doi: 10.1007/s10457-017-0098-1
Giovannetti M; Mosse B. 1980. An evaluation of techniques for measuring vesicular-arbuscular mycorrhizal infection in roots. The New Phytologist 84(3):489‒500. jstor.org/stable/2432123
Gómez KA; Gómez AA. 1984. Statistical procedures in agricultural research, 2nd ed. Wiley, New York, USA. 680 p. ISBN: 978-0-471-87092-0
González PJ; Ramírez JF; Morgan O; Rivera R; Plana R. 2015. Contribución de la inoculación micorrízica abuscular a la reducción de la fertilización fosfórica en Brachiaria decumbens. Cultivos Tropicales 36(1):135‒142. bit.ly/4avXNn3
González PJ; Ramírez JF; Rivera R; Hernández A; Crespo G. 2016. Efectividad de la inoculación de hongos micorrízicos arbusculares en dos leguminosas forrajeras cultivadas en dos tipos de suelos. Tropical Grasslands – Forrajes Tropicales 4(2):82‒90. doi: 10.17138/tgft(4)82-90
González PJ; Ramírez JF; Rivera R; Hernández A; Plana R; Crespo-Flores G; Nápoles MC; Hernández-Forte I. 2017. Modelo de suministro de nutrientes para el establecimiento, mantenimiento y recuperación de pastos. Revista Anales de la Academia de Ciencias de Cuba. 7(1). bit.ly/3wQA6bk
Guzmán D; Montero J. 2021. Interacción de bacterias y plantas en la fijación del nitrógeno. Revista de Investigación e Innovación Agropecuaria y de Recursos Naturales 8(2):87‒101. doi: 10.53287/uyxf4027gf99e
Guerra-Guzmán DG; Guevara-Ohara JE; Morazán-Nuñez HJ. 2021. Selección de leguminosas de hábito trepador tipo iv en asocio con maíz para alimentación bovina. Agronomía Costarricense 45 (1):129‒141. bit.ly/4bnlTSe
Harris C; Mora E; Palafox M; Pérez CK; Mejía V; Vázquez Y. 2019. Crecimiento de haba en simbiosis con microorganismos nativos de regiones productoras del norte de Puebla, México. Revista Fitotecnia Mexicana 42(3):243‒250. bit.ly/4bFZ6B5
Herrera RA; Ferrer RL; Furrazola E; Orozco MO. 1995. Estrategia de funcionamiento de las micorrizas VA en un bosque tropical. Biodiversidad en Iberoamérica. Ecosistemas, Evolución y Procesos sociales. (Eds. Maximina Monasterio). Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología para el desarrollo. Subprograma XII. Diversidad Biológica, Mérida. México.
Inskeep WP; Bloom PR. 1985. Extinction coefficients of chlorophyll a and b in N, N-dimethylformamide and 80% acetone. Plant Physiology. 77(2):483‒485. doi: 10.1104/pp.77.2.483
Lara L; Hernández LG; Reyes JJ; Rangel PP; Zulueta R. 2019. Respuesta agronómica de Phaseolus vulgaris a la biofertilización en campo. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas 10(5):1035‒1046. doi: 10.29312/remexca.v10i5.936
Lodeiro AR. 2015. Interrogantes en la tecnología de la inoculación de semillas de soja con Bradyrhizobium spp. Revista Argentina de Microbiología 47(3):261‒273. doi: 10.1016/j.ram.2015.06.006
López-Alcócer J de J; Lépiz-Ildefonso R; González-Eguiarte DR; Rodríguez-Macías R; López-Alcocer E. 2020. Eficiencia en fijación biológica de nitrógeno de cepas de Rhizobium spp. recolectadas en frijol cultivado y silvestre. Terra Latinoamericana 38(4):841‒852. doi: 10.28940/terra.v38i4.654
Manjarrez-Martínez MJ; Alarcón A; Ferrera-Cerrato R. 2005. Fertilización foliar en plantas de Annona cherimola Mill., inoculadas con hongos micorrízicos arbusculares. Terra Latinoamericana 23(4):553‒562. bit.ly/4bAbnHm
Martín GM; Reyes R; Ramírez JF. 2015. Coinoculación de Canavalia ensiformis (L.) D.C. con Rhizobium y hongos micorrízicos arbusculares en dos tipos de suelos de Cuba. Cultivos Tropicales 36(2):22‒29. bit.ly/3yAdtZa
Martínez-Viera R; Dibut AB. 2012. Biofertilizantes bacterianos. Editorial Científico-Técnica, La Habana, Cuba. 279 p.
