Lara-Acosta, Costales-Menéndez, Nápoles-García, and Falcón-Rodríguez: Pectimorf® y Azofert-F® en el crecimiento de plantas de frijol (Phaseolus vulgaris L.)
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Pectimorf® y Azofert-F® en el crecimiento de plantas de frijol (Phaseolus vulgaris L.)


RESUMEN

En los últimos años en la agricultura se ha potenciado el uso de bioestimulantes para mejorar la productividad y la calidad de los cultivos. El trabajo tuvo como objetivo determinar la concentración más efectiva de una mezcla de oligogalacturónidos (Pectimorf®) en combinación con el inoculante Azofert® (a base de rizobios), en el desarrollo vegetativo de plantas de frijol (Phaseolus vulgaris L.) variedad Cuba Cueto-25-9-N. Se realizaron dos experimentos en condiciones controladas, en los que se evaluaron dos formas de aplicación y las concentraciones 1, 5, 10, 20, 40 y 100 mg L-1 de Pectimorf® en semillas inoculadas con Azofert® a la concentración de 1x109 UFC mL-1, y una dosis de 200 mL de Azofert® por 46,04 kg de semilla. En el primer experimento las semillas fueron tratadas con la mezcla de Azofert® y Pectimorf® previo a la siembra y en el segundo experimento, se evaluó la aspersión foliar de Pectimorf® en la etapa vegetativa V3. La estimulación de la nodulación y del crecimiento con la aplicación conjunta de los bioestimulantes dependió de la forma de aplicación y de la concentración de Pectimorf®. La mayoría de los indicadores morfoagronómicos evaluados se estimularon con la aspersión foliar de Pectimorf® a las concentraciones de 1, 5 y 100 mg L-1. Sin embargo, sólo la masa seca radical se estimuló con 10 mg L-1 de Pectimorf® cuando se aplicó a las semillas inoculadas.


INTRODUCCIÓN

Los bioestimulantes son microorganismos o sustancias que favorecen la nutrición de las plantas, confieren tolerancia ante el estrés abiótico e incrementan el rendimiento y la calidad de los cultivos 1,2. Los bioestimulantes microbianos, como los inoculantes a base de rizobios, se emplean con frecuencia para disminuir el uso de fertilizantes inorgánicos. Estos microorganismos tienen la capacidad de llevar a cabo la fijación biológica de nitrógeno (FBN) en simbiosis con las plantas leguminosas y a través de este proceso le suministran a la planta el nitrógeno atmosférico en una forma asimilable, favoreciendo así su crecimiento y desarrollo 3.

Las leguminosas son muy variables en cuanto a su eficiencia para fijar nitrógeno atmosférico en simbiosis, especialmente el frijol común (Phaseolus vulgaris L.), que es considerada dentro de las estudiadas la menos eficiente en este proceso 4. Por tal razón, se trabaja en la búsqueda de bioestimulantes no microbianos que, conjuntamente con estas bacterias, permitan activar la fisiología de estas plantas e incrementar los rendimientos y la calidad de los cultivos 5.

Entre los bioestimulantes no microbianos más empleados en la agricultura están las Oligosacarinas. Dentro de estas moléculas las más estudiadas por sus aplicaciones biológicas son los oligogalacturónidos, las quitinas y los quitosanos y los factores de nodulación de la familia Rhizobiaceae 6. Los oligogalacturónidos (OGAs) pueden regular la síntesis y acción de las hormonas y distintos procesos de organogénesis y de crecimiento en las plantas 7.

La mezcla de OGAs, denominada comercialmente Pectimorf®, estimula el enraizamiento, el crecimiento y la diferenciación celular de diferentes especies vegetales 6-8. Además, puede activar mecanismos de defensa y disminuir o atenuar el estrés ambiental en las plantas 6,9,10 Sin embargo, a pesar de emplearse el Pectimorf® en varias especies en diferentes concentraciones, formas de aplicación y condiciones de cultivo, aún no se ha realizado un estudio para determinar cuáles son las concentraciones que favorecen el crecimiento del frijol, por tal razón el objetivo de este trabajo fue determinar la concentración de Pectimorf® en combinación con Rhizobium más efectiva en la estimulación de la nodulación y el crecimiento de plantas de frijol (Phaseolus vulgaris L.), mediante el tratamiento a las semillas y aspersión foliar.

