Cultivos Tropicales Vol. 44, No. 2, abril-junio, 2023, ISSN: 1819-4087
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Articulo original

Evaluación del efecto de rizobios y de un HMA en soya (Glycine max (L.) Merrill)

 

iDJorge Corbera-Gorotiza*✉:jcorbera@inca.edu.cu

iDMaría C. Nápoles-García


Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), carretera San José-Tapaste, km 3½, Gaveta Postal 1, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32 700

 

*Autor para correspondencia: jcorbera@inca.edu.cu

RESUMEN

El experimento fue desarrollado en condiciones de campo, sobre un suelo Ferralítico Rojo Lixiviado, en el área experimental central del Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas de Cuba, con la finalidad de evaluar cepas de rizobios y una de hongo micorrízico arbuscular, sobre el crecimiento y desarrollo del cultivar de soya INCAsoy-27, sembrada en época de verano. Para ello se empleó un diseño de bloques al azar con cuatro repeticiones por tratamiento, los cuales consistieron en la inoculación de los microorganismos, en sus formas simples y la combinación de cada cepa de rizobio con la micorriza arbuscular empleada, así como dos tratamientos controles, absoluto y con fertilización mineral. Los resultados mostraron un efecto positivo del empleo de las diferentes cepas de rizobios en el crecimiento y el rendimiento del cultivar de soya evaluado, con resultados similares entre ellas e incrementos del rendimiento con relación al control absoluto entre 11,01 y 14,68 %, los que se hicieron superiores cuando se coinocularon ambos biofertilizantes (entre 31,19 y 38,53 %, en relación con el control absoluto y entre 13,49 y 19,84 %, en relación con el control fertilizado), con diferencias poco significativas entre ellos, independientemente de la cepa de rizobio evaluada. Estos resultados demuestran los efectos sinérgicos y beneficiosos de la coinoculación rizobio-hongo micorrízico arbuscular en este cultivo.

Palabras clave: 
inoculación, leguminosa, rendimiento

Recibido: 31/7/2021; Aceptado: 10/11/2021

Conflicto de intereses: Los autores declaran no tener conflicto de intereses

Contribución de los autores: Conceptualización: Jorge Corbera-Gorotiza, María Caridad Nápoles-García. Investigación: Jorge Corbera-Gorotiza. Metodología: Jorge Corbera-Gorotiza, María Caridad Nápoles-García. Supervisión: Jorge Corbera-Gorotiza, María Caridad Nápoles-García. Escritura del borrador inicial. Escritura y edición final y Curación de datos: Jorge Corbera-Gorotiza

Este artículo se encuentra bajo licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial 4.0 Internacional (CC BY-NC 4.0)

CONTENIDO

INTRODUCCIÓN

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La soya (Glycine max (L.) Merrill) es la oleaginosa de mayor importancia a nivel mundial porque de sus granos, que constituyen la principal fuente de proteína vegetal, se obtienen diversos productos esenciales en la alimentación humana y animal (11. Falconi-Moreano IC, Tandazo-Falquez NP, Mora-Gutiérrez MC, López-Bermúdez FL. Evaluación agronómica de materiales de soya (Glycine max. (L)Merril) de hilium claro. RECIAMUC. 2017;1(4):850-60. doi:10.26820/reciamuc/1.4.2017.850-860 ,22. Ghani M, Kulkarni KP, Song JT, Shannon JG, Lee J-D. Soybean Sprouts: A Review of Nutrient Composition, Health Benefits and Genetic Variation. Plant Breeding and Biotechnology. 2016;4(4):398-412. doi:10.9787/PBB.2016.4.4.398 ), posee un alto valor nutritivo, con valores de 38-42 % de proteínas y de 18-20 % de aceite. Su consumo se incrementa cada día, debido a la necesidad de utilizar el grano como materia prima en la elaboración de alimentos concentrados para animales y para el consumo humano (11. Falconi-Moreano IC, Tandazo-Falquez NP, Mora-Gutiérrez MC, López-Bermúdez FL. Evaluación agronómica de materiales de soya (Glycine max. (L)Merril) de hilium claro. RECIAMUC. 2017;1(4):850-60. doi:10.26820/reciamuc/1.4.2017.850-860 ). Este cultivo se encuentra entre los diez de mayor importancia en el mundo, se siembra en más de 90,2 millones de hectáreas, cuya producción mundial supera los 345,96 millones de toneladas, lo cual representa un aumento de 10,52 % en la producción mundial de los últimos años (33. FAO. Estadísticas mundiales de producción de soya [Internet]. 2018 [cited 08/11/2021]. Available from: https://blogagricultura.com/estadisticas-soya-produccion/ ). El cultivo de soya finalizó con 348 millones de toneladas en la campaña 2016-2017, constituyendo un récord histórico a nivel mundial (44. Departament of Agriculture(USDA). World Agricultural Outlook Board [Internet]. 2018 [cited 08/11/2021]. Available from: https://www.usda.gov/oce/commodity-markets/waob ).

Entre las alternativas agroecológicas que hoy se proponen en Cuba y el mundo, se encuentra la aplicación de bioestimulantes, los cuales incluyen diversas formulaciones de compuestos, sustancias, microorganismos y otros productos, que al ser aplicados a las plantas o los suelos, regulan y mejoran los procesos fisiológicos del cultivo (absorción y asimilación de nutrientes, tolerancia a estrés biótico o abiótico), haciéndolos más eficientes y mejorando algunas características agronómicas (55. Sembralia - Cefetra Dijital Services. ¿Que son los bioestimulantes agrícolas y cómo pueden ayudarte? [Internet]. 2023 [cited 08/11/2021]. Available from: https://sembralia.com/blogs/blog/bioestimulantes-agricolas ). Dentro de estos, se encuentran los microorganismos benéficos que juegan un rol fundamental en los agroecosistemas naturalmente sustentables. Algunos de ellos, pueden ser utilizados como inoculantes para beneficiar a las plantas, ya que desarrollan actividades que involucran una promoción de su crecimiento y su protección. Las asociaciones de Rhizobium-micorrizas arbusculares (MA), actúan sinérgicamente en los niveles de infección, nutrición mineral y crecimiento de las plantas (66. Delgado H. Análisis de la combinación de microorganismos bioestimulantes (Micorrizas y Rhizobium) en el cultivo de soya (Glycine max). Universidad Técnica De Babahoyo [Internet]. 2019; Available from: http://dspace.utb.edu.ec/handle/49000/6129 ).