Minocha R; Martinez G; Lyons B; Long S. 2009. Development of a standardized methodology for quantifying total chlorophyll and carotenoids from foliage of hardwood and conifer tree species. Canadian Journal of Forest Research 39(4):849‒861. doi: 10.1139/X09-015
NC ISO 10390. 1999. Determinación de pH. Calidad del suelo. Análisis químico. Comité Técnico de Normalización. No. 3. La Habana: Oficina Nacional de Normalización.
NC 51. 1999. Determinación del por ciento de materia orgánica. Calidad del suelo. Análisis químico. Comité Técnico de Normalización. No. 3. La Habana: Oficina Nacional de Normalización.
NC 52. 1999. Determinación de las formas móviles de fósforo y potasio. Comité Técnico de Normalización. No. 3. Calidad del suelo. Análisis químico. La Habana: Oficina Nacional de Normalización.
Ojeda-Quintana LJ; Arteaga-Rodríguez O; Escobar-Escobar LA; Lopez-Milian A. 2020 Efecto de la inoculación con hongos micorrízicos arbusculares (HMA) y humus de lombriz en el establecimiento de Cenchrus purpureus (Schumach.) Morrone cv. Cuba CT-115. Idesia 38(2):5‒11. doi: 10.4067/S0718-34292020000200005
Oliveira TB; Mello AH de; Ferreira LA. 2014. Influência da inoculação de fungos micorrízicos em amendoim forrageiro (Arachis pintoi) em pastagens no projeto de assentamento Belo Horizonte I em São Domingos do Araguaia-PA. Enciclopédia Biosfera 10(18):1988–1999. bit.ly/3wHzCo8
Peniche-González IN; González-López ZU; Aguilar-Pérez CF, Ku-Vera JC; Ayala-Burgos AJ; Solorio-Sánchez FJ. 2014. Milk production and reproduction of dual-purpose cows with a restricted concentrate allowance and access to an association of Leucaena leucocephala and Cynodon nlemfuensis. Journal of Applied Animal Research. 42(3):345‒351. doi: 10.1080/09712119.2013.875902
Phillips JM; Hayman DS. 1970. Improved procedures for clearing roots and staining parasitic and vesicular-arbuscular mycorrhizal fungi for rapid assessment to infection. Transactions of the British Mycological Society 55(1):158‒161. doi: 10.1016/S0007-1536(70)80110-3
Quiñones-Aguilar EE; Hernández LV; López L; Rincón G. 2019. Efectividad de hongos micorrízicos arbusculares nativos de rizósfera de Agave como promotores de crecimiento de papaya. Terra Latinoamericana 37(2):163‒174. doi: 10.28940/terra.v37i2.397
Rabie GH; Aboul-Nasr MB; Al-Humiany A. 2005. Increased salinity tolerance of cowpea plants by dual inoculation of an arbuscular mycorrhizal fungus Glomus clarum and a nitrogen-fixer Azospirillum brasilense. Mycobiology 33(1): 51‒60. bit.ly/3V4x9ND
Ramírez-Avilés L; Solorio-Sánchez FJ; Aguilar-Pérez CF; Ayala-Burgos AJ; Ku-Vera JC. 2019. Leucaena leucocephala feeding systems for cattle production in Mexico. Tropical Grasslands-Forrajes Tropicales 7(4):375‒380. doi: 10.17138/TGFT(7)375-380
Rodríguez-Eugenio N; McLaughlin M; Pennock D. 2019. La contaminación del suelo: una realidad oculta. Roma, FAO. 144 p. handle/20.500.14283/i9183es
