https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/agromesoAgronomía Mesoamericana ISSN electrónico: 2215-3608

Foliar and radical response of maize to biological-chemical fertilization in a Luvisol soil

David Montejo Martínez, Fernando Casanova Lugo, Martín García Gómez, Iván Oros Ortega, Víctor Díaz Echeverría, Emilio Raymundo Morales Maldonado



DOI: https://doi.org/10.15517/ma.v29i2.29511

Abstract


An alternative to replace the excessive use of chemical fertilizers is the use of soil microorganisms. In this regard, using nitrogen fixingbacteria (N) and mycorrhizal fungi may improve the growth of different crops. The objective was to evaluate the influence of Rhizophagus intraradices and Azospirillum brasilense, as well as the addition of chemical fertilizers on foliar and root response of maize crop in Luvisol soil. The study was conducted from October 2014 to January 2015 at the Technological Institute of the Mayan Zone, Quintana Roo, Mexico.A cornculture was established by a randomized complete block design, and four treatments with four replicates: Mycorrhiza and Azospirillum (MA), Mycorrhiza and Azospirillum + 50% chemical fertilizer, (MA + FQ50%), 100% chemical fertilizer FQ100%) in doses of 142-70-00 kg / ha and a control. Stem height and diameter of the plants were measured. In addition, the number and length of roots were monitored by means of the minirhizotron technique at five depths and at different ages of the plants. At the end of the experimental period, leaf and root biomass were quantified. Treatments of FQ100% and MA + FQ50% presented higher total height and higher stem diameter of the plants. Also, these showed the highest number and length of fine roots, compared to the other treatments. However, treatment with MA + FQ50% kept the highest amount of biomass at the end of the crop.


Keywords


soil fertility; biomass; microorganisms; root dynamics; Zea mays L.

References


Aguilar-Carpio, C., J.A. Escalante, e I. Aguilar. 2015. Análisis de crecimiento y rendimiento de maíz en clima cálido en función del genotipo, biofertilizante y nitrógeno. Terra Latinoam. 33:51-62.

Aguirre-Medina, J.F. 2006. Biofertilizantes microbianos: experiencias agronómicas del Programa Nacional del INIFAP en México. Libro técnico N°2. INIFAP, Tuxtla Chico, Chiapas, MEX.

Aguirre-Medina, J.F., F.O. Mina-Briones, J. Cadena-Iñiguez, J.D. Dardón-Zunun, y D.A. Hernández-Sedas. 2014. Crecimiento de Cedrela odorata L. biofertilizada con Rhizophagus intraradices y Azospirillum brasilense en vivero. Rev. Chapingo Ser. Cienc. For. Ambient. 20:177-186. doi:10.5154/r.rchscfa.2014.01.001

Armenta-Bojórquez, A.D., C. García-Gutiérrez, J.R. CamachoBáez, M.A. Apodaca-Sánchez, L. Gerardo-Montoya, y E. Nava-Pérez. 2010. Biofertilizantes en el desarrollo agrícola de México. Ra Ximhai 6(1):51-56.

Bahtti, J.S., N.W. Foster, and P.W. Hazlett. 1998. Fine root biomass and nutrient content in black spruce neat soil with and without alder. Can. J. Soil Sci. 78:163-169.

Boomsma, C.R., J.B. Santini, M. Tollenaar, and T.J. Vyn. 2009. Maize morphophysiological responses to intense crowding and low nitrogen availability: An analysis and review. Agron. J. 101:1426-1452.

Caamal-Maldonado, J.A., J.J. Jiménez-Osornio, A. Torres-Barragán, and L. Anaya. 2001. The use of allelopathic legume cover and mulch species for weed control in cropping systems. Agron. J. 93:27-36.

Casanova-Lugo, L.F., J. Caamal, J. Petit, F. Solorio, y J. Castillo. 2010. Acumulación de carbono en la biomasa de Leucaena leucocephala y Guazuma ulmifolia asociadas y en monocultivo. Rev. For. Venezolana 54:45-50.

Díaz, A., I. Garza, V. Pecina, y N. Montes. 2008. Respuesta del sorgo a micorriza arbuscular y Azospirillum en estrés hídrico. Rev. Fitotec. Mex. 31:35-42.

Dibut, B. 2005. Biofertilizantes como insumo en agricultura sustentable. HUMIWORM S.P.R. de R.L., La Habana, CUB.

Dibut, B., y R. Martínez. 2006. Obtención y manejo de biofertilizantes como insumos indispensables de la agricultura sostenible. Instituto de Investigaciones Fundamentales en Agricultura Tropical (INIFAT), MEX.

Dobbelaere, S., A. Croonenborghs, A. Thys, D. Ptacek, Y. Okon, and J. Vanderleyden. 2002. Effect of inoculation with wild type Azospirillum brasilense and A. irakense strains on development and nitrogen uptake of spring wheat and grain maize. Biol. Fert. Soils 36:284-297. doi:10.1007/s00374-002-0534-9

Donoso, S., F. Ruiz, y M. Herrera. 2002. Distribución y cantidad de biomasa de raíces finas en plantaciones clonales de Eucalyptus globulus. Cienc. For. 16(1-2):3-10.