Diversos trabajos han demostrado la influencia positiva de las bacterias del grupo de los rizobios y de los hongos micorrízicos arbusculares (HMA) sobre el rendimiento de la soya. La inoculación combinada de rizobios-HMA permite incrementar la Fijación Biológica del Nitrógeno (FBN) y el desarrollo de las plantas, en mayor medida que la inoculación de cada uno de estos microorganismos por separado. Los efectos beneficiosos de su combinación pueden abastecer la enorme demanda de fósforo requerida por la nitrogenasa en el proceso de FBN, aliviar las carencias asociadas a ciertas condiciones de estrés ambiental y reducir la incidencia de patógenos. Es conocido que el principal efecto de las MA de realzar la actividad de Rhizobium es a través de una estimulación generalizada de la nutrición del hospedante, aunque pueden ocurrir algunos efectos más localizados a nivel de raíz o de nódulo (66. Delgado H. Análisis de la combinación de microorganismos bioestimulantes (Micorrizas y Rhizobium) en el cultivo de soya (Glycine max). Universidad Técnica De Babahoyo [Internet]. 2019; Available from: http://dspace.utb.edu.ec/handle/49000/6129 ,77. Ibiang YB, Mitsumoto H, Sakamoto K. Bradyrhizobia and arbuscular mycorrhizal fungi modulate manganese, iron, phosphorus, and polyphenols in soybean (Glycine max (L.) Merr.) under excess zinc. Environmental and Experimental Botany. 2017;137:1-13. doi:10.1016/j.envexpbot.2017.01.011 ).

Tanto a nivel mundial como en Cuba, los resultados de las investigaciones con el empleo de inoculaciones combinadas de rizobios y hongos micorrízicos en el cultivo de la soya, han proporcionado incrementos en el crecimiento y el rendimiento de las plantas, así como el uso eficiente de los nutrientes del suelo y de los fertilizantes, destacándose la utilidad de esta práctica conjunta en la producción de tan importante renglón alimentario.

Teniendo en cuenta tales antecedentes se realizó este estudio, con el objetivo de evaluar diferentes cepas de rizobios y una de HMA, así como el uso combinado de ambos biofertilizantes, en el crecimiento y rendimiento del cultivar de soya INCAsoy 27, en época de verano.

MATERIALES Y MÉTODOS

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El estudio se desarrolló en el verano de 2019, en condiciones de campo, en el área central del Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas, ubicado en el municipio San José de las Lajas, provincia Mayabeque, Cuba, sobre un suelo Ferralítico Rojo Lixiviado (88. Hernández-Jiménez A, Pérez-Jiménez JM, Bosch-Infante D, Speck NC. La clasificación de suelos de Cuba: énfasis en la versión de 2015. Cultivos Tropicales [Internet]. 2019;40(1). Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S0258-59362019000100015&script=sci_arttext&tlng=pt ) (Tabla 1).

Tabla 1.  Algunos componentes de la fertilidad química inicial del suelo (0-20 cm)
Tipo de Suelo pH (H2O) P2O5 (mg 100g-1) MO (%) Na K Ca Mg (cmol(+) kg-1) No. esporas (50 g suelo-1)
F. R. Lixiviado 7,45 123,03 3,42 0,16 0,66 14,75 2,38 90,5

pH (H2O): método potenciométrico. Relación suelo - disolución 1:2,5. MO (%): Walkley-Black. P asimilable (mg 100g-1): Oniani (extracción con H2SO4, 0.1N). K asimilable (cmol(+) kg-1): Oniani (extracción con H2SO4, 0.1N). Cationes intercambiables (cmol(+) kg-1): Maslova (Acetato de Amonio 1N, pH 7), determinación por complexometría (Ca y Mg) y por fotometría de llama (Na y K)

Se utilizó el cultivar de soya INCAsoy-27, sembrado en julio de 2019, en un área experimental de alrededor de 0,10 ha, con 52 parcelas de 12,6 m2 (4 surcos x 4,5 m de largo) y 6,3 m2 de área de cálculo (dos surcos centrales), empleándose 20 plantas por metro lineal y una distancia entre surcos de 0,70 m.

Se evaluaron los siguientes bioproductos:

  • Rizobio: Cepa 1 (ICA 8001), Cepa 2 (6134), Cepa 3 (BJE-109), Cepa 4 (S-5079) y Cepa 5 (S-5080), procedentes de diferentes países y caracterizadas en el Laboratorio de Microbiología del Departamento de Fisiología y Bioquímica Vegetal del INCA, inóculos certificados en soporte líquido con una concentración celular de 5 x108 UFC mL-1.

  • Micorriza arbuscular (MA): especie Glomus cubense, cepa INCAM-4, procedente de la planta de producción de inóculo micorrízico comercial, en soporte sólido, del Departamento de Biofertilizantes y Nutrición de las Plantas del INCA, con una composición mínima garantizada de 20 esporas por gramo de inoculante y 50 % de colonización radical.

Los biofertilizantes fueron aplicados a través de la Tecnología de Recubrimiento de Semillas (99. Fernández F, Gómez R, Vanegas LF, Martínez MA, de la Noval BM, Rivera R. Producto inoculante micorrizógeno. Oficina Nacional de Propiedad Industrial. Cuba, Patente. 2000;22641.), a razón de 4 mL kg-1 de semilla (200 mL ha-1) para rizobio y de 10 % de la masa de la semilla para la micorriza (5 kg ha-1).

Se empleó un diseño de Bloques al azar, con cuatro repeticiones por tratamiento, evaluándose los resultados a través de un análisis de varianza (paquete estadístico IBM-SPSS Statistics 19 para Windows), donde se utilizó la prueba de rangos múltiples de Duncan para discriminar la diferencia entre las medias.

Se realizaron las siguientes evaluaciones a 10 plantas por tratamiento:

  • Etapa de floración (a los 37 días después de sembrada):

Altura (cm), masa seca aérea y raíz (g), % de N, P y K en trifoliolos, nodulación (número, masa seca (g) y efectividad (%) de los nódulos totales (según la coloración en el interior de los nódulos a través del corte transversal). Variables fúngicas empleando la Técnica de Tinción de raíces (1010. Rodríguez-Yon Jy, Arias-Pérez L, Medina-Carmona A, Mujica Pérez Y, Medina-García LR, Fernández-Suárez K, et al. Alternativa de la técnica de tinción para determinar la colonización micorrízica. Cultivos Tropicales. 2015;36(2):18-21.), se evaluó: frecuencia micorrízica (%) e intensidad de la colonización (%), según metodología descrita (1111. Trouvelot A, Kough JL, Gianinazzi-Pearson V. Mesure du taux de mycorhization VA d’un systeme radiculaire. Recherche de methodes d’estimation ayant une signification fonctionnelle. Physiological And Genetical Aspects of Mycorrhizae. 1986;832.,1212. Herrera-Peraza RA, Furrazola E, Ferrer RL, Valle RF, Arias YT. Functional strategies of root hairs and arbuscular mycorrhizae in an evergreen tropical forest, Sierra del Rosario, Cuba. Revista CENIC. Ciencias Biológicas. 2004;35(2):113-23.).

