1. INTRODUCCIÓN

El maíz (Zea mays L.) es el principal cereal cultivado en el Paraguay. En la campaña 2020, alrededor de 900.000 hectáreas fueron sembrados con este cultivo con un rendimiento promedio de 5.555 kg ha^-1(1. En el cierre del 2019 se exportaron 3.099.331 toneladas de maíz, que corresponde a un con siderable crecimiento del 123% en comparación a las 1.392.658 toneladas registradas en el 2018¹.

La disponibilidad adecuada de nutrientes en el suelo es imprescindible en la busca por altos rendimientos. El N es el elemento exigido en mayor cantidad por el maíz, y es el que más frecuentemente limita la productividad de granos². Aunque presenta una alta tasa fotosintética, el maíz es un cultivo muy influenciado por problemas de estrés ambiental entre los que destacan los relacionados con la baja fertilidad del suelo. El N es constituyente de varios componentes de la célula vegetal como aminoácidos, proteínas y ácidos nucleicos, siendo así un elemento esencial para el desarrollo de las plantas³.

En la agricultura moderna, la principal fuente de N son los fertilizantes inorgánicos y su utilización es esencial para la producción de alimentos requeridos por la población humana en los días actuales. Una alternativa al uso de fertilizantes orgánicos es el aprovechamiento del N atmosférico (N₂) por la fijación biológica de nitrógeno (FBN) utilizando organismos fijadores de N o diazotroficos⁴, principalmente del género Azospirillumspp.⁵. La FBN es un proceso de transformación del N₂ en la forma inorgánica NH₃ por microorganismos que contienen la enzima nitrogenasa y a partir de ello, en formas reactivas orgánicas e inorgánicas³.

Las bacterias del género Azospirillum pueden inocular a plantas de interés agronómico estimulando su crecimiento por múltiples mecanismos, incluyendo la síntesis de fitohormonas, mejora de la nutrición nitrogenada, mitigación del stress y control biológico del microbiota patogénico⁶. La principal barrera a la utilización de Azospirillum en el cultivo de maíz ha sido la inconsistencia de los resultados de investigación que varían de acuerdo al cultivar, las condiciones edafoclimáticas y las metodologías en la ejecución de los estudios⁷. El objetivo del presente estudio fue evaluar las características agronómicas del maíz inoculados con bacterias Azospirillum brasilienseen la campaña 2017/18.

2. MATERIALES Y MÉTODOS

El estudio se realizó en la campaña 2017/2018 en sistema de siembra directa en el municipio de Curuguaty, Departamento de Canindeyú, Paraguay. La localización geográfica del área experimental está definida por las siguientes coordenadas: latitud 24°28′48″ S, longitud 55°42′36″ E. Las condiciones meteorológicas de la zona donde se realizó el experimento son: temperatura media anual entre 22 a 25 °C y precipitación media de 1300 mm anual⁸.Los datos de precipitaciones y temperaturas mínimas, máximos y promedio mensuales durante la ejecución del experimento se muestran en la Figura 1.

Figura 1: Datos de precipitaciones y temperaturas mínimas, máximos y promedio mensuales. Curuguaty. Paraguay. 

El suelo del lugar está clasificado como Rhodic Paleudult del ordenUltisol [9]. Fueron extraídos muestras de suelo de la camada 0-20 cm para la caracterización química donde los resultados arrojados fueron MO: 1,0 %; K: 0,87 Cmol_c kg^-1; P: 8,4 mg kg^-1; PH en CaCl₂: 6,0; Al: 0 Cmolc kg^-1; H+Al: 0,0 Cmolc kg^-1; Ca: 1,11 Cmol_c kg^-1; Mg: 0,38 Cmol_c kg^-1; Saturación de bases: 100; Suma de bases: 1,62 Cmol_c dm^-3; CIC: 1,62. El diseño experimental utilizado fue el de bloques completos al azar con seis tratamientos y cuatro repeticiones, teniendo de esta forma 24 unidades experimentales. Los tratamientos consistieron en T1; testigo, T2; 0.5 L de A. brasilense por cada 100 kg de semillas, T3; 1 L de A. brasilense por cada 100 kg de semillas; T4; 1.5 L de Azospirillum b. por cada 100 kg de semillas; T5; 2 L de A. brasilense por cada 100 kg de semillas y T6; 2.5 L de A. brasilense por cada 100 kg de semillas.

Las semillas fueron inoculadas con una solución de bacterias puras en una concentración de 1 x 10⁹ UFC mL^-1. La siembra se realizó en forma manual el día 06/10/2017 utilizando el hibrido DKB 290 VT TRIPLE PRO de ciclo entre 130 a 140 días¹⁰tratadas con insecticidas y funguicidas a base de Imidacloprid + Tebuconazoles a razón de 600cc por cada 100kg^-1 de semilla para el control de carbón de la panoja (Sphacelotheca reiliana) pulgones (Rhophalosiphum maidis), trips (Frankliniella williamsi ), cigarrita (empoasca sp). Se utilizó un polímero a razón de 800 mL 100kg^-1 de semillas, para mejorar la adherencia de los productos. Para homogeneizar la distribución de la solución, los envases fueron agitados por 5 min después de la aplicación del producto. Cada unidad experimental consistió en 6 líneas de 5m de longitud con un espaciamiento de 0.70 m y 5 plantas por metro lineal. La fertilización fue realizada en el momento de la siembra aplicando al suelo 10 Kg de óxido fosfórico (P₂O₅)_; 10 kg de calcio (Ca); 6 kg de azufre (S) y 15 kg de óxido de potasio (K₂O). Durante la ejecución del experimento se realizó el control de malezas de forma manual.