MATERIALES Y MÉTODOS

El estudio se realizó en el Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas, provincia de Mayabeque, Cuba. Como bioestimulantes se emplearon el inoculante comercial Azofert-F® de Rhizobium leguminosarum (CF1, 1x109 UFC mL-1) a una dosis de 200 mL por 46,04 kg de semilla y una mezcla de oligosacáridos pécticos (oligogalacturónidos) conocido comercialmente como Pectimorf®.

Aplicación a las semillas

Semillas de frijol de la variedad Cuba C-25-9-N (40 semillas por tratamiento) se trataron con 170 µL de una mezcla que contenía Pectimorf® en diferentes concentraciones (1, 5, 10, 20, 40 y 100 mg L-1) y el inoculante Azofert-F®. Las semillas se sembraron en envases de 0,55 kg de capacidad, con suelo Ferralítico Rojo Lixiviado típico, éutrico 11. Se establecieron ocho tratamientos: dos controles (uno inoculado con Azofert-F® (control inoculado (CI)) y el otro no inoculado ni tratado con Pectimorf® (control absoluto (CA)) y el resto correspondieron a cada una de las concentraciones de Pectimorf® empleadas. Las plantas crecieron en un cuarto de luces con 16 horas luz, a una temperatura de 25-27 oC, con 60-70 % de humedad relativa y se regaron cada día con agua corriente. En la etapa de crecimiento R5, cuando el 50 % de las plantas presentaban los primeros botones, se evaluó el número y la masa seca de los nódulos totales (g), el número de trifoliolos, el diámetro y largo del tallo (cm), la longitud radical (cm), la biomasa aérea y de las raíces (g) y el contenido relativo de clorofilas totales en la tercera hoja trifoliada (unidades SPAD) con el medidor portátil MINOLTA SPAD 502 Plus.

Aplicación por aspersión foliar

Se establecieron ocho tratamientos: dos controles (uno inoculado con Azofert-F® (CI) y el otro no inoculado ni tratado con Pectimorf® (CA)) y el resto correspondieron a cada una de las concentraciones de Pectimorf® empleadas. Las semillas se inocularon con Azofert-F® y cuando el 50 % de las plantas tenían el segundo par de hojas trifoliadas desplegadas (etapa de crecimiento V3), se asperjaron con 1,5 mL de Pectimorf® por planta a las diferentes concentraciones. El experimento se realizó en las mismas condiciones que el anterior y se evaluaron las mismas variables en la etapa de crecimiento R5.

Diseño experimental y análisis estadístico

Los experimentos se realizaron bajo un Diseño Completamente Aleatorizado con dos repeticiones y se evaluaron 20 plantas por tratamiento. Todos los resultados fueron procesados a partir de un análisis de varianza de clasificación simple y comparación de medias por la Prueba de Tukey p<0,05 en el programa estadístico SPSS, Statistics v22. Para comprobar la normalidad de los datos se utilizó la prueba de Kolmogorov-Smirnov y para la homogeneidad de varianzas se empleó el estadístico de Levene.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Aplicación a las semillas

El efecto de la aplicación conjunta de Pectimorf® y Azofert-F® a las semillas de frijol a las diferentes concentraciones se observa en las Tablas 1 y 2.

En las variables de nodulación evaluadas no se evidenció la efectividad del inoculante Azofert-F® respecto a la población nativa de las bacterias del género Rhizobium presentes en el suelo empleado. A pesar de que las plantas tratadas con Pectimorf® no mostraron diferencias significativas con relación a los controles sí hubo diferencias entre tratamientos (Tabla 1). Las plantas tratadas con las concentraciones de 10 y 100 mg L-1 presentaron mayor número de nódulos que las plantas tratadas con las concentraciones de 5 y 20 mg L-1. En el caso de la masa seca de los nódulos fue menor para el tratamiento de 5 mg L-1 que, para el resto de los tratamientos, este resultado no es suficiente para plantear que la aplicación del producto a esta concentración afecta la fijación biológica del nitrógeno.

En cuanto a las variables de crecimiento, el mayor valor en el contenido relativo de clorofilas totales en la tercera hoja trifoliada correspondió a las plantas tratadas con la concentración de 10 mg L-1, aunque este efecto no fue significativo, en comparación con el control inoculado y con las plantas tratadas con la concentración de 5 mg L-1..