  • Etapa de cosecha (a los 100 días después de sembrada):

Altura de las plantas (cm), número de vainas por planta, masa de 1000 granos (g) y el rendimiento de granos (t ha-1), en base al área de cálculo de la parcela.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

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La altura de las plantas en las etapas de floración y cosecha (Tabla 2), manifestó respuestas significativas y poco marcadas entre los tratamientos biofertilizados, aunque con diferencias de los mismos en relación con el control absoluto. Todas las cepas de rizobios evaluadas fueron efectivas, destacándose en la etapa de floración los tratamientos donde se empleó la coinoculación. Para la etapa de cosecha, los tratamientos con aplicación de inoculantes, no mostraron diferencias significativas con el tratamiento control de fertilización mineral NPK. Resultados similares han sido informados por otros autores (1313. Hernández AF. La coinoculación Glomus hoi like-Bradyrhizobium japonicum en la producción de soya (Glycine max) variedad Verónica para semilla. Cultivos tropicales. 2008;29(4):41-5.,1414. Hernández M, Cuevas F. The effect of inoculating with arbuscular Mycorrhiza and Bradyrhizobium strains on soybean (Glycine max (L) Merrill) crop development. Cultivos Tropicales. 2003;24(2):19-21.).

Tabla 2.  Efecto de los tratamientos en la altura de las plantas (cm), en la etapa de floración y cosecha
No. Tratamientos Floración Cosecha
1 Control absoluto 36,78 c 93,45 b
2 Control fertilizado 52,90 a 108,50 a
3 Cepa 1 47,23 b 101,03 ab
4 Cepa 2 47,10 b 101,73 ab
5 Cepa 3 47,30 b 101,05 ab
6 Cepa 4 48,68 b 102,58 ab
7 Cepa 5 48,65 b 102,33 ab
8 HMA 47,73 b 101,98 ab
9 Cepa 1 + HMA 53,18 a 107,43 ab
10 Cepa 2 + HMA 54,43 a 106,05 ab
11 Cepa 3 + HMA 52,23 a 107,58 a
12 Cepa 4 + HMA 52,30 a 112,28 a
13 Cepa 5 + HMA 52,00 a 107,03 ab
X 49,27 104,08
ES x 1,25 * 5,92 *

Medias con letras comunes en una misma columna no difieren significativamente (Prueba de Rangos Múltiples de Duncan, p<0,05)

En la Tabla 3 se muestra el efecto de los tratamientos en la masa seca de la raíz y parte aérea de las plantas, con resultados similares a la altura de las plantas, donde los tratamientos inoculados fueron superiores al control absoluto; siendo superior la respuesta en la masa seca aérea, cuando se aplicaron los biofertilizantes de manera conjunta, sin diferencias significativas con el control fertilizado NPK.

El efecto de los tratamientos en la nodulación se refleja en la Tabla 4, donde se observaron, para las variables número de nódulos, masa seca nodular y efectividad nodular, respuestas significativas de los tratamientos con aplicación de rizobios para dichas variables, superiores a los controles absoluto y fertilizado. Resultados similares mostró el tratamiento con aplicación de la micorriza arbuscular. Se destacan, con resultados superiores, aquellos tratamientos donde se aplicó la coinoculación rizobio-HMA. Los tratamientos inoculados presentaron altos valores en su efectividad para fijar nitrógeno, excepto al que solo se le aplicó micorriza arbuscular. Resultados similares han sido informados por otros autores, en cuanto a mejores respuestas con la aplicación conjunta de ambos biofertilizantes (1414. Hernández M, Cuevas F. The effect of inoculating with arbuscular Mycorrhiza and Bradyrhizobium strains on soybean (Glycine max (L) Merrill) crop development. Cultivos Tropicales. 2003;24(2):19-21.,1515. Corbera Gorotiza J, Nápoles García MC. Efecto de la inoculación conjunta Bradyrhizobium elkanii-hongos MA y la aplicación de un bioestimulador del crecimiento vegetal en soya (Glycine max (L.) Merrill), cultivar INCASOY-27. Cultivos Tropicales. 2013;34(2):05-11. ).

Tabla 3.  Efecto de los tratamientos en la masa seca (g planta-1)
No. Tratamientos Masa seca raíz Masa seca aérea
1 Control absoluto 0,34 b 2,12 d
2 Control fertilizado 0,44 a 3,16 a
3 Cepa 1 0,41 a 2,42 cd
4 Cepa 2 0,41 a 2,47 c
5 Cepa 3 0,42 a 2,57 bc
6 Cepa 4 0,40 a 2,58 bc
7 Cepa 5 0,41 a 2,48 c
8 HMA 0,41 a 2,45 c
9 Cepa 1 + HMA 0,43 a 2,88 ab
10 Cepa 2 + HMA 0,45 a 2,87 ab
11 Cepa 3 + HMA 0,45 a 2,89 ab
12 Cepa 4 + HMA 0,45 a 2,94 a
13 Cepa 5 + HMA 0,45 a 2,91 ab
X 0,42 2,67
ES x 0,02 * 0,15 *

Medias con letras comunes en una misma columna no difieren significativamente (Prueba de Rangos Múltiples de Duncan, p<0,05)

Tabla 4.  Efecto de los tratamientos en la nodulación
No. Tratamientos No. Nodulos por planta Masa seca nodular (g) Efectividad nodular (%)
1 Control absoluto 2,00 d 0,023 f 60,00 e
2 Control fertilizado 1,25 e 0,010 g 50,00 f
3 Cepa 1 13,55 b 0,103 d 93,33 c
4 Cepa 2 13,70 b 0,103 d 94,17 bc
5 Cepa 3 13,90 b 0,108 cd 96,22 ab
6 Cepa 4 13,98 b 0,110 bcd 96,04 ab
7 Cepa 5 13,53 b 0,103 d 95,48 abc
8 HMA 3,78 c 0,040 e 62,36 d
9 Cepa 1 + HMA 15,15 ab 0,118 abc 96,97 a
10 Cepa 2 + HMA 15,25 ab 0,120 ab 96,67 a
11 Cepa 3 + HMA 15,48 ab 0,125 a 97,22 a
12 Cepa 4 + HMA 15,55 a 0,128 a 97,22 a
13 Cepa 5 + HMA 15,50 ab 0,123 a 97,18 a
X 11,74 0,093 87,14
ES x 0,20 * 0,005 * 1,10 *

Medias con letras comunes en una misma columna no difieren significativamente (Prueba de Rangos Múltiples de Duncan, p<0,05)

Los controles (absoluto y fertilizado) y el tratamiento donde se inoculó solo con micorrizas, mostraron los valores más bajos en las variables de la nodulación evaluadas, lo que demuestra una baja presencia de rizobios nativos, además, fueron poco efectivos. La mayor efectividad de los nódulos estuvo relacionada con los tratamientos donde se aplicó la inoculación a base de rizobios, ya sea con las cepas independientes o combinadas con el HMA.

En la Tabla 5 se aprecian los resultados para las variables micorrízicas, donde los tratamientos con inoculación mostraron efecto significativo en los diferentes indicadores del funcionamiento fúngico evaluado, con índices superiores a los controles absoluto y con la fertilización mineral. El mayor efecto de los tratamientos se observó cuando se empleó la inoculación conjunta de los bioproductos, independientemente de la cepa de rizobio evaluada.