Eizenberg, H., D. Shtienberg, M. Silberbush, and J.E. Ephrath. 2005. A new method for in–situ monitoring of the underground development of Orobanche cumana in sunflower (Helianthus annuss) with a minirhizotron. Ann. Bot. 96:1137-1140. doi:10.1093/aob/mci252

García, E. 2004. Modificaciones al sistema de clasificación climática de Köppen. 5ta ed. Instituto de Geografía, y Universidad Nacional Autónoma de México, México, D.F., MEX.

García-Olivares, J.G., V.R. Moreno-Medina, C. Rodríguez-Luna, A. Mendoza-Herrera, y N. Mayek-Pérez. 2007. Efecto de cepas de Azospirullum basilense en el crecimiento y rendimiento de grano del maíz. Rev. Fitotec. Mex. 30:305-310.

González, A., D. Pérez, O. Franco, A. Balbuena, F. Gutiérrez, y H. Romero. 2011. Respuesta de tres cultivares de maíz a la inoculación con Azospirillum brasilense bajo cuatro diferentes dosis de nitrógeno. Ciencia Ergo Sum 18(1):51-58.

González-Chávez, M.C.A., M.C. Gutiérrez-Castorena, y S. Wright. 2004. Hongos micorrízicos arbusculares en la agregación del suelo y su estabilidad. Terra Latinoam. 22:507-514.

Grageda-Cabrera, O.A., A. Díaz-Franco, J.J. Peña-Cabriales, y J.A. Vera-Nuñez. 2012. Impacto de los biofertilizantes en la agricultura. Rev. Mex. Cien. Agríc. 3:261-1274.

Hernández, M.I., y M. Chailloux. 2004. Las micorrizas arbusculares y las bacterias rizosféricas como alternativa a la nutrición mineral del tomate. Cultivos Trop. 25(2):5-12.

INEGI (Instituto Nacional de Estadística y Geografía). 2014. Norma para el aseguramiento de la calidad de la información estadística y geográfica del Instituto Nacional de Estadística y Geografía. INEGI, MEX. http://sc.inegi.org.mx/repositorioNormateca/norCA12Dic14.pdf (consultado 9 ene. 2018).

Johnson, M.G., D.T. Tingey, D.L. Phillips, and M.J. Storm. 2001. Advancing fine root research with minirhizotrons. Environ. Exp. Bot. 45:263-289. doi:10.1016/S0098-8472(01)00077-6

Liedgens, M., W. Richner, P. Stamp, and A. Soldati. 2000. A rhizolysimeter facility for studyng the dynamics of crop and soil processes: description and evaluation. Plant Soil. 223:87-97. doi:10.1023/A:100482581

Makkonen, K., and H.S. Helmisaari. 1998. Seasonal and yearly variations of fine root biomass and necromass in a scots pine (Pinus silvestris L.) stands. For. Ecol. Manage. 102:283-290. doi:10.1016/S0378-1127(97)00169-2

Mascarúa, M.A., J. Caballero, y M. Carcaño. 1994. Biofertilización en gramíneas. En: E. Olguín et al., editores, Tecnologías ambientales para el desarrollo sustentable. Instituto de Ecología, Xalapa, Veracruz, MEX. p. 41-45.

Molina, M.J., y L. Córdova. 2006. Recursos fitogenéticos de México para la alimentación y la agricultura: informe nacional 2006. Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación, y Sociedad Mexicana de Fitogenética A.C., Chapingo, MEX.

Naresh, K.S., and C.P. Singh. 2001. Growth analysis of maize during long and short duration crop seasons: Influence of nitrogen source and dose. Indian J. Agric. Res. 35:13-18.

Paredes-Cardona, E., M. Carcaño-Montiel, M.A. Mascarúa-Esparza, y J. Caballero-Mellado. 1988. Respuesta del maíz a la inoculación con Azospirillum brasilense. Rev. Latinoam. Microbiol. 30:351-355.

Pecina, Q.V., A. Díaz, H. Williams, E. Rosales, e I. Garza. 2005. Influencia de fechas de siembra y biofertilizantes en sorgo. Rev. Fitotec. Mex. 28:389-392.

Pellerin, S., and A. Mollier. 2001. How to include mineral nutrition in crop growth models? The example of phosphorus on maize: Plant nutrition food security and sustainability of agro-ecosystems. In: W.J. Horst et al., editors, Plant nutrition: Food security and sustainability of agro-ecosystems through basic and applied research. Kluwer Academic Publishers, HOL. p. 110-111.

Pierret, A., C.J. Mora, and C. Doussan. 2005. Conventional detection methodology is limiting our ability to understand the roles and functions of fine roots. New Phytol. 166: 967-980.