La combinación de ambos productos incrementó la masa seca de la raíz en las plantas tratadas con la concentración de 10 mg L-1, observándose diferencias significativas con el resto de los tratamientos, excepto con 5 mg L-1 (Figura 1). Aunque no hubo diferencias significativas en la longitud de la raíz, el menor valor correspondió a las plantas tratadas con 10 mg L-1 de Pectimorf®. Estos resultados indican que este incremento en la masa seca de la raíz se debe a un aumento en el número de raíces secundarias y adventicias y no a la longitud de la raíz.

CA: control absoluto, CI: control inoculado

Letras iguales no difieren significativamente para p<0,05. ESx, error estándar de la media

Resultados similares se obtuvieron en experimentos con plantas de soya (Glycine max) var. INCAsoy-24 inoculadas con Bradyrhizobium y tratadas con 10 mg L-1 de Pectimorf® antes de la siembra. El desarrollo del sistema radical en la etapa de floración, a los 60 días después de la siembra, se favoreció con la aplicación de Pectimorf®, tanto en semillas inoculadas como no inoculadas 12. Ambos resultados manifiestan el poder enraizador que algunos autores le atribuyen a esta mezcla de OGAs 13-15.

En investigaciones realizadas en pecíolos de violeta africana (Saintpaulia ionantha) con Pectimorf® a la concentración de 10 mg L-1, se evidenció un incremento en la longitud de las raíces, pero no en la formación de raíces secundarias, efecto que fue más significativo que con la aplicación de ácido indol acético (AIA) (13). Este efecto del Pectimorf® también se ha obtenido a concentraciones menores de 10 mg L-1 (2 mg L-1) en plantas de plátano cultivar ‘FHIA-18’ en condiciones in vitro16. Asimismo, a concentraciones mayores (20 mg L-1) en esquejes de guayaba (Psidium guajava) var. Enana Roja Cubana, en el que el poder enraizador de este producto se manifestó en la formación de raíces adventicias 17.

Estos resultados corroboran lo informado por otros autores acerca de que los OGAs pueden actuar como sustituto de hormonas tradicionales, favoreciendo la diferenciación celular y la formación de órganos en las plantas 13.

Aplicación por aspersión foliar

El Pectimorf® aplicado por aspersión foliar a la concentración de 100 mg L-1 estimuló el número de hojas producidas, la masa seca de la parte aérea, la masa seca de la raíz y disminuyó la longitud radical. El efecto enraizador del producto también se observó a concentraciones de 1 y 5 mg L-1. No se observó efecto de los productos en la longitud del tallo; sin embargo, la concentración de 1 mg L-1 incrementó su diámetro (Tabla 3).

El contenido relativo de clorofilas totales en la tercera hoja trifoliada no mostró diferencias significativas entre tratamientos. Hay autores que plantean que una posible vía por la cual los OGAs incrementan el crecimiento de las plantas, es porque estas moléculas estimulan la actividad fotosintética; lo que provoca una mayor ganancia de esqueletos carbonados que pueden ser utilizados para la síntesis de proteínas 18,19. Sin embargo, hay que tener en cuenta que la actividad fotosintética no está determinada únicamente por el contenido de clorofilas, sino que existen, además, otros elementos como la apertura y el cierre estomático y la actividad del resto de los componentes de los fotosistemas que influyen en el proceso de fotosíntesis.

En un estudio en plantas de frijol asperjadas con 10 mg L-1 de Pectimorf®, en la segunda etapa de la fase vegetativa de cultivo, el producto provocó modificaciones en los patrones de distribución y morfogénesis estomática con un incremento en el índice estomático. Estas modificaciones se evidenciaron, fundamentalmente, en la superficie abaxial, donde las células oclusivas se mostraron más estrechas y cortas. Asimismo, se observó que las hojas con mayor índice estomático presentaban estomas más pequeños. La menor localización de los estomas en la superficie adaxial provoca un incremento en la resistencia estomática de esta superficie, cuando está expuesta directamente a la radiación solar y así evita la pérdida de agua, lo que favorece la disponibilidad de esta sustancia para que ocurra la fotolisis, fenómeno que conjuntamente con la luz es necesario para que las plantas realicen la fotosíntesis 20.

En cuanto a las variables de nodulación, el número de nódulos totales fue mayor en las plantas asperjadas con 100 mg L-1 y la masa seca de los nódulos se incrementó con las concentraciones de 5 y 100 mg L-1 (Figura 2).

