Efecto de rizobios en el crecimiento y rendimiento del cultivar de maíz ( <i>Zea mays</i>L.) P-79-28

INTRODUCCIÓN

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El maíz constituye una especie vital en la alimentación y cultura de Centroamérica, se considera un cultivo estratégico para la soberanía y seguridad alimentaria en sus distintas formas de usos (11. González-Cortés N, Silos-Espino H, Estrada Cabral JC, Chávez-Muñoz JA, Tejero Jiménez L. Características y propiedades del maíz (Zea mays L.) criollo cultivado en Aguascalientes, México. Revista mexicana de ciencias agrícolas. 2016;7(3):669-80.). Se estima que durante la campaña 2020-2021 la producción mundial de este cultivo alcance los 1133,89 millones de toneladas (22. Produccion Agricola Mundial.com. Producción Mundial de Maíz 2020/2021 [Internet]. 2021 [cited 01/03/2021]. Available from: http://www.produccionagricolamundial.com/cultivos/maiz.aspx ). Este cultivo para su óptimo desarrollo necesita grandes cantidades de fertilizantes para poder alcanzar rendimientos aceptables, pero, a su vez, el uso irracional y desmesurado de fertilizantes constituye la principal causa de pérdida de la fertilidad de los suelos, también, incrementan significativamente la contaminación de los recursos hídricos y de la atmósfera (33. Rodríguez JHV, Landin WEC, Carreño D de los ÁC, Galarza FAE, Herrera GMI, Cárdenas A del RB, et al. Efecto de 3 formas de fertilización en cultivo de Maíz variedad DAS 3383, La Troncal-Ecuador. Revista Colombiana de Ciencia Animal - RECIA. 2020;12(1):e750-e750. doi:10.24188/recia.v12.n1.2020.750 ).

Bajo estas condiciones, se presenta la alternativa de utilizar tecnologías compatibles con la actividad microbiológica para favorecer la nutrición de las plantas. La aplicación de inoculantes microbianos constituye una alternativa emergente y un componente del manejo integrado en la nutrición vegetal (44. Nehra V, Saharan BS, Choudhary M. Evaluation of Brevibacillus brevis as a potential plant growth promoting rhizobacteria for cotton (Gossypium hirsutum) crop. SpringerPlus. 2016;5(1):1-10. doi:10.1186/s40064-016-2584-8 ). El empleo de bioproductos no pretende eliminar por completo el uso de insumos minerales, sino disminuir las dosis que se aplican a los cultivos y, por tanto, los efectos negativos de estos (55. Calero-Hurtado A, Pérez-Díaz Y, González-Pardo Hurtado Y, Olivera-Viciedo D, Peña-Calzada K, Castro-Lizazo I, et al. Aplicación complementaria de dos bioproductos incrementan la productividad del frijol común. Cultivos Tropicales [Internet]. 2020 [cited 30/03/2021];41(3). Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S0258-59362020000300007&lng=es&nrm=iso&tlng=es ). La aplicación de biofertilizantes a base de ‘Rizobacterias Promotoras del Crecimiento de las Plantas’ (PGPR), constituye una alternativa económica e inocua al ambiente, que permite incrementar los rendimientos agrícolas y disminuir los costos de producción (66. Moreno Reséndez A, García Mendoza V, Reyes Carrillo JL, Vásquez Arroyo J, Cano Ríos P. Rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal: una alternativa de biofertilización para la agricultura sustentable. Revista Colombiana de Biotecnología. 2018;20(1):68-83. doi:10.15446/rev.colomb.biote.v20n1.73707 ).

Los rizobios son bacterias diazotróficas del suelo que establecen una relación simbiótica con las plantas leguminosas. El aislamiento de estos microorganismos de la rizosfera y como endófitos de las gramíneas (77. Hernández Forte I, García N, Caridad M. Rizobios residentes en la rizosfera de plantas de arroz (Oryza sativa L.) cultivar INCA LP-5. Cultivos Tropicales. 2017;38(1):39-49.) y la presencia de mecanismos relacionados con la promoción del crecimiento vegetal, han permitido incluirlos dentro del grupo de las PGPR (66. Moreno Reséndez A, García Mendoza V, Reyes Carrillo JL, Vásquez Arroyo J, Cano Ríos P. Rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal: una alternativa de biofertilización para la agricultura sustentable. Revista Colombiana de Biotecnología. 2018;20(1):68-83. doi:10.15446/rev.colomb.biote.v20n1.73707 ), por lo que la investigación se plantea como objetivo evaluar el efecto de cepas de rizobios sobre caracteres de crecimiento y rendimiento en el cultivar de maíz P-79-28.