Tabla 5.  Efecto de los tratamientos en las variables fúngicas
No. Tratamientos Colonización micorrízica (%) Densidad Visual (%)
1 Control absoluto 9,00 d 0,09 d
2 Control fertilizado 8,75 d 0,09 d
3 Cepa 1 13,25 c 0,13 c
4 Cepa 2 14,50 c 0,15 c
5 Cepa 3 12,25 c 0,12 c
6 Cepa 4 13,25 c 0,13 c
7 Cepa 5 13,25 c 0,13 c
8 HMA 20,50 b 0,21 b
9 Cepa 1 + HMA 33,75 a 0,34 a
10 Cepa 2 + HMA 31,00 a 0,31 a
11 Cepa 3 + HMA 30,50 a 0,31 a
12 Cepa 4 + HMA 32,50 a 0,33 a
13 Cepa 5 + HMA 31,00 a 0,31 a
X 20,27 0,20
ES x 1,06 ** 0,011 *

Medias con letras comunes en una misma columna no difieren significativamente (Prueba de Rangos Múltiples de Duncan, p<0,05)

Se apreciaron menores valores en las variables evaluadas para los tratamientos en los que no fue aplicado el producto a base de HMA, fundamentalmente, en los tratamientos controles, lo que presupone baja o poca efectividad de la micorriza nativa en las condiciones donde se desarrolló el estudio. Los valores encontrados coinciden con los informados por otros autores en el empleo combinado de biofertilizantes (1515. Corbera Gorotiza J, Nápoles García MC. Efecto de la inoculación conjunta Bradyrhizobium elkanii-hongos MA y la aplicación de un bioestimulador del crecimiento vegetal en soya (Glycine max (L.) Merrill), cultivar INCASOY-27. Cultivos Tropicales. 2013;34(2):05-11. -1717. Tovar-Franco J. Incremento en invernadero de la calidad y cantidad del follaje de la alfalfa (Medicago sativa l.) variedad Florida 77 causado por la combinación de fertilización biológica y química en un suelo de la serie bermeo de la sabana de Bogotá. Universitas Scientiarum. 2006;11(Esp):61-71. ).

La Tabla 6 se muestra los resultados del rendimiento de granos y sus componentes, donde para el número de vainas por planta, no se observaron diferencias significativas entre los tratamientos con aplicación de los rizobios, superiores a los controles evaluados. Los tratamientos donde se coinocularon las semillas con ambos biofertilizantes mostraron los mayores valores, superiores a los controles absoluto y fertilizado, sin diferencias entre ellos. El tratamiento con aplicación simple de la micorriza, solo mostró valores superiores al control absoluto.

Tabla 6.  Efecto de los tratamientos en el rendimiento de granos y sus componentes
No. Tratamientos No. vainas por planta Masa de 1000 granos (g) Rendimiento (t ha-1) % de incremento con relación a los controles:
Absoluto Fertilizado
1 Control absoluto 43,03 d 101,57 d 1,09 e - -
2 Control fertilizado 53,78 b 111,49 bc 1,26 c 15,60 -
3 Cepa 1 53,58 b 108,99 c 1,21 c 11,01 -
4 Cepa 2 53,88 b 108,07 c 1,22 c 11,93 -
5 Cepa 3 53,90 b 109,75 c 1,25 c 14,68 -
6 Cepa 4 54,35 b 110,17 c 1,25 c 14,68 -
7 Cepa 5 53,33 b 109,47 c 1,25 c 14,68 -
8 HMA 49,80 c 109,08 c 1,16 d 6,42 -
9 Cepa 1 + H MA 61,10 a 115,34 ab 1,45 ab 33,03 15,08
10 Cepa 2 + HMA 61,03 a 115,04 ab 1,43 b 31,19 13,49
11 Cepa 3 + HMA 62,00 a 115,22 ab 1,47 ab 34,86 16,67
12 Cepa 4 + HMA 62,55 a 117,37 a 1,51 a 38,53 19,84
13 Cepa 5 + HMA 62,10 a 116,15 a 1,49 a 36,70 18,25
X 55,72 111,36 1,31 - -
ES x 1,45 * 2,00 * 0,03 * - -

Medias con letras comunes en una misma columna no difieren significativamente (Prueba de Rangos Múltiples de Duncan, p<0,05)

Para la masa de 1000 granos se observó diferencias significativas de los tratamientos inoculados en sus formas simples, con respecto al control absoluto. Los tratamientos con aplicación conjunta de los bioproductos no se diferenciaron entre sí, siendo superiores a las aplicaciones simples y al control absoluto; solo las cepas de rizobios 3 y 4, combinadas con HMA, mostraron diferencias con el control de fertilización mineral.

El rendimiento de granos como resultado de sus componentes y, en general, del crecimiento y desarrollo del cultivo, también mostró diferencias significativas entre tratamientos, destacándose de igual manera, aquellos donde se inocularon de manera conjunta las cepas de rizobios y la micorriza arbuscular, con incrementos en el rendimiento del cultivar estudiado entre 31,19 y 38,53 %, en relación al control absoluto y, entre 13,49 y 19,84 %, en relación al control con fertilización mineral.

Las cepas de rizobios estudiadas en sus formas simples mostraron resultados positivos, superiores al control absoluto e incrementos del rendimiento entre 11,01 y 14,68 %, de acuerdo a la cepa empleada, lo que evidencia la efectividad de las mismas. Resultados positivos con el empleo de cepas de rizobios en el crecimiento y rendimiento de leguminosas han sido señalados por diversos autores (1818. Granda-Mora KI, Alvarado-Capó Y, Torres-Gutiérrez R. Efecto en campo de la cepa nativa COL6 de Rhizobium leguminosarum bv. viciae sobre frijol común cv. Percal en Ecuador. Centro Agrícola. 2017;44(2):5-13.-2020. Cantaro-Segura H, Huaringa-Joaquín A, Zúñiga-Dávil D, Cantaro-Segura H, Huaringa-Joaquín A, Zúñiga-Dávil D. Efectividad simbiótica de dos cepas de Rhizobium sp. en cuatro variedades de frijol (Phaseolus vulgaris L.) en Perú. Idesia (Arica). 2019;37(4):73-81. doi:10.4067/S0718-34292019000400073 ). El tratamiento con solo la aplicación de la cepa de HMA, aunque en menor cuantía, también fue superior al control absoluto, con un incremento del rendimiento de 6,42 %.

