387
Rev. Fac. Agron. (LUZ). 2020, 37: 387-409. Octubre-Diciembre.
ISSN 2477-9407
Esta publicación cientíca en formato digital es continuación de la Revista Impresa: Depósito legal pp 196802ZU42, ISSN 0378-7818.
Recibido el 02-05-2020 . Aceptado el 05-06-2020.
*Autor de correspondencia. Correo electrónico: alexcalero34@gmail.com
Asociación entre AzoFert® y microorganismos
ecientes como potenciadores del crecimiento y la
productividad del frijol
Association between AzoFert® and efcient
microorganism potentiates the growth and productivity
of beans
Associação entre AzoFert® e microorganismos ecientes
como potenciadores do crescimento e produtividade do
feijão
Alexander Calero Hurtado
1*
, Elieni Quintero Rodríguez
2
,
Yanery Pérez Díaz
3
, Janet Jiménez Hernández
3
, Iván Castro
Lizazo
4
1
Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”. Via de Acesso
Prof. Paulo Donato Castellane s/n, CP 14884-900, Jaboticabal, Sao Paulo,
Brasil. Correo electrónico: alexcalero34@gmail.com,
.
2
Empresa Agropecuaria
Agroindustrial “Melanio Hernández”. Carretera a Tuinucú, CP62300.
Taguasco, Sancti Spíritus, Cuba. Correo electrónico: elieni.quintero@
gmail.com,
.
3
Universidad de Sancti Spíritus “José Martí Pérez”. Ave de
losMártires #360. CP 60100. Sancti Spíritus, Cuba. Correos electrónicos:
(YP) yaneryemily@gmail.com,
; (JJ) janet@uniss.edu.cu,
4
Universidad
Agraria de la Habana “Fructuoso Rodríguez”. Autopista Nacional Km 23
½. CP 32700 San José de Las Lajas. Mayabeqube. Cuba. Correo electrónico:
ivanc@unah.edu.cu,
.
Resumen
Con el objetivo de evaluar la asociación entre AzoFert® y microorganismos
ecientes (ME) en
la respuesta morfológica y productiva del frijol en tres épocas
de siembras, se desarrollaron tres experimentos en la Cooperativa de Créditos y
Servicios “Mártires de Taguasco”, Sancti Spíritus, Cuba, de septiembre de 2014
a abril de 2015. Los tratamientos evaluados fueron la utilización de un Control
absoluto: sin inocular y sin fertilizar, aplicaciones foliares de ME (100 mg.L
-1
),
inoculación a las semillas con AzoFert® (10
8
ufc.g
-1
) y la asociación entre AzoFert®
DOI: https://doi.org/10.47280/RevFacAgron(LUZ).v37.n4.04
388
Esta publicación cientíca en formato digital es continuación de la Revista Impresa: Depósito legal pp 196802ZU42, ISSN 0378-7818.
Rev. Fac. Agron. (LUZ). 2020, 37: 387-409. Octubre-Diciembre.
Calero et al. ISSN 2477-9407
+ ME. Los indicadores evaluados fueron: la altura de las plantas (cm), el número
de hojas por planta, legumbres por planta, granos por planta, masa de 100 granos
(g) y el rendimiento (t.ha
-1
). Los resultados mostraron que los tratamientos
con ME, AzoFert® y la asociación entre AzoFert®+ME alcanzaron mayores
respuestas de los indicadores morfológicos y productivos en época de siembra
intermedia (EI) en relación a la temprana (ET) y la tardía (EA). La asociación
de AzoFert®+ME mostró un mejor desempeño comparado con aplicación de ME
y AzoFert® individual e incrementó los indicadores evaluados y el rendimiento
fue superior en ~102 % en la época temprana, ~113 % en la intermedia y 111
% en la tardía en relación al control absoluto. Los hallazgos establecieron la
potencialidad de la asociación de AzoFert®+ME como una alternativa eciente
para incrementar la productividad del frijol y podría conducir a un aumento
sostenible en el rendimiento de los cultivos.