MATERIALES Y MÉTODOS

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El trabajo se desarrolló en la finca “El Mulato”, perteneciente a la CCS “Orlando Cuellar Peñalver”; durante los meses de diciembre 2018 hasta abril 2019. Esta se encuentra ubicada en carretera San José-Tapaste, 5½, Mayabeque, Cuba; la cual presenta un suelo Ferralítico Rojo Lixiviado, éutrico (88. Jiménez H, Infante B, Jiménez P, Speck C. Clasificación de los suelos de Cuba [Internet]. 1.^a ed. Instituto Nacional de Ciencia Agrícolas; 2015 [cited 2/03/2021]. Available from: https://isbn.cloud/9789597023777/clasificacion-de-los-suelos-de-cuba-2015/ ).

Se empleó el método de siembra de dos semillas por nido, del cultivar de maíz P-79-28, a la distancia de 50 cm, con un marco de plantación de 0,70 m x 0,40 m y se desarrolló sobre parcelas de cuatro surcos con 5 m de largo. Los tratamientos se dispusieron en un diseño de bloques al azar con tres réplicas (Tabla 1).

Tabla 1. Descripción de los tratamientos

Tratamientos	Descripción
T1	Control absoluto (tratamiento sin la aplicación de productos)
T2	Semillas inoculadas con la cepa Rhizobium sp.(C1)
T3	Semillas inoculadas con la cepa Rhizobium sp.(C4)
T4	Semillas inoculadas con la cepa Rhizobium sp. (C8)
T5	Semillas inoculadas con la cepa Rhizobium sp.(R10)

Las diferentes cepas de rizobios empleadas en los tratamientos se obtuvieron en el departamento de Fisiología Vegetal del Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), y fueron aisladas de plantas de maíz (99. Pérez Reneé. Aislamiento y caracterización de posibles rizobios asociados a la rizosfera de plantas de maíz (Zea mays) L. Efecto en el crecimiento del cultivo. [Facultad de Biología, Universidad de la Habana]: Universidad de La Habana; 2017. 35-38 p. https://www.researchgate.net/profile/Renee-Perez-Perez ). Las cepas con la nomenclatura C se aislaron del rizoplano del cultivar de maíz Canilla y en el caso de la nomenclatura R, se aislaron del rizoplano del cultivar Raúl.

En las parcelas establecidas se efectuó la preparación del suelo con tracción animal, empleando un arado de vertedera para la labor de rotura; posteriormente, se efectuó el surcado. No se efectuaron aplicaciones de fertilizantes químicos en ninguna de las fases del cultivo.

Las semillas se inocularon con las diferentes cepas de rizobios, momentos antes de la siembra, donde se empleó la dosis de 1 mL del producto puro por cada 250 g de semilla (equivalente a 1000 granos para este cultivar). Se procedió a la inoculación en bandejas esterilizadas, aplicando de forma directa el inóculo sobre las semillas de maíz.

Durante el desarrollo del cultivo se les realizó evaluaciones de 10 caracteres morfoagronómicos (Tabla 2), a una muestra de 10 plantas por tratamiento; las evaluaciones se realizaron según el Manual Gráfico para la Descripción Varietal del Maíz (Zea mays L.) (1010. Carballo A, Ramírez M, Coronado H, Andrade A, Sánchez S, Valdés M, et al. Guía Técnica para la Descripción Varietal [Internet]. 2014 [cited 01/03/2021]. Available from: https://www.researchgate.net/publication/313793274_Guia_Tecnica_para_la_Descripcion_Varietal_de_Maiz ). Las evaluaciones se efectuaron al seleccionar las plantas de los dos surcos del centro de cada parcela, para evitar el efecto de borde.

Tabla 2. Caracteres evaluados, unidad de medida y etapa de evaluación de plantas del cultivar de maíz P-79-28 inoculadas con rizobios

No.	Caracteres evaluados	Unidad de medida	Etapa de evaluación
1	Diámetro del tallo (DT)	(cm)	Llenado de grano
2	Altura a la mazorca superior (AMS)	(m)	Llenado de grano
3	Altura de la planta (AP)	(m)	Llenado de grano
4	Número de granos por hilera (NGH)	Unidad	Pos-cosecha
5	Longitud de la mazorca (LM)	(cm)	Pos-cosecha
6	Diámetro medio de la mazorca (DMM)	(cm)	Pos-cosecha
7	Número de granos por mazorca (NGM)	Unidad	Pos-cosecha
8	Masa de 100 granos (M100G)	(g)	Pos-cosecha
9	Masa total de los granos por mazorca (MTG)	(g)	Pos-cosecha
10	Diámetro medio de la tuza (DMT)	(cm)	Pos-cosecha

La cosecha manual se llevó a cabo a los 96 días de haberse efectuado la siembra (28 de diciembre de 2018 - 2 de abril de 2019).