(A), en etapa R5. CA: control absoluto, CI: control inoculado

Letras iguales no difieren significativamente para p< 0,05. ESx, error estándar de la media

Antecedentes de la combinación de ambos bioestimulantes sólo se tienen en condiciones de campo, en el cultivo de la soya var. INCAsoy-24 e INCAsoy-27. En ambos estudios las plantas inoculadas con Bradyrihzobium se asperjaron al inicio de la floración con Pectimorf® a la concentración de 10 mg L-1. Las evaluaciones se realizaron a los 60 días después de la siembra para INCAsoy-24 y a los 45 días para INCAsoy-27. En el caso de INCAsoy-24, la aplicación de ambos productos incrementó la masa seca aérea y de la raíz, mientras que en la variedad INCAsoy-27, sólo la masa seca aérea. En dichos experimentos la aplicación de ambos productos no favoreció la nodulación (12-21) . Sin embargo, en nuestro caso las evaluaciones se realizaron a los 35 días después de la siembra, encontrándose que a concentraciones menores (1 y 5 mg L-1) y mayores (100 mg L-1) que las aplicadas en soya, el Pectimorf® favoreció, tanto la formación de raíces secundarias, como el desarrollo de los nódulos.

El incremento en la masa seca de la raíz provocado por Pectimorf® a 5 y 100 mg L-1 confirma lo planteado por otros autores, de que este producto, a base de OGAs tiene actividad auxínica 22-24, aunque también es posible que la función que realice sea la de activar señales que estimulen la síntesis de esta hormona. Para afirmar esto se requiere realizar estudios bioquímicos y moleculares.

Se plantea que el desarrollo del sistema radical le posibilita a la planta, tanto en condiciones normales de crecimiento como de estrés por sequía, una mayor absorción de agua y minerales que permite un incremento en el desarrollo foliar 25, tal como se muestra en los resultados con la concentración de 100 mg L-1, en los que el desarrollo de la raíz le permitió a la planta un incremento en el número de hojas y la masa seca de la parte aérea.

Los mejores resultados en la parte aérea se obtuvieron con la aplicación de 100 mg L-1 de Pectimorf®, concentración que también incrementó el número de nódulos. Este resultado pudiera ser una consecuencia del aumento en la fijación biológica de nitrógeno que propicia una mayor síntesis de ureidos, lo que permite que la planta disponga de nitrógeno para la síntesis de proteínas y otras moléculas necesarias para la formación y crecimiento del vástago.

Estos incrementos en las variables morfoagronómicas y en la nodulación a las concentraciones de 1, 5 y 100 mg L-1 de Pectimorf® pueden ser el resultado de un grupo de señales biológicas desencadenadas en las plantas por la combinación de estos productos. Para esto se recomienda realizar estudios bioquímicos y moleculares mediante el análisis de metabolitos y enzimas involucradas en el metabolismo del nitrógeno y el carbono que permitan explicar este efecto. Se propone además, evaluar estos bioproductos en el rendimiento y en la calidad del cultivo.

CONCLUSIONES

  • Los efectos positivos que ejerce el Pectimorf®, en combinación con el Azofert-F®, en la nodulación y en el crecimiento de plantas de frijol, depende de la forma de aplicación y de la concentración de esta oligosacarina.

  • Estas macromoléculas ejercen un efecto significativo en la formación de raíces a concentraciones de 10 mg L-1, cuando se aplica a semillas previo a la siembra y de 1, 5 y 100 mg L-1 cuando se aplica por aspersión foliar.

  • La aplicación de esta mezcla de OGAs a las semillas no afecta la nodulación. Sin embargo, por aplicación foliar a concentraciones de 5 y 100 mg L-1 este proceso se beneficia.

  • A pesar de conocer que los OGAs pueden actuar como sustitutos de hormonas tradicionales y estimular el crecimiento y el desarrollo de las plantas, es necesario realizar estudios que permitan identificar qué procesos relacionados con el crecimiento vegetativo se estimulan y cómo benefician la fijación biológica del nitrógeno.

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Los autores de este trabajo declaran no presentar conflicto de intereses.

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Pectimorf® and Azofert-F® in the growth of bean plants (Phaseolus vulgaris L.)