Palabras claves: aplicación foliar, biofertilizantes, inoculación a la semilla,
Phaseolus vulgaris, rendimiento de cultivos, Rhizobium.
Abstract
To evaluate the association between AzoFert® and efcient microorganisms
(EM) in the morphological and productive response of common bean in three sowing
season, three experiments were developed at the Collective farmer “Martires de
Taguasco”, Sancti Spíritus, Cuba, from September 2014 to April 2015. The treatments
evaluated were the absolute Control: without inoculating and without fertilizing,
foliar applications of EM (100 mg.L
-1
), inoculation of the seeds with AzoFert® (10
8
cfu.g
-1
) and the associate between AzoFert® + EM. The indicators evaluated were:
the height of the plants (cm), the number of leaves per plant, legumes per plant,
grains per plant, mass of 100 grains (g) and yield (t.ha
-1
). The results showed that the
treatments with EM, AzoFert® and the association between AzoFert® + EM achieved
higher responses of the morphological and productive indicators on the intermediate
sowing period (EI) in comparison to early (ET) and late season (EA). The AzoFert® +
EM association treatments showed better performance compared with the individual
application of EM and AzoFert® also increase the indicators evaluated and the yield
was higher ~102 % in early season, ~113 % in the intermediate and 111 % in the late
season in relationship to absolute control. The ndings established the potentiality
of the association of AzoFert® + ME as an efcient alternative to increase bean
productivity and could potentially lead to sustained increase in crop yield.
Keywords: crop yields, foliar application, Phaseolus vulgaris, biofertilizers,
Rhizobium, seed inoculation.
Resumo
Com o objetivo de avaliar a associação entre AzoFert® e microrganismos
ecientes (EM) na resposta morfológica e produtiva do feijão em três épocas de
389
Esta publicación cientíca en formato digital es continuación de la Revista Impresa: Depósito legal pp 196802ZU42, ISSN 0378-7818.
Rev. Fac. Agron. (LUZ). 2020, 37: 387-409. Octubre-Diciembre.
Calero et al. ISSN 2477-9407
plantio, foram realizados três experimentos na Cooperativa de Serviços “Mártires
de Taguasco”, Sancti Spíritus, Cuba, de setembro de 2014 a abril de 2015. Os
tratamentos avaliados foram o uso de um controle absoluto: sem inoculação e
sem adubação, aplicações foliares de ME (100 mg.L
-1
), inoculação das sementes
com AzoFert® (108 ufc.g
-1
) e a associação entre AzoFert® + ME. Os indicadores
avaliados foram: altura das plantas (cm), número de folhas por planta, leguminosas
por planta, grãos por planta, massa de 100 grãos (g) e produtividade (t.ha
-1
). Os
resultados mostraram que os tratamentos com ME, AzoFert® e a associação
entre AzoFert® + ME obtiveram maiores respostas dos indicadores morfológicos
e produtivos na estação intermediária de plantio (EI) em relação ao início (ET)
e ao nal (EA) . A associação AzoFert® + ME apresentou melhor desempenho
em relação à aplicação de EM e AzoFert® individual e aumentou os indicadores
avaliados; o desempenho foi superior em ~ 102 % no período inicial, ~ 113 % no
intermediário e 111 % no tarde em relação ao controle absoluto. As descobertas
estabeleceram o potencial da associação do AzoFert® + ME como uma alternativa
eciente para aumentar a produtividade do feijão e pode levar a um aumento
sustentável no rendimento das culturas.
Palavras-chave: aplicação foliar, biofertilizantes, inoculação de sementes,
Phaseolus vulgaris, rendimento de culturas, Rhizobium.