Se realizó un análisis de varianza de clasificación simple, a los 10 caracteres cuantitativos evaluados (DT, AMS, AP, NGH, LM, DMM, NGM, M100G, MTG, DMT) de los diferentes tratamientos, a través del programa estadístico Stagraphics Plus versión 5.1 para Windows.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

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Efecto de rizobios sobre caracteres de crecimiento del maíz

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En el transcurso del experimento se evaluaron tres caracteres relacionados con la etapa del crecimiento del cultivo (AP, AMS y DT).

Como muestra la Figura 1, los tratamientos 2 y 4 mostraron los mejores resultados para el carácter AP; en los cuales se emplearon las cepas C1 y C8, respectivamente. Los tratamientos 1 y 3 difirieron significativamente de éstos (Testigo y C4), aunque el tratamiento 5 (cepa R10) mostró valores estadísticamente compartidos entre todos los tratamientos.

Figura 1. Media y significación estadística de los caracteres relacionados con el crecimiento: Altura de la Planta (AP) (m) y Altura a la Mazorca Superior (AMS) (m)

En cuanto a AMS, el tratamiento 2 (C1); fue significativamente superior al resto de los tratamientos, donde el de menor altura a la mazorca superior (AMS) fue el tratamiento 1 (Testigo).

Al analizar estos resultados y lo que se planteó en el año 2003 (1111. Martínez M, Ortiz R, Ríos H. Caracterización y evaluación participativa de maíz colectado en la localidad de Catalina de Güines, la Habana. Cultivos Tropicales. 2003;24(4):69-75.), donde el autor refiere la existencia de una correlación positiva entre AP y AMS-se puede considerar este hecho como el factor que aportó al comportamiento mostrado por el tratamiento 2 respecto al carácter AMS.

Sin embargo, es de resaltar el comportamiento para el carácter AMS entre los tratamientos 4 y 5. Al respecto, es importante considerar para ambos caracteres (AP y AMS), los valores que se obtuvieron en los tratamientos 2, 4 y 5, lo que permitiría estimar la efectividad de las cepas C1, C8 y R10.

Para el carácter DT (Figura 2), no hubo diferencias significativas entre los tratamientos analizados, por lo que la inoculación de las plantas de maíz con Rhizobium sp. no muestran efecto para el mismo.

Figura 2. Media y significación estadística del carácter relacionado con el crecimiento: Diámetro del Tallo (DT) (cm)

De manera general, el tratamiento que mejor resultado mostró, para la mayoría de los caracteres evaluados, fue el número 2, el cual se inoculó con la cepa C1 de Rhizobium sp.

A partir de los resultados obtenidos en cuanto a los caracteres evaluados anteriormente, es evidente que las cepas de rizobios utilizadas en los tratamientos muestran un efecto superior en la fase de crecimiento del cultivo, pues mostraron mejores resultados los tratamientos inoculados con las cepas, en comparación con el testigo.

Existen numerosas investigaciones que demuestran la posibilidad de los rizobios para colonizar y potenciar el crecimiento en el maíz y en otros cultivares no pertenecientes a la familia de las leguminosas, como: lechuga, pimiento y tomate (1212. Blanco EL, Castro Y, Olivo A, Skwierinski R, Barrios FM. Germinación y crecimiento de plántulas de pimentón y lechuga inoculadas con rizobios e identificación molecular de las cepas. Bioagro. 2018;30(3):207-18., 1313. Marquina ME, Ramírez Y, Castro Y. Efecto de bacterias rizosféricas en la germinación y crecimiento del pimentón Capsicumannuum L. var. Cacique Gigante. Bioagro. 2018;30(1):3-16.). Sin embargo, no se encuentran reportes anteriores de los efectos de las cepas analizadas en el presente estudio sobre los caracteres relacionados con el crecimiento: AP, AMS y DT; elemento que, sin lugar a dudas, refiere nuevos aportes de estas cepas en el cultivo del maíz.

Efecto de rizobios sobre caracteres de rendimiento del maíz

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En la Figura 3, se muestra el análisis del efecto de las cepas que se inocularon en los caracteres DMM, LM y DMT. Para el DMM y LM, los tratamientos 1, 2, 3 y 4 mostraron resultados similares; mientras que en el DMT no hubo diferencias significativas entre los tratamientos.

Figura 3. Media y significación estadística de los caracteres de rendimiento: Diámetro Medio de la Mazorca (DMM), Longitud de la Mazorca (LM) y Diámetro Medio de la Tusa (DMT) (cm)

En cuanto a los caracteres NGH y NGM, no hubo diferencias significativas entre los tratamientos (Figura 4); no siendo así para los caracteres M100G y MTG, donde el tratamiento con mejor resultado fue el 1 (Figura 5).