ABSTRACT

In recent years in agriculture, the use of biostimulants has been enhanced to improve productivity and crop quality. The objective of this work was to determine the most effective concentration of a mixture of oligogalacturonides (Pectimorf®) in combination with the inoculant Azofert® (based on rhizobia), in the vegetative development of bean plants (Phaseolus vulgaris L.) Cuba Cueto variety -25-9-N. Two experiments were conducted under controlled conditions, in which two forms of application were evaluated and the concentrations 1, 5, 10, 20, 40 and 100 mg L-1 of Pectimorf® in seeds inoculated with Azofert® at the concentration of 1x109 CFU mL-1, and a dose of 200 mL of Azofert® per 46.04 kg of seed. In the first experiment the seeds were treated with the mixture of Azofert® and Pectimorf® prior to planting and in the second experiment, the foliar spray of Pectimorf® in the vegetative stage V3 was evaluated. Stimulation of nodulation and growth with the joint application of biostimulants depended on the form of application and the concentration of Pectimorf®. Most of the morphoagronomic indicators evaluated were stimulated with foliar spray of Pectimorf® at concentrations of 1, 5 and 100 mg L-1. However, only the radical dry mass was stimulated with 10 mg L-1 Pectimorf® when applied to the inoculated seeds.


INTRODUCTION

Biostimulants are microorganisms or substances that favor plant nutrition, confer tolerance to abiotic stress and increase crop yield and quality 1,2. Microbial biostimulants, such as rhizobia-based inoculants are frequently used to decrease the use of inorganic fertilizers. These microorganisms have the ability to carry out biological nitrogen fixation (FBN) in symbiosis with leguminous plants and through this process; they supply the plant with atmospheric nitrogen in an assimilable form, thus favoring its growth and development 3.

Legumes are very variable in terms of their efficiency to fix atmospheric nitrogen in symbiosis, especially common beans (Phaseolus vulgaris L.), which is considered among the least studied in this process 4. For this reason, we work in the search for non-microbial biostimulants that, together with these bacteria, allow activating the physiology of these plants and increasing the yields and quality of the crops 5.

Among the non-microbial biostimulants most used in agriculture are the Oligosaccharines. Within some molecules the most studied for their biological applications are oligogalacturonids, chitins and chitosans and nodulation factors of the Rhizobiaceae family 6. Oligogalacturonides (OGAs) can regulate the synthesis and action of hormones and different organogenesis and growth processes in plants 7.

The mixture of OGAs, commercially called Pectimorf®, stimulates rooting, growth and cell differentiation of different plant species 6,8. In addition, it can activate defense mechanisms and reduce or mitigate environmental stress in plants 6,9,10. However, despite the use of Pectimorf® in several species in different concentrations, forms of application and growing conditions, a study has not yet been carried out to determine which the concentrations that favor the growth of beans are. For this reason the objective this work was to determine the concentration of Pectimorf® in combination with Rhizobium more effective in stimulating the nodulation and the growth of bean plants (Phaseolus vulgaris L.), by means of seed treatment and foliar spray.

MATERIALS AND METHODS

The study was at the National Institute of Agricultural Sciences conducted in Mayabeque Province, Cuba. As biostimulants, the commercial inoculant Azofert-F® of Rhizobium leguminosarum (CF1, 1x109 CFU mL-1) was used at a dose of 200 mL per 46.04 kg of seed and a mixture of peptide oligosaccharides (oligogalacturonides) known commercially as Pectimorf®

Seed application

Bean seeds of the Cuba C-25-9-N variety (40 seeds per treatment) were treated with 170 µL of a mixture containing Pectimorf® in different concentrations (1, 5, 10, 20, 40 and 100 mg L-1) and the Azofert-F® inoculant. The seeds were in containers of 0.55 kg capacity sown, with typical Leachate Red Ferralitic soil, eutric 11. Eight treatments were established: two controls (one inoculated with Azofert-F® (inoculated control (IC)) and the other not inoculated or treated with Pectimorf® (absolute control (CA)) and the rest corresponded to each of the concentrations of Pectimorf® used. The plants grew in a light room with 16 light hours, at a temperature of 25-27 ºC, with 60-70 % relative humidity and were every day with running water irrigated. In the growth, stage R5 when 50 % of the plants had the first buttons were evaluated the number and dry mass of the total nodules (g), the number of trifoliate leaves, the diameter and length of the stem (cm). Besides, the radical length (cm), the aerial and root biomass (g) and the relative content of total chlorophylls in the third trifoliate sheet (SPAD units) were evaluated using the MINOLTA SPAD 502 Plus portable meter.