Introducción
Una población humana en
aumento, unida a la privación de
recursos y al cambio climático, sugiere
que, satisfacer la futura demanda
mundial de alimentos será un desafío
(Duhamel y Vandenkoornhuyse,
2013). Los frijoles son las leguminosas
de grano más importantes para
el consumo humano directo en el
mundo. En términos nutricionales,
estos granos son una gran fuente
de proteína, vitaminas y minerales
(especialmente hierro y zinc) (García-
Fraile et al., 2012). El frijol común
puede sembrarse en Cuba desde
septiembre hasta febrero y este período
se divide en tres épocas de siembra,
las tempranas (ET, 01 de septiembre
a 15 de octubre), las óptimas o
intermedias (EI, 16 de octubre a 30
Introduction
A growing human population,
attached with resource deprivation
and climate changes, suggests that
satisfy the food world demand in
future will be a challenge. (Duhamel
and Vandenkoornhuyse, 2013). Beans
are the most important grain legumes
for direct human consumption in the
world. In nutritional terms, these
grains are a great source of protein,
vitamins, and minerals (especially
iron and zinc) (García-Fraile et al.,
2012). Common beans can be planted
in Cuba from September to February,
this period is divided in three planting
seasons, the early (ET, September
1 to October 15), the optimal or
intermediate (EI, October 16 to
November 30) and the late ones (EA,
December 1 to February 10). The rst
390
Esta publicación cientíca en formato digital es continuación de la Revista Impresa: Depósito legal pp 196802ZU42, ISSN 0378-7818.
Rev. Fac. Agron. (LUZ). 2020, 37: 387-409. Octubre-Diciembre.
Calero et al. ISSN 2477-9407
de noviembre) y las tardías (EA, 01 de
diciembre a 10 de febrero). La primera
se caracteriza por abundantes lluvias
y altas temperaturas, la segunda
favorecida por las precipitaciones en
las primeras etapas y temperaturas
adecuadas para la fructicación y
llenado del grano, y la última con
temperaturas relativamente bajas y
utilización de la irrigación, para cada
una existen regulaciones con el uso de
las variedades o cultivares (Faure et
al., 2014).
La degradación de la tierra causa
la línea de diversidad microbiana e
inuye en la sostenibilidad ambiental,
social y económica (Araújo et al.,
2014; Nunes et al., 2012). El desafío
principal en las ciencias agrícolas
es desarrollar tecnologías que no
solo aumenten el rendimiento de los
cultivos, sino que también otorguen
seguridad nutricional y sostenibilidad
a la agricultura, especialmente en
entornos restringidos (Gepstein y
Glick, 2013; Hamilton et al., 2016).
Se han emprendido numerosas
estrategias de investigación a largo
plazo para resolver este problema,
que van desde aumentar los valores
nutricionales de los cultivos hasta
aumentar la fertilidad del suelo
(Tilman et al., 2011).
El papel de los microorganismos
en la mejora de la disponibilidad de
nutrientes para las plantas, es una
estrategia importante y relacionada con
las prácticas agrícolas climáticamente
inteligentes (Hamilton et al., 2016;
Pereg y McMillan, 2015). Interacciones
benécas se han reportado entre las
plantas y los microorganismos en el
medio ambiente y las funciones de los
season is characterized by abundant
rains and high temperatures, the
second season is favored by rainfall
in the early stages and adequate
temperatures for the fruiting and
lling of the grain, and the late season
with relatively low temperatures and
the use of irrigation, for each one exist
regulations with the use of varieties or
cultivars (Faure et al., 2014).
Land degradation causes the
microbial diversity line and inuences
environmental, social and economic
sustainability (Araújo et al., 2014;
Nunes et al., 2012). The core challenge
in the agricultural sciences is to
develop technologies that not only
increase crop yields but provide
nutritional security and sustainability
to agriculture, especially in restricted
environments (Gepstein and Glick,
2013; Hamilton et al., 2016). Numerous
long-term research strategies have
been undertaken to solve this problem,
since increasing the nutritional values
of crops to increasing soil fertility
(Tilman et al., 2011).
The role of microorganisms
improving the availability of nutrients
for plants is an important strategy
and related with smart-climate
agricultural practices (Hamilton
et al., 2016; Pereg and McMillan,
2015). Benecial interactions have
been reported between plants and
microorganisms in the environment
and derived ecosystem functions
(Rashid et al., 2016; Singh et al., 2016).