Los resultados, para las condiciones de estudio y el cultivar evaluado, posibilitan un manejo biotecnológico de estos productos para el desarrollo del cultivo de la soya, teniendo en cuenta las respuestas positivas de los biofertilizantes evaluados, expresadas por los incrementos del rendimiento de granos como variable fundamental. Resultados similares en el cultivo de la soya han sido señalados por diversos autores (66. Delgado H. Análisis de la combinación de microorganismos bioestimulantes (Micorrizas y Rhizobium) en el cultivo de soya (Glycine max). Universidad Técnica De Babahoyo [Internet]. 2019; Available from: http://dspace.utb.edu.ec/handle/49000/6129 ,1313. Hernández AF. La coinoculación Glomus hoi like-Bradyrhizobium japonicum en la producción de soya (Glycine max) variedad Verónica para semilla. Cultivos tropicales. 2008;29(4):41-5.-1616. Sauvu-Jonasse C, Nápoles-García MC, Falcón-Rodríguez AB, Lamz-Piedra A, Ruiz-Sánchez M. Bioestimulantes en el crecimiento y rendimiento de soya (Glycine max (L.) Merrill). Cultivos Tropicales [Internet]. 2020;41(3). Available from: scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0258-59362020000300002 ,2121. Rivera R, Fernández F, Ruiz L, González PJ, Rodríguez Y, Pérez E. Manejo, integración y beneficios del biofertilizante micorrízico EcoMic® en la producción agrícola. INCA. Mayabeque, Cuba; 2020. 155 p.), así como en otros cultivos como la alfalfa (1717. Tovar-Franco J. Incremento en invernadero de la calidad y cantidad del follaje de la alfalfa (Medicago sativa l.) variedad Florida 77 causado por la combinación de fertilización biológica y química en un suelo de la serie bermeo de la sabana de Bogotá. Universitas Scientiarum. 2006;11(Esp):61-71. ), que corroboran los beneficios de la simbiosis tripartita rizobios-hongos micorrízicos arbusculares-leguminosas.

CONCLUSIONES

 ⌅

  • El crecimiento y rendimiento del cultivo de la soya, cultivar INCAsoy-27, se vio influenciado por la aplicación de los productos biofertilizantes, rizobios y HMA, tanto en sus formas simples como en su combinación.

  • Los diferentes bioproductos empleados en sus formas simples mostraron resultados que se diferenciaron del control absoluto, con incrementos del rendimiento entre 11,01 y 14,68 % para los rizobios y 6,42 % para HMA.

  • La aplicación conjunta de las diferentes cepas de rizobios y la cepa de HMA Glomus cubense produjo resultados superiores, lográndose incrementos de los rendimientos de 31,19 y 38,53 % y de 13,49 y 19,84 %, en relación a los controles absoluto y fertilizado, respectivamente

BIBLIOGRAFÍA

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21. Rivera R, Fernández F, Ruiz L, González PJ, Rodríguez Y, Pérez E. Manejo, integración y beneficios del biofertilizante micorrízico EcoMic® en la producción agrícola. INCA. Mayabeque, Cuba; 2020. 155 p.

Cultivos Tropicales Vol. 44, No. 2, abril-junio, 2023, ISSN: 1819-4087
 
Original article

Rhizobia evaluation and the use of AMF in soybeans (Glycine max (L.) Merrill)

 

iDJorge Corbera-Gorotiza*✉:jcorbera@inca.edu.cu

iDMaría C. Nápoles-García


Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), carretera San José-Tapaste, km 3½, Gaveta Postal 1, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32 700

 

*Author for correspondence: jcorbera@inca.edu.cu

ABSTRACT

The experiment was developed under field conditions on a Lixiviated Red Ferralitic soil in the central experimental area of the National Institute of Agricultural Sciences, in order to evaluate strains of rhizobia and a strain of arbuscular mycorrhizal fungi, on the growth and development of the soybean cultivar INCAsoy-27, sown in summer. For this, a randomized block design was used with four repetitions per treatment, which consisted of the inoculation of microorganisms, in their simple forms and the combination of each rhizobium strain with the arbuscular mycorrhiza used, as well as two control treatments, absolute and with mineral fertilization. Results showed a positive effect of the use of the different strains of rhizobia on the growth and yield of the soybean cultivar evaluated, with similar results between them and increases in yield in relation to the absolute control between 11.01 and 14.68 %, those that were made higher when both biofertilizers were co-inoculated (between 31.19 and 38.53 % in relation to the absolute control and between 13.49 and 19.84 % in relation to the fertilized control), with little significant differences between them, regardless of the rhizobium strain evaluated. These results demonstrate the synergistic and beneficial effects of rhizobia- arbuscular mycorrhizal co-inoculation in this culture.

Key words: 
inoculation, legume, yield

INTRODUCTION

 ⌅

Soybean (Glycine max (L.) Merrill) is the most important oilseed worldwide because from its grains, which constitute the main source of vegetable protein, several essential products are obtained in human and animal food (11. Falconi-Moreano IC, Tandazo-Falquez NP, Mora-Gutiérrez MC, López-Bermúdez FL. Evaluación agronómica de materiales de soya (Glycine max. (L)Merril) de hilium claro. RECIAMUC. 2017;1(4):850-60. doi:10.26820/reciamuc/1.4.2017.850-860 ,22. Ghani M, Kulkarni KP, Song JT, Shannon JG, Lee J-D. Soybean Sprouts: A Review of Nutrient Composition, Health Benefits and Genetic Variation. Plant Breeding and Biotechnology. 2016;4(4):398-412. doi:10.9787/PBB.2016.4.4.398 ), it has a high nutritional value, with values of 38-42 % of proteins and 18-20 % of oil. Its consumption is increasing every day, due to the need to use the grain as raw material in the elaboration of concentrated food for animals and for human consumption (11. Falconi-Moreano IC, Tandazo-Falquez NP, Mora-Gutiérrez MC, López-Bermúdez FL. Evaluación agronómica de materiales de soya (Glycine max. (L)Merril) de hilium claro. RECIAMUC. 2017;1(4):850-60. doi:10.26820/reciamuc/1.4.2017.850-860 ). This crop is among the ten most important in the world; it is planted on more than 90.2 million hectares, whose world production exceeds 345.96 million tons, which represents an increase of 10.52 % in world production in recent years (33. FAO. Estadísticas mundiales de producción de soya [Internet]. 2018 [cited 08/11/2021]. Available from: https://blogagricultura.com/estadisticas-soya-produccion/ ). The soybean crop ended with 348 million tons in the 2016-2017 season, constituting a historical record worldwide (44. Departament of Agriculture(USDA). World Agricultural Outlook Board [Internet]. 2018 [cited 08/11/2021]. Available from: https://www.usda.gov/oce/commodity-markets/waob ).

Among the agroecological alternatives proposed today in Cuba and the world, is the application of biostimulants, which include various formulations of compounds, substances, microorganisms and other products that when applied to plants or soils, regulate and improve the physiological processes of the crop (absorption and assimilation of nutrients, tolerance to biotic or abiotic stress), making them more efficient and improving some agronomic characteristics (55. Sembralia - Cefetra Dijital Services. ¿Que son los bioestimulantes agrícolas y cómo pueden ayudarte? [Internet]. 2023 [cited 08/11/2021]. Available from: https://sembralia.com/blogs/blog/bioestimulantes-agricolas ). Among them are the beneficial microorganisms that play a fundamental role in naturally sustainable agroecosystems. Some of them can be used as inoculants to benefit plants, since they develop activities that involve promoting their growth and protection. Rhizobium-arbuscular mycorrhizal (AM) associations act synergistically on infection levels, mineral nutrition and plant growth (66. Delgado H. Análisis de la combinación de microorganismos bioestimulantes (Micorrizas y Rhizobium) en el cultivo de soya (Glycine max). Universidad Técnica De Babahoyo [Internet]. 2019; Available from: http://dspace.utb.edu.ec/handle/49000/6129 ).