Foliar spray application

Eight treatments were established two controls (one inoculated with Azofert-F® (CI) and the other not inoculated or treated with Pectimorf® (CA)) and the rest corresponded to each of the Pectimorf® concentrations used. The seeds were inoculated with Azofert-F® and when 50 % of the plants had the second pair of trifoliate leaves deployed (growth stage V3), they were sprinkled with 1.5 mL of Pectimorf® per plant at different concentrations. The experiment was performed under the same conditions as the previous one; the same variables were evaluated in the growth stage R5.

Experimental design and statistical analysis

The experiments were performed under a Fully Randomized Design with two repetitions and 20 plants were evaluated per treatment. All results were processed from a simple classification variance analysis and comparison of means by the Tukey test p <0.05 in the SPSS statistical program, Statistics v22. To verify the normality of the data, the Kolmogorov-Smirnov test was used and for the homogeneity of variances, the Levene statistic was used.

RESULTS AND DISCUSSION
Seed Application

The effect of the joint application of Pectimorf® and Azofert-F® to bean seeds at different concentrations is observed in Tables 1 and 2.

In the nodulation variables evaluated, the effectiveness of the Azofert-F® inoculant was not evidenced with respect to the native population of the Rhizobium bacteria present in the soil used. Although the plants treated with Pectimorf® showed no significant differences in relation to the controls, there were differences between treatments (Table 1). Plants treated with concentrations of 10 and 100 mg L-1 had a greater number of nodules than plants treated with concentrations of 5 and 20 mg L-1. In the case of the dry mass of the nodules, it was lower for the treatment of 5 mg L-1 than for the rest of the treatments, this result is not sufficient to state that the application of the product at this concentration affects the biological fixation of nitrogen.

As for the growth variables, the highest value in the relative content of total chlorophylls in the third leaflet trifoliate corresponded to the plants treated with the concentration of 10 mg L-1, although this effect was not significant, compared to the control inoculated and with the treated plants with the concentration of 5 mg L-1.

The combination of both products increased the dry mass of the root in the treated plants with the concentration of 10 mg L-1, observing significant differences with the rest of the treatments, except with 5 mg L-1 (Figure 1). Although there were no significant differences in root length, the lowest value corresponded to plants treated with 10 mg L-1 Pectimorf®. These results indicate that this increase in dry root mass is due to an increase in the number of secondary and adventitious roots and not to the length of the root.

CA: absolute control, CI: inoculated control

Equal letters do not differ significantly for p <0.05. ESx, standard error of the mean

Similar results were obtained in experiments with soy plants (Glycine max) var. INCAsoy-24 inoculated with Bradyrhizobium and treated with 10 mg L-1 of Pectimorf® before sowing. The development of the radical system in the flowering stage, 60 days after sowing, was favored with the application of Pectimorf®, both in inoculated and non-inoculated seeds 12. Both results show the rooting power that some authors attribute to this mixture of OGAs 13-15.

In investigations conducted in petioles of African violet (Saintpaulia ionantha) with Pectimorf® at the concentration of 10 mg L-1, an increase in root length was evident, but not in the formation of secondary roots, an effect that was more significant than with the application of indole acetic acid (AIA) 13. This effect of Pectimorf® has also been obtained at concentrations below 10 mg L-1 (2 mg L-1) in banana plants cultivating ‘FHIA-18’ under in vitro conditions 16. In addition, at higher concentrations (20 mg L-1) in guava cuttings (Psidium guajava) var. Enana Roja Cubana, in which the rooting power of this product was manifested in the adventitious root formation 17.

These results corroborate what has been reported by other authors that OGAs can act as a substitute for traditional hormones, favoring cell differentiation and the formation of organs in plants 13.

Foliar spray application

Pectimorf® applied by foliar spray at the concentration of 100 mg L-1 stimulated the number of leaves produced, the dry mass of the aerial part, and the dry mass of the root and decreased the radical length. The rooting effect of the product was also observed at concentrations of 1 and 5 mg L-1. No effect of the products on the stem length was observed; however, the concentration of 1 mg L-1 increased its diameter (Table 3).