The role of ME, a technology
developed by professor and researcher
Teuro Higa, from Japan (Higa
and Parr, 1994), who found that
the success of its effect, was in the
391
Esta publicación cientíca en formato digital es continuación de la Revista Impresa: Depósito legal pp 196802ZU42, ISSN 0378-7818.
Rev. Fac. Agron. (LUZ). 2020, 37: 387-409. Octubre-Diciembre.
Calero et al. ISSN 2477-9407
ecosistemas derivados (Rashid et al.,
2016; Singh et al., 2016).
El rol de los ME, una tecnología
desarrollada por el profesor e
investigador Teuro Higa, de Japón
(Higa y Parr, 1994), quien encontró
que el éxito de su efecto, estaba en
la mezcla de varios microorganismos.
Desde entonces, esta tecnología ha sido
investigada, desarrollada y aplicada
en una multitud de usos agropecuarios
y ambientales y actualmente es
utilizada en más de 80 países (Calero
et al., 2019a). Autores como Calero et
al. (2019e) reeren que el principio
fundamental de esta tecnología
consiste en la introducción de un
grupo de microorganismos benécos
que mejoran las condiciones físicas y
químicas del suelo. La utilización de
los ME ha resultado favorable para
la agricultura. Diversos estudios
han reportados los efectos benécos,
porque su introducción a favorecido y
beneciado a los agricultores (Luna y
Mesa, 2016) y la producción de varios
cultivos, como el frijol (Phaseolus
vulgaris L.) (Calero et al., 2016; Calero
et al., 2020, 2017), tomate (Solanum
lycopersicum L.) (Olivera et al., 2015),
rábano (Raphanus sativus L.) (Calero
et al., 2019b), pepino (Cucumis sativus
L.) (Calero et al., 2019c), maíz (Zea
mays L.) (Peña et al., 2016) y fresa
(Fragaria sp.) (Álvarez et al., 2018).
Por otra parte, los rizobios son los
promotores del crecimiento vegetal
más estudiados, por el potencial
de jar el nitrógeno atmosférico e
incluyen varios géneros y especies,
particularmente el Rizobium
leguminosarum (Calero et al., 2019e;
García-Fraile et al., 2012), ya que esta
mixture of various microorganisms.
Thence, this technology has been
researched, developed and applied
in a multitude of agricultural and
environmental uses, currently is used
in more than 80 countries (Calero et
al., 2019a). Authors like Calero et al.
(2019e) dene that the fundamental
principle of this technology is the
introduction of a group of benecial
microorganisms that improve the
physical and chemical conditions of
the soil. The use of ME’s has been
favorable for agriculture. Various
studies have reported the benecial
effects, because its introduction has
favored and beneted farmers (Luna
and Mesa, 2016) and the production
of various crops, such as beans
(Phaseolus vulgaris L.) (Calero et al.,
2016; Calero et al., 2020, 2017), tomato
(Solanum lycopersicum L.) (Olivera et
al., 2015), radish (Raphanus sativus
L.) (Calero et al., 2019b), cucumber
(Cucumis sativus L.) (Calero et al.,
2019c), corn (Zea mays L.) (Peña et al
.,
2016) and strawberry (Fragaria sp.)
(Álvarez et al., 2018).
On the other hand, rhizobia are
the most studied promoters of plant
growth, because of the potential to
set atmospheric nitrogen and includes
some genera and species, particularly
Rizobium leguminosarum (Calero et
al., 2019e; García-Fraile et al., 2012),
since this species is found around
the world in the nodules of several
legumes. Numerous studies have
shown that inoculation with some
plant growth promoting bacteria
(PGPB) increases growth and yield
in many plants, including legumes
(Yadegari et al., 2010). According to
392
Esta publicación cientíca en formato digital es continuación de la Revista Impresa: Depósito legal pp 196802ZU42, ISSN 0378-7818.
Rev. Fac. Agron. (LUZ). 2020, 37: 387-409. Octubre-Diciembre.
Calero et al. ISSN 2477-9407
especie se encuentra en todo el mundo
en los nódulos de varias leguminosas.