Figura 4. Media y significación estadística de los caracteres de rendimiento Número de Granos por Hileras (NGH) y Número de Granos por Mazorca (NGM) (unidades)

Figura 5. Media y significación estadística de los caracteres de rendimiento: Masa de 100 Granos (M100G) (g) y Masa Total de los Granos (MTG) (g)

Una vez analizados los diferentes caracteres, tanto de crecimiento como rendimiento, se puede observar que las diferentes cepas de rizobios mostraron efectos positivos durante la etapa de crecimiento, no siendo así con las variables de rendimientos evaluados.

Al respecto, en la presente investigación, la aplicación de las cepas de Rhizobium fue efectuada a las semillas antes de la siembra, no siendo aplicado al cultivo en otras de las fases de desarrollo; lo que pudo haber determinado la no influencia de las cepas evaluadas en los caracteres de rendimiento analizados. De manera general, se plantea que las cepas de Rhizobium sp. forman nódulos en las leguminosas, proporcionando nitrógeno fijado a sus huéspedes. Pero también, se ha demostrado que los rizobios son capaces de colonizar las raíces de las no leguminosas, tan eficientemente como colonizan sus hospederos de leguminosas (99. Pérez Reneé. Aislamiento y caracterización de posibles rizobios asociados a la rizosfera de plantas de maíz (Zea mays) L. Efecto en el crecimiento del cultivo. [Facultad de Biología, Universidad de la Habana]: Universidad de La Habana; 2017. 35-38 p. https://www.researchgate.net/profile/Renee-Perez-Perez ).

En un experimento realizado en el cultivo del maíz (1414. Bécquer CJ, Salas B. Selección de rizobios adaptados a ecosistemas ganaderos de Alberta, Canadá, inoculados en maíz (Zea mays, L.). Fase I: invernadero. Pastos y Forrajes. 2008;31(3):229-46.), las inoculaciones de diferentes cepas nativas mostraron datos estadísticos superiores al control, lo que pudo deberse a que los rizobios producen fitohormonas que favorecen una mayor extracción de nutrientes del suelo, promoviendo el crecimiento vegetal y, posiblemente, incrementos en los rendimientos. En el mismo año, en otra investigación, estos autores obtuvieron resultados similares al aplicar cepas de rizobios procedentes de ecosistemas ganaderos de Sancti Spíritus, Cuba.

El efecto de los rizobios sobre el crecimiento fue demostrado en otras investigaciones, donde se reportó un estímulo en la altura de la planta en maíces cultivados en macetas, posterior a la aplicación de nueve aislamientos de rizobios, en comparación con el control no inoculado (1515. Mehboob I, Zahir ZA, Arshad M, Tanveer A, Khalid M. Comparative effectiveness of different Rhizobium sp. for improving growth and yield of maize (Zea mays L.). Soil and Environment. 2012;31(1):37-46.). Dichos autores refieren un efecto en la altura de la planta de 3,23 y 23,44 % sobre el control no inoculado, demostrando que la inoculación con las cepas estudiadas mejoró los parámetros de crecimiento y rendimiento del maíz, tanto en macetas como en campo.

Por otro parte, se ha revelado que la efectividad de los aislamientos de rizobios varía entre diferentes especies contra un hospedero común (1616. Hafeez FY, Safdar ME, Chaudhry AU, Malik KA. Rhizobial inoculation improves seedling emergence, nutrient uptake and growth of cotton. Australian Journal of Experimental Agriculture. 2004;44(6):617-22. doi:10.1071/ea03074 ), y de un sitio a otro en el que se efectúen las experimentaciones (1515. Mehboob I, Zahir ZA, Arshad M, Tanveer A, Khalid M. Comparative effectiveness of different Rhizobium sp. for improving growth and yield of maize (Zea mays L.). Soil and Environment. 2012;31(1):37-46.).

Sin embargo, estos valores fueron superiores a los encontrados por otros científicos en un experimento (1717. Prévost D, Saddiki S, Antoun H. Growth and mineral nutrition of corn inoculated with effective strains of Bradyrhizobium japonicum. En: Proceedings of the 5th International PGPR Workshop. Villa Carlos Paz, Córdoba, Argentina; 2000.), donde se inoculó maíz con cepas comerciales de Bradyrhizobium japonicum, en el cual obtuvieron incrementos en la masa seca aérea de la planta, desde 6,7 % hasta 8,7 %, con respecto al control absoluto. Otros autores, hallaron que la cepa E11 de Rhizobium leguminosarum bv. trifolii fue capaz de estimular el crecimiento en maíz, en condiciones de campo (1818. Yanni YG, Rizk RY, El-Fattah FKA, Squartini A, Corich V, Giacomini A, et al. The beneficial plant growth-promoting association of Rhizobium leguminosarum bv. trifolii with rice roots. FunctionalPlantBiology. 2001;28(9):845-70. doi:10.1071/pp01069 ).