The relative content of total chlorophylls in the third trifoliate leaf did not show significant differences between treatments. There are authors who suggest that a possible way by which OGAs increase plant growth is because these molecules stimulate photosynthetic activity; which causes a greater gain of carbon skeletons that can be used for protein synthesis 18,19. However, it must be taken into account that photosynthetic activity is not determined solely by the chlorophyll content, but there are also other elements such as stomatal opening and closing and the activity of the rest of the components of the photosystems that influence in the process of photosynthesis.

In a study in bean plants sprinkled with 10 mg L-1 of Pectimorf®, in the second stage of the vegetative phase of cultivation, the product caused changes in distribution patterns and stomatal morphogenesis with an increase in the stomatal index. These modifications were fundamentally in the abaxial surface evidenced, where the occlusive cells were narrower and shorter. Likewise, it was observed that the leaves with the highest stomatal index had smaller stomata. The lower location of the stomata on the adaxial surface causes an increase in the stomatal resistance of this surface, when it is directly to solar radiation exposed and thus prevents water loss, which favors the availability of this substance for the photolysis to occur, a phenomenon that together with light is necessary for plants to carry out photosynthesis 20.

As for the nodulation variables, the number of total nodules was higher in the plants sprinkled with 100 mg L-1 and the dry mass of the nodules increased with the concentrations of 5 and 100 mg L-1 (Figure 2).

(A), in stage R5. CA: absolute control, CI: inoculated control

Equal letters do not differ significantly for p <0.05. ESx, standard error of the mean

Background of the combination of both biostimulants is only in field conditions taken, in the cultivation of soybean var. INCAsoy-24 and INCAsoy-27. In both studies the plants inoculated with Bradyrihzobium were sprinkled at the beginning of flowering with Pectimorf® at the concentration of 10 mg L-1. The evaluations were performed 60 days after planting for INCAsoy-24 and 45 days for INCAsoy-27. In the case of INCAsoy-24, the application of both products increased the aerial and root dry mass, while in the INCAsoy-27 variety, only the aerial dry mass. In these experiments, the application of both products did not favor nodulation 12,21. However, in our case the evaluations were made 35 days after sowing, being found that at lower concentrations (1 and 5 mg L-1) and higher (100 mg L-1) than those applied in soy, Pectimorf® favored both the formation of secondary roots and the development of the nodules.

The increase in the dry mass of the root caused by Pectimorf® at 5 and 100 mg L-1 confirms what was stated by other authors, that this product, based on OGAs has auxinic activity 22-24, although it is also possible The function you perform is to activate signals that stimulate the synthesis of this hormone. To affirm this, biochemical and molecular studies are required.

It is proposed that the development of the radical system allows the plant, both under normal conditions of growth and drought stress, a greater absorption of water and minerals that allows an increase in foliar development 25, as shown in the results with the concentration of 100 mg L-1. The results let the development of the root allowed the plant an increase in the number of leaves and the dry mass of the aerial part.

The best results in the aerial part were with the application of 100 mg L-1 of Pectimorf®, obtained, a concentration that also increased the number of nodules. This result could be a consequence of the increase in the biological fixation of nitrogen that favors a greater synthesis of ureides, which allows the plant to have nitrogen for the synthesis of proteins and other molecules necessary for the formation and growth of the stem.

These increases in morphoagronomic variables and nodulation at concentrations of 1, 5 and 100 mg L-1 of Pectimorf® may be the result of a group of biological signals triggered in plants by the combination of these products. For this, it is recommended to carry out biochemical and molecular studies through the analysis of metabolites and enzymes involved in the metabolism of nitrogen and carbon that explain this effect. It is also proposed to evaluate these bioproducts in yield and crop quality.

CONCLUSIONS

  • The positive effects that Pectimorf® exerts, in combination with Azofert-F®, on the nodulation and growth of bean plants, depends on the form of application and the concentration of this oligosaccharin.

  • These macromolecules have a significant effect on root formation at concentrations of 10 mg L-1, when applied to seeds prior to planting and 1, 5 and 100 mg L-1 when applied by foliar spray.

  • The application of this mixture of OGAs to the seeds does not affect the nodulation. However, by foliar application at concentrations of 5 and 100 mg L-1 this process benefits.

  • Despite knowing that OGAs can act as substitutes for traditional hormones and stimulate plant growth and development, it is necessary to conduct studies that identify which processes related to vegetative growth are stimulated and how they benefit the biological fixation of nitrogen.

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