Numerosos estudios han demostrado
que la inoculación con algunas
bacterias promotoras del crecimiento
de las plantas (PGPB) aumenta el
crecimiento y el rendimiento en un
gran número de plantas, incluidas las
leguminosas (Yadegari et al., 2010).
Según lo expuesto, el objetivo de
este estudio fue evaluar la asociación
entre AzoFert® y microorganismos
ecientes en la repuesta morfológica
y productiva del frijol común en tres
épocas de siembra (ET, EI y EP).
Materiales y métodos
Localización del experimento y
material vegetal
La investigación se desarrolló
en las áreas de la Cooperativa de
Créditos y Servicios fortalecida
Mártires de Taguasco” (22°6 17.588”
N; 79°22 33.544” O), localizada en el
municipio de Cabaiguán, provincia
de Sancti Spíritus, Cuba, durante
los meses de septiembre de 2014 a
abril de 2015. La siembra del frijol
[Phaseolus vulgaris (L.), culivar
‘Velazco largo’] se realizó a la
distancia de 0,50 m entre hileras y
0,05 m entre plantas. Este cultivar
de frijol presenta granos de color rojo,
de tamaño medio, con un potencial
de rendimiento de 2,3 t.ha
-1
, hábito
de crecimiento tipo I y un ciclo de 72
a 77 días. El manejo de la siembra,
fertilización, control tosanitario
y otras labores agrotécnicas se
realizaron según las orientaciones
expuestas en la guía tecnológica para
el cultivo (Faure et al., 2014).
the before exposed, the objective of this
study was to evaluate the association
between AzoFert® and efcient
microorganisms in the morphological
and productive response of common
beans in three sowing seasons (ET, EI
and EP).
Materials and methods
Study site and vegetal material:
The research was developed in the
facilities of Cooperativa de Créditos y
Servicios “Mártires de Taguasco,” (22°
6 17.588” N; 79 ° 22 33.544” W), located
in the municipality of Cabaiguán,
province of Sancti Spíritus, Cuba, from
September 2014 to April 2015. The
bean [Phaseolus vulgaris (L.), cultivar
‘Velazco largo’] planting distance used
was of 0.50 m between rows and 0.05
m between plants. This bean cultivar
presents red, medium-sized grains
with a yield potential of 2.3 t.ha
-1
, a
growth habit Type I and a cycle of 72
to 77 days. The handling of the sowing,
fertilization, phytosanitary control
and other agrotechnical labors were
carried out according to the guidelines
set forth in the technological guide for
cultivation (Faure et al., 2014).
General experimental weather
conditions
The research was started during
the last months of the rainy season
(September, October and November)
and the dry season (December and
from January to April) of the sowing
and harvest period of 2014-2015.
The characteristics of the monthly
averages of rainfall, temperature and
relative humidity are showed in gure
1. The agroecosystem is characterized
393
Esta publicación cientíca en formato digital es continuación de la Revista Impresa: Depósito legal pp 196802ZU42, ISSN 0378-7818.
Rev. Fac. Agron. (LUZ). 2020, 37: 387-409. Octubre-Diciembre.
Calero et al. ISSN 2477-9407
Condiciones climatológicas
experimentales generales
La investigación se inició
durante los últimos meses de
la época lluviosa (Septiembre,
Octubre y Noviembre) y poco
lluviosa (Diciembre y de Enero
a Abril) del periodo de siembra
y cosecha de 2014-2015, las
características de las medias
mensuales de las precipitaciones,
temperatura y humedad relativa
están representadas en la gura
1. El agroecosistema se caracteriza
por ser llano (90 msnm), con
predominio de los vientos alisios,
con dirección predominante
de norte-sur, condiciones que
favorecen el desarrollo del cultivo
del frijol común.
Tipo de suelo y principales
características
El tipo de suelo donde fue
desarrollado el experimento se
clasicó por Hernández et al. (2015)
como Pardo Sialítico Carbonatado,
identicado como Cambisol (WRB,
2015). Este tipo de suelo con
perl ABC, de mediana a poca
profundidad, de color pardo a pardo
oscuro y en ocasiones colores verde
azules cuando existen condiciones
de oxidación en el medio, por el mal
drenaje o compactación. Son suelos
arcillosos con predominio de arcillas
del tipo 2:1 Montmorillonita.