En este sentido, al considerar la similitud en el origen de las cepas utilizadas en la presente investigación, pudo haber contribuido a los resultados obtenidos, donde no se obtuvieron diferencias significativas entre las cepas para los caracteres de rendimiento evaluados (DMM, LM, DMT, NGH y NGM). Por su parte, la inoculación de las cepas fue efectuada en las mismas condiciones experimentales sobre un mismo hospedero, lo que pudo haber contribuido a la similitud encontrada en el comportamiento de las cepas sobre los caracteres de rendimiento evaluados.

Aunque no pudo ser probada una eficiencia de las cepas estudiadas sobre los caracteres de maíz relacionados con el rendimiento, es distintivo los resultados mostrados para el caso del Tratamiento 2 (cepa C1 de Rhizobium sp.) sobre AP, AMS y DT, argumentos que aportan a favor de la utilización de esta cepa en el cultivo del maíz.

CONCLUSIONES

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Los rizobios inoculados en las semillas de maíz mostraron efectos superiores en la planta, durante la etapa de crecimiento del cultivo, lo que no ocurrió para los caracteres de rendimiento.
El tratamiento 2 mostró el mejor resultado para la mayoría de los parámetros evaluados, lo que demostró la eficiencia de la cepa C1 de Rhizobium sp. evaluada.

RECOMENDACIONES

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A partir de los resultados obtenidos en el presente estudio y teniendo en cuenta las evidencias referenciales de la literatura consultada, se propone evaluar el efecto de las cepas de rizobios estudiadas sobre otros caracteres morfoagronómicos del cultivo y otros cultivares de maíz, con el fin de evaluar la efectividad de las mismas.

INTRODUCTION

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Corn is a vital species in the food and culture of Central America, and it is considered a strategic crop for food sovereignty and security in its different forms of use (11. González-Cortés N, Silos-Espino H, Estrada Cabral JC, Chávez-Muñoz JA, Tejero Jiménez L. Características y propiedades del maíz (Zea mays L.) criollo cultivado en Aguascalientes, México. Revista mexicana de ciencias agrícolas. 2016;7(3):669-80.). It is estimated that during the 2020-2021 season, world production of this crop will reach 1,133.89 million tons (22. Produccion Agricola Mundial.com. Producción Mundial de Maíz 2020/2021 [Internet]. 2021 [cited 01/03/2021]. Available from: http://www.produccionagricolamundial.com/cultivos/maiz.aspx ). For its optimal development, this crop requires large amounts of fertilizers to achieve acceptable yields, but, at the same time, the irrational and excessive use of fertilizers is the main cause of soil fertility loss, as well as a significant increase in the pollution of water resources and the atmosphere (33. Rodríguez JHV, Landin WEC, Carreño D de los ÁC, Galarza FAE, Herrera GMI, Cárdenas A del RB, et al. Efecto de 3 formas de fertilización en cultivo de Maíz variedad DAS 3383, La Troncal-Ecuador. Revista Colombiana de Ciencia Animal - RECIA. 2020;12(1):e750-e750. doi:10.24188/recia.v12.n1.2020.750 ).

Under these conditions, the alternative is to use technologies compatible with microbiological activity to favor plant nutrition. The application of microbial inoculants is an emerging alternative and a component of integrated plant nutrition management (44. Nehra V, Saharan BS, Choudhary M. Evaluation of Brevibacillus brevis as a potential plant growth promoting rhizobacteria for cotton (Gossypium hirsutum) crop. SpringerPlus. 2016;5(1):1-10. doi:10.1186/s40064-016-2584-8 ). The use of bioproducts is not intended to eliminate the use of mineral inputs, but to reduce the doses applied to crops and, therefore, their negative effects (55. Calero-Hurtado A, Pérez-Díaz Y, González-Pardo Hurtado Y, Olivera-Viciedo D, Peña-Calzada K, Castro-Lizazo I, et al. Aplicación complementaria de dos bioproductos incrementan la productividad del frijol común. Cultivos Tropicales [Internet]. 2020 [cited 30/03/2021];41(3). Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S0258-59362020000300007&lng=es&nrm=iso&tlng=es ). The application of biofertilizers based on 'Plant Growth Promoting Rhizobacteria' (PGPR) constitutes an economic and environmentally friendly alternative that allows increasing agricultural yields and reducing production costs (66. Moreno Reséndez A, García Mendoza V, Reyes Carrillo JL, Vásquez Arroyo J, Cano Ríos P. Rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal: una alternativa de biofertilización para la agricultura sustentable. Revista Colombiana de Biotecnología. 2018;20(1):68-83. doi:10.15446/rev.colomb.biote.v20n1.73707 ).