Sánchez E; Ruiz JM; Romero L; Preciado-Rangel P; Flores-Córdova MA; Márquez-Quiroz C. 2018. ¿Son los pigmentos fotosintéticos buenos indicadores de la relación del nitrógeno, fósforo y potasio en frijol ejotero? Ecosistemas y Recursos Agropecuarios 5(15):387‒398. doi: 10.19136/era.a5n15.1757
Santos PM dos; Santos AC dos; Negreiros Neto JV de; Araújo A; Silva JE da. 2011. Caracterização de pastagens de capim tanzânia e mombaça consorciados com estilosantes em ecótono de transição Cerrado: Floresta Amazônica. Revista Brasileira de Ciências Agrárias 6(1):163‒173. doi: 10.5039/agraria.v6i1a817
Silva MMPD; Vásquez HM; Bressan-Smith RE; Silva JFCD; Erbesdobler EDA. 2001. Diferenças varietais nas características fotossintéticas de Pennisetum purpureum Schum. Revista Brasileira de Zootecnia. 30(6 suppl):1975‒1983. doi: 10.1590/S1516-35982001000800003
Tajini F; Drevon JJ. 2012. Effect of arbuscular mycorrhizas on P use efficiency for growth and N2 fixation in common bean (Phaseolus vulgaris L.). Scientific Research and Essays 7(16):1681‒1689. doi: 10.5897/SRE12.093
Tajini F; Trabelsi M; Drevon JJ. 2012. Arbuscular mycorrhizas by contact with mycorrhized Stylosanthes guianensis enhance P use efficiency for N2 fixation in the common bean (Phaseolus vulgaris L.). African Journal of Microbiology Research 6(6):1297‒1305. doi: 10.5897/AJMR11.1577
Tamayo-Aguilar Y; Martín-Alonso GM; Castañeda E; Sánchez CA; Ramos-Hernández L; Santiago-Martínez GM; Rodríguez-Matos Y. 2021. Selección de cepas eficientes de Rhizobium y micorrizas en Canavalia ensiformis (L.) D.C. Revista Mexicana de Agroecosistemas 8(1):13‒24. bit.ly/3WL2w0Y
Tao Zhang; Yu Sun; Shi Zhaoyong; Gu Feng. 2012. Arbuscular mycorrhizal fungi can accelerate the restoration of degraded spring grassland in Central Asia. Rangeland Ecology & Management 65(4):426–432. doi: 10.2111/REM-D-11-00016.1
Toro M; Bazó I; López M. 2008. Micorrizas arbusculares y bacterias promotoras de crecimiento vegetal. Biofertilizantes nativos de sistemas agrícolas bajo manejo conservacionista. Agronomía Tropical 58(3):215‒221. bit.ly/4aoRqSH
Trouvelot A; Kough JL; Gianinazzi-Pearson V. 1986. Mesure du taux de micorrización VA d'un systeme radiculaire. Recherche de methods d'estimation ayant une signification fonctionnelle. En: Gianinazzi-Pearson V. y Gianinazzi S, eds. 1986. Physiological and Genetical Aspects of Mycorrhizae. INRA, Paris. p. 217‒221. ISBN: 978-2853407748
Urbina-Cruz FM; Pinto R; Ramírez R; Guevara F; Raj D; Venegas JA. 2019. Composición botánica y calidad de la dieta de bovinos en un sistema silvopastoril intensivo. Avances en Investigación Agropecuaria 23(2):23‒30. bit.ly/4bJCEa2
Vincent JMA. 1970. Manual for the practical study of root nodule bacteria. En: International Biological Programme Handbook, No. 15. Blackwell Scientific. ISBN: 9780632064106
Zúñiga-Estrada L; Tirado JL; Guillén-Enríquez RR; de la Cruz-Lazaro E; Nava-Santos JM; Preciado P. 2022. Efecto del N mineral y N2 sobre la nutrición nitrogenada en la planta de soya. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas 13(6):1055‒1066. doi: 10.29312/remexca.v13i6.3311
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