Several studies have demonstrated the positive influence of rhizobial bacteria and arbuscular mycorrhizal fungi on soybean yield. The combined inoculation of rhizobia and AMF can increase biological nitrogen fixation (BNF) and plant development to a greater extent than the inoculation of each of these microorganisms separately. Beneficial effects of their combination can supply the enormous phosphorus demand required by nitrogenase in the BNF process, alleviate deficiencies associated with certain environmental stress conditions and reduce the incidence of pathogens. It is known that the main effect of AMs to enhance Rhizobium activity is through a generalized stimulation of host nutrition, although some more localized effects may occur at the root or nodule level (66. Delgado H. Análisis de la combinación de microorganismos bioestimulantes (Micorrizas y Rhizobium) en el cultivo de soya (Glycine max). Universidad Técnica De Babahoyo [Internet]. 2019; Available from: http://dspace.utb.edu.ec/handle/49000/6129 ,77. Ibiang YB, Mitsumoto H, Sakamoto K. Bradyrhizobia and arbuscular mycorrhizal fungi modulate manganese, iron, phosphorus, and polyphenols in soybean (Glycine max (L.) Merr.) under excess zinc. Environmental and Experimental Botany. 2017;137:1-13. doi:10.1016/j.envexpbot.2017.01.011 ).

Both worldwide and in Cuba, research results with the use of combined inoculations of rhizobia and mycorrhizal fungi in the cultivation of soybean have provided increases in plant growth and yield, as well as the efficient use of soil nutrients and fertilizers, highlighting the usefulness of this joint practice in the production of such an important food item.

Taking into account this background, this study was carried out with the objective of evaluating different rhizobia strains and one AMF strain, as well as the combined use of both biofertilizers, on the growth and yield of the soybean cultivar INCAsoy 27, during the summer season.

MATERIALS AND METHODS

 ⌅

The study was developed in the summer of 2019, under field conditions, in the central area of the National Institute of Agricultural Sciences, located in San José de las Lajas municipality, Mayabeque province, Cuba, on a Ferrallitic Red Leached soil (88. Hernández-Jiménez A, Pérez-Jiménez JM, Bosch-Infante D, Speck NC. La clasificación de suelos de Cuba: énfasis en la versión de 2015. Cultivos Tropicales [Internet]. 2019;40(1). Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S0258-59362019000100015&script=sci_arttext&tlng=pt ) (Table 1).

Table 1.  Some components of the initial chemical fertility of the soil (0-20 cm)
Soil type pH (H2O) P2O5 (mg 100g-1) OM (%) Na K Ca Mg (cmol(+) kg-1) No. spores (50 g soil-1)
F. R. Leached 7.45 123.03 3.42 0.16 0.66 14.75 2.38 90.5

pH (H2O): potentiometric method. Ratio soil - solution 1:2.5 OM (%): Walkley-Black. Assimilable P (mg 100 g-1): Oniani (extraction with H2SO4, 0.1N). Assimilable K (cmol (+) kg-1): Oniani (extraction with H2SO4, 0.1N). Exchangeable cations (cmol(+) kg-1): Maslova (Ammonium acetate 1N, pH 7), determination by complexometry (Ca and Mg) and by flame photometry (Na and K).

The soybean cultivar INCAsoy-27, planted in July 2019, was used in an experimental area of about 0.10 ha, with 52 plots of 12.6 m2 (4 furrows x 4.5 m long) and 6.3 m2 of computational area (two central furrows), using 20 plants per linear meter and a distance between furrows of 0.70 m.

The following bioproducts were evaluated:

  • Rhizobia: Strain 1 (ICA 8001), Strain 2 (6134), Strain 3 (BJE-109), Strain 4 (S-5079) and Strain 5 (S-5080) (from different countries and characterized in the Microbiology Laboratory of the Department of Plant Physiology and Biochemistry of INCA, certified inocula in liquid support with a cell concentration of 5 x 108 CFU mL-1).

  • Arbuscular mycorrhiza (AM): Glomus cubense species, INCAM-4 strain (from the commercial mycorrhizal inoculum production plant, in solid support, of the Department of Biofertilizers and Plant Nutrition of INCA, with a guaranteed minimum composition of 20 spores per gram of inoculant and 50 % root colonization).

The biofertilizers were applied through Seed Coating Technology (99. Fernández F, Gómez R, Vanegas LF, Martínez MA, de la Noval BM, Rivera R. Producto inoculante micorrizógeno. Oficina Nacional de Propiedad Industrial. Cuba, Patente. 2000;22641.), at a rate of 4 mL kg-1 of seed (200 mL ha-1) for the bacteria and 10 % of the seed weight for the mycorrhiza (5 kg ha-1).

A Randomized Block design was used, with four replicates per treatment, evaluating the results through an analysis of variance (statistical package IBM-SPSS Statistics 19 for Windows), where Duncan's multiple range test was used to discriminate the difference between means.

The following evaluations were performed:

  • Flowering stage (at 37 das, taking 10 plants per treatment)

Height (cm), aerial and root dry mass (g), % of N, P and K in trifolioles, nodulation (number, dry mass (g) and effectiveness (%) of total nodules (according to the coloration inside the nodules through the cross section). Fungal variables were evaluated using the root staining technique (1010. Rodríguez-Yon Jy, Arias-Pérez L, Medina-Carmona A, Mujica Pérez Y, Medina-García LR, Fernández-Suárez K, et al. Alternativa de la técnica de tinción para determinar la colonización micorrízica. Cultivos Tropicales. 2015;36(2):18-21.): mycorrhizal frequency (%) and intensity of colonization (%), according to the methodology described (1111. Trouvelot A, Kough JL, Gianinazzi-Pearson V. Mesure du taux de mycorhization VA d’un systeme radiculaire. Recherche de methodes d’estimation ayant une signification fonctionnelle. Physiological And Genetical Aspects of Mycorrhizae. 1986;832.,1212. Herrera-Peraza RA, Furrazola E, Ferrer RL, Valle RF, Arias YT. Functional strategies of root hairs and arbuscular mycorrhizae in an evergreen tropical forest, Sierra del Rosario, Cuba. Revista CENIC. Ciencias Biológicas. 2004;35(2):113-23.).

  • Harvest stage (at 100 days, taking 10 plants per treatment)

Plant height (cm), number of pods per plant, mass of 1000 grains (g) and grain yield (t ha-1) based on the plot calculation area.