Rhizobia are diazotrophic soil bacteria that establish a symbiotic relationship with leguminous plants. The isolation of these microorganisms from the rhizosphere and as endophytes of grasses (77. Hernández Forte I, García N, Caridad M. Rizobios residentes en la rizosfera de plantas de arroz (Oryza sativa L.) cultivar INCA LP-5. Cultivos Tropicales. 2017;38(1):39-49.) and the presence of mechanisms related to the promotion of plant growth have allowed them being included within the PGPR group (66. Moreno Reséndez A, García Mendoza V, Reyes Carrillo JL, Vásquez Arroyo J, Cano Ríos P. Rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal: una alternativa de biofertilización para la agricultura sustentable. Revista Colombiana de Biotecnología. 2018;20(1):68-83. doi:10.15446/rev.colomb.biote.v20n1.73707 ). Therefore, the objective of this research is to evaluate the effect of rhizobial strains on growth and yield traits in the maize cultivar P-79-28.

MATERIALS AND METHODS

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The work was developed in the farm "El Mulato", belonging to the CCS "Orlando Cuellar Peñalver"; during the months of December 2018 to April 2019. This is located in San José-Tapaste road, 5½, Mayabeque, Cuba which presents a Ferrallitic Red Lixiviated Ferrallitic soil, eutric (88. Jiménez H, Infante B, Jiménez P, Speck C. Clasificación de los suelos de Cuba [Internet]. 1.^a ed. Instituto Nacional de Ciencia Agrícolas; 2015 [cited 2/03/2021]. Available from: https://isbn.cloud/9789597023777/clasificacion-de-los-suelos-de-cuba-2015/ ).

The method of sowing two seeds per nest was used, of the corn cultivar P-79-28, at a distance of 50 cm, with a planting frame of 0.70 m x 0.40 m and was developed on plots of four furrows with 5 m long. Treatments were arranged in a randomized block design with three replications (Table 1).

Table 1. Description of treatments

Treatments	Description
T1	Absolute control (treatment without product application)
T2	Seeds inoculated with the strain Rhizobium sp. (C1)
T3	Seeds inoculated with Rhizobium sp. strain (C4)
T4	Seed inoculated with Rhizobium sp. strain (C8)
T5	Seeds inoculated with strain Rhizobium sp.(R10)

Different rhizobial strains used in the treatments were obtained from the Department of Plant Physiology of the National Institute of Agricultural Sciences (INCA), and they were isolated from corn plants (99. Pérez Reneé. Aislamiento y caracterización de posibles rizobios asociados a la rizosfera de plantas de maíz (Zea mays) L. Efecto en el crecimiento del cultivo. [Facultad de Biología, Universidad de la Habana]: Universidad de La Habana; 2017. 35-38 p. https://www.researchgate.net/profile/Renee-Perez-Perez ). Strains with the C nomenclature were isolated from the rhizoplane of the maize cultivar Canilla and in the case of the R nomenclature they were isolated from the rhizoplane of the cultivar Raul.

In the established plots, soil preparation was carried out with animal traction, using a moldboard plow for the breaking work; subsequently, furrowing was carried out. No chemical fertilizers were applied at any stage of cultivation.

Seeds were inoculated with the different strains of rhizobia just before sowing, using a dose of 1 mL of pure product per 250 g of seed (equivalent to 1000 grains for this cultivar). Inoculation was carried out in sterilized trays, applying the inoculum directly on corn seeds.

During crop development, evaluations of 10 morphoagronomic characters (Table 2) were carried out on a sample of 10 plants per treatment; evaluations were carried out according to the Graphic Manual for the Varietal Description of Maize (Zea mays L.) (1010. Carballo A, Ramírez M, Coronado H, Andrade A, Sánchez S, Valdés M, et al. Guía Técnica para la Descripción Varietal [Internet]. 2014 [cited 01/03/2021]. Available from: https://www.researchgate.net/publication/313793274_Guia_Tecnica_para_la_Descripcion_Varietal_de_Maiz ). Evaluations were carried out by selecting plants from the two furrows in the center of each plot, to avoid the edge effect.

Table 2. Traits evaluated, unit of measurement and stage of evaluation of rhizobium-inoculated plants of maize cultivar P-79-28

No.	Characteres assessed	Unit of measurement	Stage of assessment
1	Stem diameter (SD) (cm)	(cm)	Grain filling
2	Height to the upper cob (HUC) (m)	(m)	Grain filling
3	Height of plant (HP)	(m)	Grain filling
4	Number of grains per row (NGR)	Unit	Post-harvest
5	Cob length (CL)	(cm)	Post-harvest
6	Mean cob diameter (MCD)	(cm)	Post-harvest
7	Number of grains per cob (NGM)	Unit	Post-harvest
8	Mass of 100 kernels (M100G)	(g)	Post-harvest
9	Total mass of grains per cob (TMG)	(g)	Post-harvest
10	Mean diameter of the cob (MDC)	(cm)	Post-harvest

Hand harvesting was carried out 96 days after sowing (December 28, 2018 - April 2, 2019).

