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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS

CARRERA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA

EVALUACIÓN DE LA FIJACIÓN DE NITRÓGENO DE CEPAS DE RIZOBIOS EN CAMPO, PARA ARVEJA (Pisum sativum) L., CHOCHO (Lupinus

mutabilis) Sweet., FRÉJOL (Phaseolus vulgaris) L., HABA (Vicia faba) L. Y VICIA (Vicia sativa) L. OTAVALO-IMBABURA.

TESIS DE GRADO PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERA

AGRÓNOMA

MARÍA JOSÉ CHAFLA NARVÁEZ

QUITO- ECUADOR

2015

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Dedicatoria A mi Divino niño Jesús, porque me iluminaste y me bendeciste dándome toda esa fuerza y

esmero para poder terminar éste ciclo de mi vida.

Con todo mi amor para mi hijo Mateo, puesto que es la razón principal para que éste

trabajo haya culminado.

A mi Mami y mi Papi porque ellos se merecen éste esfuerzo y mucho más.

Para Santiago; mi esposo que aun deseo que se siga sintiendo orgulloso de mi.

A Papi y mami María que gracias a ellos heredé el amor por mi carrera y sin ellos no se

hubiera concretado mi tesis.

A mi hermana por ser mi ejemplo de esmero y

superación. .

A mi ñaños (Franklin, Mariana, Jorge, Lucho, Pepe) por criarme, quererme y ser

ejemplo de vida hacia mí.

A mis amigas y amigos de toda la vida.

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Agradecimientos

A Dios por haberme permitido vivir y poder realizar éste sueño.

Agradezco a mis papas que me han apoyado de una y otra manera y de todas las formas que se puede ayudar a un hijo, gracias mami por ser mi amiga incondicional.

A mi hijo por ser la razón para seguir adelante, a mi esposo por ser mi compañero de la

vida y a toda mi familia por creer siempre en mí.

A la Facultad de Ciencias Agrícolas de la Universidad Central del Ecuador por su

formación académica particularmente al Ing. Manuel Pumisacho, Ing. Valdano Tafur,

Lic. Diego Salazar y todos los ingenieros que me brindaron sus conocimientos durante

los seis años de carrera.

Al Departamento de Manejo de Suelos y Aguas del INIAP, que hizo posible realizar esta

investigación, gracias por darme la oportunidad de culminar mi carrera universitaria.

A la Dra. Soraya Alvarado por su guía durante la redacción de mi tesis, gracias por sus

aportes científicos y consejos.

A la Ing. Betty Paucar, por sus conocimientos impartidos durante todo el tiempo de la

duración de mi tesis.

A la Secretaria Nacional de Educación Superior, Ciencia, Tecnología e Innovación –

SENESCYT, por haber financiado este proyecto. A mis amigos Isabel, David, Wagner, Cristóbal, Patricio, Byron, Erika, Yolanda, Carmen por

haber hecho de la universidad la mejor etapa de mi vida, gracias por esos momentos de

ocio.

A Don Raulito, Majo C, Dr. Moscoso, Hildita y a todas las personas que me brindaron su

amistad y su ayuda en el DMSA y contribuyeron en el desarrollo de esta investigación.

María José Chafla Narváez

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CERTIFICADO INIAP

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CONTENIDO

CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN 1.1 Objetivos 2. REVISIÓN DE LITERATURA 2.1. Ciclo del Nitrógeno 2.1.1. Fijación del Nitrógeno 2.2. Fijación de nitrógeno (FBN) 2.2.1. Microbios fijadores 2.3. Bacterias Fijadoras de nitrógeno (BFN) 2.3.1. Taxonomía 2.3.2. Morfología 2.3.3. Fisiología 2.3.3.1. Proceso de nodulación 2.4. Factores que afectan la nodulación 2.4.1. Factores físicos 2.4.2. Factores químicos 2.4.2.1. Nitrógeno 2.3.2.1. Fósforo, potasio y calcio 2.5. Influencia de la nutrición mineral sobre la fijación de

nitrógeno 2.6. Especificidad y eficacia de las cepas de rizobios 2.7. Leguminosas como abonos verdes 2.7.1. Arveja (Pisum sativum) L.