Las variables medidas fueron: diámetro de la mazorca, peso radicular, peso de 1000 granos, materia seca de parte aérea y rendimiento. El diámetro medio en centímetros de las mazorcas fue obtenido midiendo la parte central de 10 mazorcas extraídas de la parcela útil con la utilización de un calibrador vernier. El peso radicular fue obtenido extrayendo y lavando con agua corriente, raíces de 10 plantas del área útil de cada unidad experimental. Enseguida fueron secados en estufa con aireación constante a 65 °C por 48 horas. El peso de 1000 granos fue determinado con la mensura de ocho repeticiones de 100 granos por unidad experimental con la utilización de balanza de precisión (0,001 g) para luego ser extrapolado a mil granos. Para determinar la masa seca de la parte área, fueron cortadas 10 plantas al ras del suelo. La biomasa colectada fue picada y secados en estufa con aireación constante a 65 °C por 48 horas. Para determinar el rendimiento fueron extraídas y desgranadas todas las mazorcas del área útil. Luego se procedió al pesaje de los granos y el resultado expresado en kg ha^-1. Los datos obtenidos fueron sometidos al análisis de varianza y las medias comparadas por el test de Tukey al 5% de probabilidad con la utilización del software estadístico AgroStat. Además, se realizó el análisis de regresión polinomial en función de las dosis de A. brasilense.

3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Todas las variables estudiadas respondieron de forma lineal al aumento de la dosis de A. brasiliense.

La inoculación con A. brasiliense aumentó significativamente el diámetro de la mazorca (Figura 2). La dosis 2.5 L kg semilla de A. brasilense produjo un incremento de 32% en el diámetro de la mazorca, de 4,04 cm en el testigo a 5,34 cm con la mayor dosis. Este resultado coincide con Rockenbach¹¹ donde obtuvieron un incremento de 3% del diámetro de mazorcas al elevar dosis de A. brasilense. No obstante, Cunha¹²no observaron diferencias significativas entre diferentes dosis para esta variable.

Figura 2: Diámetro de mazorca del maíz con la inoculación de diferentes dosis de A. brasilense. 

Las dosis de A. brasiliense produjeron diferencias significativas en la variable peso radicular (Figura 3). El testigo obtuvo 166.75 g de raíz mientras que la dosis 2 L 100 kg semilla produjo un incremento de 27% elevando el peso a 212 g.

Figura 3: Peso radicular del maíz con la inoculación de diferentes dosis de A. brasilense. 

Fue observado un incremento de la materia seca de la parte área del maíz con el aumento de dosis del inoculante. La diferencia entre el testigo y la mayor dosis 2.5 L 100 kg semilla fue de 104% y obtuvieron 1350 y 2760 kg ha^-1 respectivamente (Figura 4). Reis Junior et al.¹³ también observaron incremento de la materia seca de plantas de maíz inoculadas con Azospirillum. La producción de materia seca es influenciada por el genotipo y por las condiciones ambientales, siendo que es importante ya que los fotoasimilados almacenados en el tallo de la planta podrán ser translocados a los granos durante la fase de llenado de estos. Fancelli¹⁴ y Bashan et al.¹⁵ observaron que la fitohormona ácido indolacético (AIA), excretados por Azospirillum, cumple un papel esencial en la promoción del crecimiento de plantas.

Figura 4: Materia seca del maíz con la inoculación de diferentes dosis de A. brasiliense. 

La inoculación creciente de A. brasilense afectó de forma significativa el peso de mil granos (Figura 5). Con relación al testigo fue observado un incremento del 14% con la aplicación de 2,5 L 100 kg semillas. Al evaluar el efecto de la inoculación A. brasilienseBasi¹⁶observó que a pesar que no presentar diferencias significativas, la inoculación produjo incremento de 1.4 y 1.7% en la masa de mil granos. De igual modo^11,17,18 no constataron diferencia significativa para esta variable al incrementar la dosis de A. brasiliense. Para Ohland et al.¹⁹el genotipo, disponibilidad de nutrientes y condiciones climáticas durante la etapa de llenado de granos posee influencia directa sobre la masa de los granos.

Figura 5: Peso de mil granos con la inoculación de diferentes dosis de A. brasilense. 

El mayor rendimiento fue de 7592,5 kg ha^-1 con la dosis 2 L 100 kg de semilla de maíz donde el testigo obtuvo 3976,25 kg ha-1 (Figura 6). La diferencia, en porcentaje entre ambos fue de 80%. Barros Neto²⁰ observó un incremento promedio de 9% en el rendimiento de maíz con la inoculación de A. brasilense. Do Carmo et al.²¹ verificaron que la inoculación con Azospirillum proporciono incrementos de 7 a 14% en el rendimiento de granos de maíz, aun sin la adición de N.

Salomone, Döbereiner²² y Okon²³ también encontraron aumentos en la productividad con la inoculación de Azospirillum spp. en las condiciones de cultivo más diversas. Hungría²⁴ considera que los efectos de la inoculación de las semillas de maíz sobre el rendimiento de granos dependen de las características genéticas de las plantas y de las estirpes, además de las condiciones del ambiente, en razón de que los resultados más promisores aparecen en situaciones de baja y media inversión en el cultivo, donde el rendimiento promedio no es muy alto.

Figura 6: Rendimiento del maíz con la inoculación de diferentes dosis de A. brasilense. 

4. CONCLUSIONES

Las características evaluadas son influenciadas por las dosis de A. brasilense. La inoculación del maíz con A. brasilense produjo un aumento del rendimiento de 3976 kg ha^-1 en el testigo a 7592 kg ha^-1 con dosis de 2 L 100 kg semilla lo que en porcentaje implica un incremento del 80%.