A simple rank analysis of variance was performed on the 10 quantitative traits evaluated (SD, HUC, PH, NGR, LC, MCD, NGM, M100G, TMG, MDT) of the different treatments, through the statistical program Stagraphics Plus version 5.1 for Windows.

RESULTS AND DISCUSSION

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Effect of rhizobia on maize growth traits

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During the course of the experiment, three characters related to the growth stage of the crop (PH, HUC and SD) were evaluated.

As shown in Figure 1, treatments 2 and 4 showed the best results for the PH trait, in which strains C1 and C8, respectively were used. Treatments 1 and 3 differed significantly from these (Control and C4), although treatment 5 (strain R10) showed statistically shared values among all treatments.

Figure 1. Mean and statistical significance of growth-related traits: Plant Height (PH) (m) and Height to Upper Cob (HUC) (m)

Regarding HUC, treatment 2 (C1) was significantly superior to the rest of the treatments, where the one with the lowest height to the upper cob (HUC) was treatment 1 (Control).

When analyzing these results and what was proposed in 2003 (1111. Martínez M, Ortiz R, Ríos H. Caracterización y evaluación participativa de maíz colectado en la localidad de Catalina de Güines, la Habana. Cultivos Tropicales. 2003;24(4):69-75.), where the author refers to the existence of a positive correlation between PH and HUC, this fact can be considered as the factor that contributed to the behavior shown by treatment 2 with respect to the HUC character.

However, it is important to highlight the behavior for the HUC trait between treatments 4 and 5. In this regard, it is important to consider for both traits (PH and HUC), values obtained in treatments 2, 4 and 5, which would allow estimating the effectiveness of strains C1, C8 and R10.

For the SD trait (Figure 2), there were no significant differences among treatments analyzed, so inoculation of the maize plants with Rhizobium sp. showed no effect.

Figure 2. Mean and statistical significance of growth-related trait: Stem diameter (SD) (cm)

In general, the treatment that showed the best results for most of the traits evaluated was number 2, which was inoculated with Rhizobium sp. strain C1.

From the results obtained for the characters evaluated above, it is evident that the rhizobial strains used in the treatments show a superior effect on the growth phase of the crop, since the treatments inoculated with the strains showed better results compared to the control.

There are investigations that demonstrate the possibility of rhizobia to colonize and enhance growth in corn and other cultivars not belonging to the legume family, such as lettuce, bell pepper and tomato (1212. Blanco EL, Castro Y, Olivo A, Skwierinski R, Barrios FM. Germinación y crecimiento de plántulas de pimentón y lechuga inoculadas con rizobios e identificación molecular de las cepas. Bioagro. 2018;30(3):207-18., 1313. Marquina ME, Ramírez Y, Castro Y. Efecto de bacterias rizosféricas en la germinación y crecimiento del pimentón Capsicumannuum L. var. Cacique Gigante. Bioagro. 2018;30(1):3-16.). However, there are no previous reports on the effects of the strains analyzed in the present study on the growth-related traits: PH, HUC and SD, an element that undoubtedly refers to new contributions of these strains in the cultivation of maize.

Effect of rhizobia on maize yield traits

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Figure 3 shows the analysis of the effect of the inoculated strains on the MCD, LC and MDC traits. For MCD and LM, treatments 1, 2, 3 and 4 showed similar results while in MDC there were no significant differences among treatments.

Figure 3. Mean and statistical significance of yield traits: Mean Diameter of the Cob (MDC), Length of the Cob (LC) and Mean Diameter of the Cob (MDC) (cm)

For NGH and NGR traits, there were no significant differences between treatments (Figure 4); this was not the case for the M100G and TMG traits, where the treatment with the best result was treatment 1 (Figure 5).

Figure 4. Mean and statistical significance of yield traits Number of Grains per Row (NGR) and Number of Grains per Cob (NGC) (units)

Figure 5. Mean and statistical significance of yield traits: Mass of 100 Grains (M100G) (g) and Total Grain Mass (TGM) (g)

Once the different growth and yield traits were analyzed, it can be observed that the different rhizobium strains showed positive effects during the growth stage, but not with the yield variables evaluated.