RESULTS AND DISCUSSION

 ⌅

Plant height at the flowering and harvest stages (Table 2), showed significant and not very marked responses among the biofertilized treatments, with differences between them in relation to the absolute control. All the rhizobial strains evaluated were effective, especially in the flowering stage, the treatments where co-inoculation was used. For the harvest stage, the treatments with inoculant application did not show significant differences with the NPK mineral fertilization control treatment. Similar results have been reported by other authors (1313. Hernández AF. La coinoculación Glomus hoi like-Bradyrhizobium japonicum en la producción de soya (Glycine max) variedad Verónica para semilla. Cultivos tropicales. 2008;29(4):41-5.,1414. Hernández M, Cuevas F. The effect of inoculating with arbuscular Mycorrhiza and Bradyrhizobium strains on soybean (Glycine max (L) Merrill) crop development. Cultivos Tropicales. 2003;24(2):19-21.).

Table 2.  Effect of treatments on plant height (cm)
No. Treatments Flowering Harvest
1 Absolute control 36.78 c 93.45 b
2 Fertilized control 52.90 a 108.50 a
3 Strain 1 47.23 b 101.03 ab
4 Strain 2 47.10 b 101.73 ab
5 Strain 3 47.30 b 101.05 ab
6 Strain 4 48.68 b 102.58 ab
7 Strain 5 48.65 b 102.33 ab
8 AMF 47.73 b 101.98 ab
9 Strain 1 + AMF 53.18 a 107.43 ab
10 Strain 2 + AMF 54.43 a 106.05 ab
11 Strain 3 + AMF 52.23 a 107.58 a
12 Strain 4 + AMF 52.30 a 112.28 a
13 Strain 5 + AMF 52.00 a 107.03 ab
X 49.27 104.08
SE x 1.25 * 5.92 *

Means with common letters in the same column do not differ significantly at p<0.05

Table 3 shows the effects of treatments on the dry mass of the root and aerial part of plants, with results similar to plant height, where the inoculated treatments were superior to the absolute control, with a superior response in aerial dry mass when both biofertilizers were applied together, without significant differences with the NPK fertilized control.

Treatment effect on nodulation is reflected in Table 4, where, for the variables number of nodules, nodular dry mass and nodular effectiveness, and significant responses were observed for the treatments with application of rhizobia for these variables, superior to the absolute and fertilized controls, with similar results for the treatment with application of arbuscular mycorrhiza. The treatments where rhizobia-AMF co-inoculation was applied showed superior results. The inoculated treatments showed high values in their effectiveness for nitrogen fixation, except for the one in which only arbuscular mycorrhiza was applied. Similar results have been reported by other authors, regarding better responses with the joint application of both biofertilizers (1414. Hernández M, Cuevas F. The effect of inoculating with arbuscular Mycorrhiza and Bradyrhizobium strains on soybean (Glycine max (L) Merrill) crop development. Cultivos Tropicales. 2003;24(2):19-21.,1515. Corbera Gorotiza J, Nápoles García MC. Efecto de la inoculación conjunta Bradyrhizobium elkanii-hongos MA y la aplicación de un bioestimulador del crecimiento vegetal en soya (Glycine max (L.) Merrill), cultivar INCASOY-27. Cultivos Tropicales. 2013;34(2):05-11. ).

Table 3.  Effect of treatments on dry mass (g plant-1)
No. Treatments Root dry mass Aerial dry mass
1 Absolute control 0.34 b 2.12 d
2 Fertilized control 0.44 a 3.16 a
3 Strain 1 0.41 a 2.42 cd
4 Strain 2 0.41 a 2.47 c
5 Strain 3 0.42 a 2.57 bc
6 Strain 4 0.40 a 2.58 bc
7 Strain 5 0.41 a 2.48 c
8 AMF 0.41 a 2.45 c
9 Strain 1 + AMF 0.43 a 2.88 ab
10 Strain 2 + AMF 0.45 a 2.87 ab
11 Strain 3 + AMF 0.45 a 2.89 ab
12 Strain 4 + AMF 0.45 a 2.94 a
13 Strain 5 + AMF 0.45 a 2.91 ab
X 0.42 2.67
SE x 0.02 * 0.15 *

Means with common letters in the same column do not differ significantly at p<0.05

Table 4.  Effect of treatments on nodulation
No. Treatments No. Nodules per plant Nodular dry mass (g) Nodular effectiveness (%)
1 Absolute control 2.00 d 0.023 f 60.00 e
2 Fertilized control 1.25 e 0.010 g 50.00 f
3 Strain 1 13.55 b 0.103 d 93.33 c
4 Strain 2 13.70 b 0.103 d 94.17 bc
5 Strain 3 13.90 b 0.108 cd 96.22 ab
6 Strain 4 13.98 b 0.110 bcd 96.04 ab
7 Strain 5 13.53 b 0.103 d 95.48 abc
8 AMF 3.78 c 0.040 e 62.36 d
9 Strain 1 + AMF 15.15 ab 0.118 abc 96.97 a
10 Strain 2 + AMF 15.25 ab 0.120 ab 96.67 a
11 Strain 3 + AMF 15.48 ab 0.125 a 97.22 a
12 Strain 4 + AMF 15.55 a 0.128 a 97.22 a
13 Strain 5 + AMF 15.50 ab 0.123 a 97.18 a
X 11.74 0.093 87.14
SE x 0.20 * 0.005 * 1.10 *

Means with common letters in the same column do not differ significantly at p<0.05

The controls (absolute and fertilized) and the treatment inoculated only with mycorrhizae showed the lowest values in the nodulation variables evaluated, which demonstrates a low presence of native rhizobia, which were also not very effective. The greatest effectiveness of nodules was related to treatments where the rhizobia-based inoculation was applied, either with the independent strains or combined with AMF.

Table 5 shows the results for the mycorrhizal variables, where the treatments with inoculation showed a significant effect on the different indicators of fungal performance evaluated, with higher rates than the absolute controls and those with mineral fertilization. The greatest effect of the treatments was observed when joint inoculation of the bioproducts was used, independently of the rhizobia strain evaluated.