Postma, J.A., and J.P. Lynch. 2012. Complementarity in root architecture for nutrient uptake in ancient maize/bean and maize/bean/squash polycultures. Ann. Bot. 110:521-534. doi: 10.1093/aob/mcs082.

Pregitzer, K.S., A.J. Burton, J.S. King, and D.R. Zak. 2008. Soil respiration, root biomass, and root turnover following long-term exposure of northern forests to elevated atmospheric CO2 and tropospheric O. New Phytol. 180:153-161. doi:10.1111/j.1469-8137.2008.02564.x.

Pulido, L.E., N. Medina, y A. Cabrera. 2003. La biofertilización con rizobacterias y hongos micorrízicos arbusculares en la producción de posturas de tomate (Lycopersicon esculentum Mill.) y cebolla (Allium cepa L.). I. Crecimiento vegetativo. Cultivos Trop. 24(1):15-24.

Rangel, L.J., M.A. Rodríguez, R. Ferrera, J.Z. Castellanos, R.M. Ramírez, y E. Alvarado. 2011. Afinidad y efecto de Azospirillum sp. en maíz. Agron. Mesoam. 22:269-279. doi:10.15517/am.v22i2.8689.

Rao, I.M., and N. Ferry. 1989. Leaf phosphorus status, photosynthesis, and carbon partitioning in sugar beet. I. Changes in growth, gas exchange, and Calvin cycle enzymes. Plant Physiol. 90:814-819.

Riedell, W.E. 2010. Mineral-nutrient synergism and dilution responses to nitrogen fertilizer in field grown maize. J. Plant Nutr. Soil Sci. 73:869-874. doi:10.1002/jpln.200900218

Robles, C., y J.M. Barea. 2004. Respuesta de la planta y del suelo a inoculación con Glomus intraradices y rizobacterias en maíz en cultivo intensivo. Terra Latinoam. 22:59-69.

Roveda, G., y C. Polo. 2007. Mecanismos de adaptación de maíz asociado a Glomus spp. en suelos con bajo fósforo disponible.Agron. Colomb. 25:349-356.

Sánchez-de-la-Cruz, R., A. Díaz-Franco, V. Pecina-Quintero, I. Garza-Cano, y J. Loera-Gallardo. 2008. Glomus intraradices y Azospirillum brasilense en trigo bajo dos regímenes de humedad en el suelo. Universidad y Ciencia 24:239-245.

Sánchez-Torres, J.D, G.A. Ligarreto-Moreno, y F.R. Leiva-Barón. 2012. Variabilidad del crecimiento y rendimiento del cultivo de maíz para choclo (Zea mays L.) como respuesta a diferencias en las propiedades químicas del suelo en la sabana de Bogotá, Colombia. Rev. Fac. Nal. Agr. Medellín 65:6579-6583.

SAGARPA-INIFAP (Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación–Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias). 2007. Paquetes tecnológicos para maíz de temporal para condiciones de alto, medio y bajo potencial productivo. SAGARPA, e INIFAP, MEX.

Sarig, S., Y. Okon, and A. Blum. 1992. Effect of Azospirillum brasilense inoculation on growth dynamics and hydraulic conductivity of Sorghum bicolor roots. J. Plant Nutr. 15:805-819. doi:10.1080/01904169209364364

Smith, S.E., and D.J. Read. 2008. Mycorrhizal symbiosis. 3rd ed. Academic Press, CA, USA.

Sylvia, M.D. 2005. Mycorrhizal symbiosis. In: M.D. Sylvia, editors, Principles and applications of soil microbiology. Pearson Prentice Hall, NJ, USA. p. 263-282.

Turrent, F.A., A.W. Timothy, and E. Garvey. 2012. Achieving Mexico’s maize potential. In: F.A. Turrent, editors, Mexican rural development research reports. Woondrow Wilson International Center for Scholar, INIFAP-University of Tufts, MA, USA. p. 2-36.

Uribe-Valle, G.U., y R. Dzib-Echeverría. 2006. Micorriza arbuscular (Glomus intraradices), Azospirillum brasilense y Brassino esteroide en la producción de maíz en suelo Luvisol. Agric. Téc. Méx. 32:67-76.

Vargas, R., and M.F. Allen. 2008. Dynamics of fine root, fungal rhizomorphs, and soil respiration in a mixed temperate forest: Integrating sensores and observations. Vadose Zone J. 7:1055-1064. doi:10.2136/vzj2007.0138

Woo, J., R. Vázquez, E. Olivares, F. Zavala, R. González, R. Valdez, y C. Gallegos. 2004. Análisis de crecimiento en maíz (Zea mays L.) aplicando lodos activados y urea. Sistema de producción agropecuaria. Agrofaz 4:437-441.

Woo, J., R. Vázquez, E. Olivares, F. Zavala, R. González, R. Valdez, y C. Gallegos. 2004. Análisis de crecimiento en maíz (Zea mays L.) aplicando lodos activados y urea. Sistema de producción agropecuaria. Agrofaz 4:437-441.


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