In this research, the Rhizobium strains were applied to the seeds before sowing, and they were not applied to the crop in other stages of development, which could have determined the lack of influence of the strains evaluated on the yield traits analyzed. In general, it is proposed that Rhizobium sp. strains form nodules on legumes, providing fixed nitrogen to their hosts. However, it has also been shown that rhizobia are able to colonize the roots of non-legumes as efficiently as they colonize their legume hosts (99. Pérez Reneé. Aislamiento y caracterización de posibles rizobios asociados a la rizosfera de plantas de maíz (Zea mays) L. Efecto en el crecimiento del cultivo. [Facultad de Biología, Universidad de la Habana]: Universidad de La Habana; 2017. 35-38 p. https://www.researchgate.net/profile/Renee-Perez-Perez ).

In an experiment conducted on maize (1414. Bécquer CJ, Salas B. Selección de rizobios adaptados a ecosistemas ganaderos de Alberta, Canadá, inoculados en maíz (Zea mays, L.). Fase I: invernadero. Pastos y Forrajes. 2008;31(3):229-46.), inoculations of different native strains showed statistically superior data to the control, which could be because rhizobia produce phytohormones that favor a greater extraction of nutrients from the soil, promoting plant growth and, possibly, increased yields. In the same year, in another investigation, these authors obtained similar results when applying rhizobia strains from livestock ecosystems of Sancti Spíritus, Cuba.

The rhizobia effect on growth was demonstrated in other research, where a stimulus in plant height was reported in corn grown in pots, after the application of nine isolates of rhizobia, in comparison with the non-inoculated control (1515. Mehboob I, Zahir ZA, Arshad M, Tanveer A, Khalid M. Comparative effectiveness of different Rhizobium sp. for improving growth and yield of maize (Zea mays L.). Soil and Environment. 2012;31(1):37-46.). These authors report an effect on plant height of 3.23 and 23.44 % over the non-inoculated control, demonstrating that inoculation with the strains studied improved the growth and yield parameters of corn, both in pots and in the field.

On the other hand, it has been revealed that the effectiveness of rhizobial isolates varies among different species against a common host (1616. Hafeez FY, Safdar ME, Chaudhry AU, Malik KA. Rhizobial inoculation improves seedling emergence, nutrient uptake and growth of cotton. Australian Journal of Experimental Agriculture. 2004;44(6):617-22. doi:10.1071/ea03074 ), and from one site to another where the experiments are carried out (1515. Mehboob I, Zahir ZA, Arshad M, Tanveer A, Khalid M. Comparative effectiveness of different Rhizobium sp. for improving growth and yield of maize (Zea mays L.). Soil and Environment. 2012;31(1):37-46.).

However, these values were higher than the found ones by other scientists in an experiment (1717. Prévost D, Saddiki S, Antoun H. Growth and mineral nutrition of corn inoculated with effective strains of Bradyrhizobium japonicum. En: Proceedings of the 5th International PGPR Workshop. Villa Carlos Paz, Córdoba, Argentina; 2000.), where corn was inoculated with commercial strains of Bradyrhizobium japonicum, in which they obtained increases in the aerial dry mass of the plant, from 6.7 to 8.7%, with respect to the absolute control. Other authors found that strain E11 of Rhizobium leguminosarum bv. trifolii was able to stimulate growth in corn under field conditions (1818. Yanni YG, Rizk RY, El-Fattah FKA, Squartini A, Corich V, Giacomini A, et al. The beneficial plant growth-promoting association of Rhizobium leguminosarum bv. trifolii with rice roots. FunctionalPlantBiology. 2001;28(9):845-70. doi:10.1071/pp01069 ).

In this sense, when considering the similarity in the origin of the strains used in this research, it could have contributed to the results obtained, where no significant differences were obtained among the strains for the yield traits evaluated (MCD, LC, MDC, NGR and NGC). The inoculation of the strains was carried out under the same experimental conditions on the same host, which may have contributed to the similarity found in the behavior of the strains on the yield traits evaluated.

Although it was not possible to prove the efficiency of the strains studied on the corn traits related to yield, the results shown for the case of Treatment 2 (strain C1 of Rhizobium sp.) on PH, HUC and SD are distinctive, arguments in favor of the use of this strain in corn cultivation.

CONCLUSIONS

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Rhizobia inoculated on maize seeds showed superior effects on the plant, during the growth stage of the crop, which did not occur for yield traits.
Treatment 2 showed the best result for most of the parameters evaluated, which demonstrated the efficiency of Rhizobium sp. strain C1 evaluated.

RECOMMENDATIONS

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Based on the results obtained in the present study and, taking into account the reference evidence of the literature consulted, it is proposed to evaluate the effect of the rhizobial strains studied on other morphoagronomic characters of the crop and other maize cultivars, in order to assess their effectiveness.

Efecto de rizobios en el crecimiento y rendimiento del cultivar de maíz (Zea mays L.) P-79-28