Efecto de Lupinus montanus Kunth en el crecimiento de plántulas de un pino neotropical.

Abstract

En los bosques, el crecimiento y superviviencia de muchas especies arbóreas depende de la simbiosis ectomicorrízica. Asimismo, la presencia de especies fijadoras de nitrógeno como Lupinus puede proveer de este nutriente vital para otras especies, incluidas las que establecen simbiosis con hongos ectomicorrízicos. En el presente trabajo se evaluó el efecto de Lupinus montanus y de Laccaria laccata en el crecimiento de plantas de Pinus ayacahuite. De manera inicial se aislaron cuatro cepas de rizobios a partir de nódulos radicales de Lupinus, las cepas se evaluaron y se seleccionó la que presentaba mayor número de nódulos y efecto en biomasa y contenido de nitrógeno (N) en plantas de Lupinus. Las cepas se identificaron mediante biología molecular. Posteriormente, se estableció un experimento con cuatro tratamientos: Pinus ayacahuite sin inocular (testigo); P. ayacahuite asociado a Lupinus montanus; P. ayacahuite inoculado con L. laccata y sin L. montanus y P. ayacahuite inoculado con L. laccata y asociado con L. montanus. Además, todas las plantas de Lupinus se inocularon con una cepa de rizobios. Los tratamientos se establecieron en un diseño experimental completamente al azar con 10 repeticiones. Se adecuaron macetas de 5 kg que tenían en el centro un tubete de 250 ml. Las macetas se llenaron con sustrato a base de arena de río, corteza de pino y suelo forestal (2:2:1). Las plántulas de pino se trasplantaron en los tubetes y se inocularon dos veces a razón de 3 y 1.5 g con L. laccata, respectivamente. Posteriormente, a los 30 días después del trasplante, en las macetas y alrededor del tubete, se sembraron semillas de Lupinus, que una vez germinadas, se inocularon con 2 mL de la cepa de rizobios seleccionada. Las plantas de P. ayacahuite se evaluaron a los 300 días después del trasplante, en términos de biomasa, diámetro de tallo, altura, contenido de macro y micronutrientes y colonización ectomicorrízica. El resultado del primer experimento determinó que la mejor cepa de rizobios fue la S1, la cual presentó mayor nodulación y fue identificada como Bradyrhizobium japonicum. En el segundo experimento, se encontraron diferencias significativas en altura y diámetro en los tratamientos inoculados con L. laccata y L. laccata asociado con Lupinus montanus. Asimismo, los tratamientos con L. laccata y L. laccata asociado con Lupinus montanus presentaron incrementos conspicuos en biomasa aérea y raíz, y en el contenido de macro y micronutrientes, respecto a las plantas testigo. Se observó un mayor porcentaje de colonización en el tratamiento de L. laccata (96.07 %) y L. laccata asociado con L. montanus (88.5 %). Debido al efecto benéfico registrado, los microorganismos evaluados tienen potencial biotecnológico en la producción de plantas de especies forestales de relevancia económica. _______________ EFFECT OF Lupinus montanus Kunth ON SEEDLING GROWTH OF A NEOTROPICAL PINE. ABSTRACT: In forests, the growth and survival of many tree species depends on ectomycorrhizal symbiosis. In adition, the presence of nitrogen-fixing species such as Lupinus can provide this vital nutrient for other species, including those that establish symbiosis with ectomycorrhizal fungi. In the present work, the effect of Lupinus montanus and Laccaria laccata on the growth of Pinus ayacahuite plants was evaluated. Initially, four rhizobia strains were isolated from root nodules of Lupinus, the strains were evaluated and the one with the highest number of nodules and effect on biomass and nitrogen (N) content in Lupinus plants was selected. The strains were identified by molecular biology. Subsequently, an experiment was established with four treatments: Pinus ayacahuite without inoculation (control); P. ayacahuite associated with Lupinus montanus; P. ayacahuite inoculated with L. laccata and without L. montanus and P. ayacahuite inoculated with L. laccata and associated with L. montanus. Furthermore, all the Lupinus plants were inoculated with a bradyrhizobia strain. The treatments were established in a completely randomized experimental design with 10 replicates. 5 kg pots with a 250 ml tube in the center were designed. The pots were filled with a substrate based on river sand, pine bark and forest soil (2:2:1). The pine seedlings were transplanted into the tubes and inoculated twice at a rate of 3 and 1.5 g with L. laccata, respectively. Subsequently, 30 days after the transplant, Lupinus seeds were sown in the pots and around the tube, which, once germinated, were inoculated with 2 mL of the selected bradyrhizobia strain. P. ayacahuite plants were evaluated 300 days after transplanting, in terms of biomass, stem diameter, height, macro and micronutrient content, and ectomycorrhizal colonization. The result of the first experiment determined that the best bradyrhizobia strain was S1, which presented the highest nodulation and was identified as Bradyrhizobium japonicum. In the second experiment, significant differences in height and diameter were found in the treatments inoculated with L. laccata and L. laccata associated with Lupinus montanus. Likewise, the treatments with L. laccata and L. laccata associated with Lupinus montanus presented conspicuous increases in aerial and root biomass, and in the content of macro and micronutrients, with respect to the control plants. A higher percentage of colonization was observed in the treatment of L. laccata (96.07 %) and L. laccata associated with L. montanus (88.5 %). Due to the registered beneficial effect, the evaluated microorganisms have biotechnological potential in the production of plants of economically relevant forest species.