Representa estadios jóvenes de
formación del suelo y entre sus
mayores limitantes agroproductivas
se encuentra la poca profundidad
efectiva y la susceptibilidad a
la compactación, cuando no son
manejados adecuadamente.
by being at (90 msnm), with a
predominance of trade winds and a
predominantly north-south direction,
conditions that favor the development
of common bean cultivation.
Type of soil and main features
The soil where the experiment
was developed was classied by
Hernández et al. (2015) as Carbonated
Sialitic Brown, identied as Cambisol
(WRB, 2015). This type of soil with
ABC prole, from medium to shallow;
brown to dark brown color and
sometimes blue-green colors when
there are oxidation conditions in the
environment, due to poor drainage
or compaction. They are clayey
soils with a predominance of 2:1
Montmorillonite clays. It represents
young stages of soil formation and its
major agroproductive limitations are
the shallow effective depth and the
susceptibility to compaction, when not
correctly managed.
Experimental design and
treatments
In the three experiments a
randomized block designs were
used with four treatments and ve
repetitions. The rst experiment
was developed since September until
December 2014, the second from
October 2014 to January 2015 and the
third from January to May 2015. The
treatments performed were as follows:
1. Absolute control: without
inoculating or fertilizing.
2. ME: foliar applications at the
concentration of 100 mg.L
-1
.
3. AzoFert®: seed inoculation at
10
8
cfu.g
-1
.
4. AzoFert® + ME: seed inoculation
at 10
8
cfu.g
-1
and foliar applications of
394
Esta publicación cientíca en formato digital es continuación de la Revista Impresa: Depósito legal pp 196802ZU42, ISSN 0378-7818.
Rev. Fac. Agron. (LUZ). 2020, 37: 387-409. Octubre-Diciembre.
Calero et al. ISSN 2477-9407
Diseño experimental y
tratamientos
En los tres experimentos fueron
utilizados diseños en bloques al
azar, con cuatro tratamientos
y cinco replicas. El primer
experimento fue desarrollado
entre los meses de Septiembre a
Diciembre de 2014, el segundo de
Octubre de 2014 a Enero de 2015
y el tercero de Enero a Mayo de
2015. Los tratamientos fueron los
siguientes:
Septiembre
Octubre
Noviembre
Diciembre
Enero
Febrero
Marzo
Abril
0
20
40
60
80
100
120
0
20
40
60
80
100
120
T (
0
C) and Hr (%)
Precipitaciones (mm)
Precipitaciones
Tmax
Tmin
Tmed
Hr
Figura 1. Histograma de los promedios mensuales de las variables climatológicas.
P: precipitaciones. T
máx
: temperatura máxima. T
min
: temperatura mínima.
T
med
: temperatura media. Hr: humedad relativa. Datos proporcionados por el
Centro Meteorológico Provincial (CMP) de Sancti Spíritus-CITMA. 2015. Fuente:
elaboración propia.
Figure 1. Histogram of the monthly averages of the climatological variables. P:
rainfall. T
max
: maximum temperature. T
min
: minimum temperature. T
med
: average
temperature. H
r
: relative humidity. Data provided by the Provincial Meteorological
Center (CMP) of Sancti Spíritus-CITMA. 2015. Source: Elaborated by the authors.
ME at the concentration of 100 mg.L
-1
.
Foliar applications with ME were
carried out weekly, since 10 days after
emergence (V2, vegetative stage) until
the start of owering (R6, reproductive
stage).
Products features
The AzoFert® bioproduct, made
with the Rhizobium leguminosarum
CF1 strain, at a concentration of 5.4
x 10
8
colony forming units (ufc.mL
-1
),
was purchased through the National
Institute of Agricultural Sciences
395
Esta publicación cientíca en formato digital es continuación de la Revista Impresa: Depósito legal pp 196802ZU42, ISSN 0378-7818.
Rev. Fac. Agron