Table 5.  Effect of treatments on fungal variables
No. Treatments Mycorrhizal colonization (%) Visual density (%)
1 Absolute control 9.00 d 0.09 d
2 Fertilized control 8.75 d 0.09 d
3 Strain 1 13.25 c 0.13 c
4 Strain 2 14.50 c 0.15 c
5 Strain 3 12.25 c 0.12 c
6 Strain 4 13.25 c 0.13 c
7 Strain 5 13.25 c 0.13 c
8 AMF 20.50 b 0.21 b
9 Strain 1 + AMF 33.75 a 0.34 a
10 Strain 2 + AMF 31.00 a 0.31 a
11 Strain 3 + AMF 30.50 a 0.31 a
12 Strain 4 + AMF 32.50 a 0.33 a
13 Strain 5 + AMF 31.00 a 0.31 a
X 20.27 0.20
SE x 1.06 ** 0.011 *

Means with common letters in the same column do not differ significantly at p<0.05

Lower values were observed in the variables evaluated for the treatments in which the AMF-based product was not applied, fundamentally in the control treatments, which presupposes low or little effectiveness of the native mycorrhiza in the conditions where the study was carried out. The values found coincide with those reported by other authors in the combined use of biofertilizers (1515. Corbera Gorotiza J, Nápoles García MC. Efecto de la inoculación conjunta Bradyrhizobium elkanii-hongos MA y la aplicación de un bioestimulador del crecimiento vegetal en soya (Glycine max (L.) Merrill), cultivar INCASOY-27. Cultivos Tropicales. 2013;34(2):05-11. -1717. Tovar-Franco J. Incremento en invernadero de la calidad y cantidad del follaje de la alfalfa (Medicago sativa l.) variedad Florida 77 causado por la combinación de fertilización biológica y química en un suelo de la serie bermeo de la sabana de Bogotá. Universitas Scientiarum. 2006;11(Esp):61-71. ).

Table 6 shows the results of grain yield and its components, where for the number of pods per plant, no significant differences were observed between the treatments with rhizobia application, superior to the evaluated controls. Treatments where seeds were co-inoculated with both biofertilizers showed the highest values, higher than the absolute and fertilized controls, with no differences between them. The treatment with simple application of mycorrhiza only showed higher values than the absolute control.

Table 6.  Effect of treatments on grain yield and its components
No. Treatments No. pods per plant Mass 1000 grains (g) Yield (t ha-1) % increase compared to controls:
Absolute Fertilized
1 Absolute control 43.03 d 101.57 d 1.09 e - -
2 Fertilized control 53.78 b 111.49 bc 1.26 c 15.60 -
3 Strain 1 53.58 b 108.99 c 1.21 c 11.01 -
4 Strain 2 53.88 b 108.07 c 1.22 c 11.93 -
5 Strain 3 53.90 b 109.75 c 1.25 c 14.68 -
6 Strain 4 54.35 b 110.17 c 1.25 c 14.68 -
7 Strain 5 53.33 b 109.47 c 1.25 c 14.68 -
8 AMF 49.80 c 109.08 c 1.16 d 6.42 -
9 Strain 1 + AMF 61.10 a 115.34 ab 1.45 ab 33.03 15.08
10 Strain 2 + AMF 61.03 a 115.04 ab 1.43 b 31.19 13.49
11 Strain 3 + AMF 62.00 a 115.22 ab 1.47 ab 34.86 16.67
12 Strain 4 + AMF 62.55 a 117.37 a 1.51 a 38.53 19.84
13 Strain 5 + AMF 62.10 a 116.15 a 1.49 a 36.70 18.25
X 55.72 111.36 1.31 - -
SE x 1.45 * 2.00 * 0.03 * - -

For 1000 grains mass, significant differences were observed between the inoculated treatments in their simple forms and the absolute control. Treatments with joint application of the bioproducts did not differ from each other, being superior to the simple applications and the absolute control, only rhizobia strains 3 and 4 combined with AMF showed differences with the mineral fertilization control.

Grain yield as a result of its components and in general of crop growth and development, also showed significant differences between treatments, highlighting those where rhizobia strains and arbuscular mycorrhiza were inoculated together, with increases in yields for the cultivar studied, between 31.19 and 38.53 % in relation to the absolute control and between 13.49 and 19.84 % in relation to the control with mineral fertilization.

The rhizobia strains studied, in their simple forms, showed positive results, superior to the absolute control and yield increases between 11.01 and 14.68 % according to the strain used, which shows their effectiveness. Positive results with the use of rhizobia strains in the growth and yield of legumes have been reported by several authors (1818. Granda-Mora KI, Alvarado-Capó Y, Torres-Gutiérrez R. Efecto en campo de la cepa nativa COL6 de Rhizobium leguminosarum bv. viciae sobre frijol común cv. Percal en Ecuador. Centro Agrícola. 2017;44(2):5-13.-2020. Cantaro-Segura H, Huaringa-Joaquín A, Zúñiga-Dávil D, Cantaro-Segura H, Huaringa-Joaquín A, Zúñiga-Dávil D. Efectividad simbiótica de dos cepas de Rhizobium sp. en cuatro variedades de frijol (Phaseolus vulgaris L.) en Perú. Idesia (Arica). 2019;37(4):73-81. doi:10.4067/S0718-34292019000400073 ). The treatment with only the application of the AMF strain, although in smaller quantities, was also superior to the absolute control, with 6.42 % yield increase.

Results, for the study conditions and the cultivar evaluated, make possible a biotechnological management of these products for the development of the soybean crop, taking into account the positive responses of the biofertilizers evaluated, expressed by increases in grain yield as a fundamental variable. Similar results in soybean cultivation have been reported by several authors (66. Delgado H. Análisis de la combinación de microorganismos bioestimulantes (Micorrizas y Rhizobium) en el cultivo de soya (Glycine max). Universidad Técnica De Babahoyo [Internet]. 2019; Available from: http://dspace.utb.edu.ec/handle/49000/6129 ,1313. Hernández AF. La coinoculación Glomus hoi like-Bradyrhizobium japonicum en la producción de soya (Glycine max) variedad Verónica para semilla. Cultivos tropicales. 2008;29(4):41-5.-1616. Sauvu-Jonasse C, Nápoles-García MC, Falcón-Rodríguez AB, Lamz-Piedra A, Ruiz-Sánchez M. Bioestimulantes en el crecimiento y rendimiento de soya (Glycine max (L.) Merrill). Cultivos Tropicales [Internet]. 2020;41(3). Available from: scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0258-59362020000300002 ,2121. Rivera R, Fernández F, Ruiz L, González PJ, Rodríguez Y, Pérez E. Manejo, integración y beneficios del biofertilizante micorrízico EcoMic® en la producción agrícola. INCA. Mayabeque, Cuba; 2020. 155 p.), as well as in other crops such as alfalfa (1717. Tovar-Franco J. Incremento en invernadero de la calidad y cantidad del follaje de la alfalfa (Medicago sativa l.) variedad Florida 77 causado por la combinación de fertilización biológica y química en un suelo de la serie bermeo de la sabana de Bogotá. Universitas Scientiarum. 2006;11(Esp):61-71. ), which corroborate the benefits of the tripartite symbiosis rhizobia-arbuscular mycorrhizal fungi-legumes.

CONCLUSIONS

 ⌅

  • The growth and yield of the soybean crop, cultivar INCAsoy-27, was influenced by the application of biofertilizer products, both in their simple forms and in combination.

  • Different bioproducts used in their simple forms showed results that differed from the absolute control, with yield increases between 11.01 and 14.68 % for rhizobia and 6.42 % for arbuscular mycorrhiza.

  • The joint application of the different rhizobia strains and the AMF strain Glomus cubense produced superior results, achieving yield increases of 31.19 and 38.53 % and 13.49 and 19.84 %, in relation to the absolute and fertilized controls, respectively.