2.7.2. Chocho (Lupinus mutabilis) Sweet. 2.7.3. Fréjol (Phaseolus vulgaris) L.

2.7.4. Haba (Vicia faba) L. 2.7.5. Vicia (Vicia sativa) L.

3. MATERIALES Y MÉTODOS

3.1. Características del sitio experimental 3.1.1. Ubicación del sitio experimental 3.1.2. Características geográficas y climáticas 3.2. Materiales y equipos 3.2.1. Materiales y equipos de laboratorio 3.2.2. Materiales de campo 3.2.3. Equipo de oficina 3.2.4. Germoplasma vegetal 3.2.5. Germoplasma microbiológico 3.3. Métodos 3.3.1. Factores en estudio 3.3.2. Tratamientos 3.3.3. Características del experimento

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CAPITULO 3.3.3.1. Unidad experimental 3.3.4. Análisis Estadístico 3.3.4.1. Diseño experimental 3.3.4.2. Características del área experimental 3.3.4.3. Esquema del análisis de la varianza (ADEVA) 3.3.4.4. Análisis funcional 3.3.5. Variables y métodos de evaluación 3.3.5.1. Biomasa total (kg/ha) 3.3.5.2. Peso seco de nódulos 3.3.5.3. Nitrógeno extraído 3.3.5.4. Población de rizobios 3.3.5.5. Rendimiento en kg/ha 3.3.6. Métodos de manejo del experimento 3.3.6.1. Fase de laboratorio 3.3.6.2. Fase de campo 4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 4.1. Arveja 4.2. Chocho 4.3. Haba 4.4. Fréjol Voluble 4.5. Vicia

5. CONLCUSIONES 6. RECOMENDACIONES

7. RESUMEN

8. SUMMARY

9. REFERENCIAS 10. ANEXOS

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ÍNDICE DE ANEXOS

ANEXO

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Medio Levadura Manitol Agar (LMA) Somasegaran and Hoben. 1994, adaptado por el IBBM (Instituto de Biotecnología y Biología Molecular) del Departamento de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional de la Plata, 2008. Medio LM (Levadura-Manitol) (Somasegaran and Hoben. 1994) y adaptado por el IBBM (Instituto de Biotecnología y Biología Molecular) del Departamento de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional de la Plata 2008. Escala de Mc Farland como patrón de turbidez en la preparación de suspensiones de microorganismos. Dosis de fertilizantes kg/ha para los distintos cultivos, según análisis de Suelo del DMSA. Distribución de cultivos en el lote, ubicado en Ilumán, Otavalo-Imbabura, para la evaluación de cepas de rizobios. Plano de disposición de unidades experimentales del cultivo de Arveja (Pisum sativum) L. Otavalo-Imbabura. Plano de disposición de unidades experimentales del cultivo de Chocho (Lupinus mutabilis) Sweet. Otavalo-Imbabura. Plano de disposición de unidades experimentales del cultivo de Haba (Vicia faba) L. Otavalo-Imbabura. Plano de disposición de unidades experimentales del cultivo de Fréjol (Phaseolus vulgaris) L. Otavalo-Imbabura. Plano de disposición de unidades experimentales del cultivo de Vicia (Vicia sativa) L. Otavalo-Imbabura Resultados de análisis de suelo del Lote ubicado en la Hcda. Santa Mónica. Resultados de análisis de Turba Actividades realizadas en la fase de Laboratorio pre siembra Actividades realizadas en la fase de campo.

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Muestreos en campo y procesamientos en invernadero (EESC) de todos los cultivos a la floración. Muestreo y cosecha en campo, procesamiento en invernadero (EESC) de todos los cultivos a la madurez fisiológica Actividades realizadas en la EESC del INIAP Análisis de N extraído en la EESC-DMSA, método Kjeldahl (laboratorio de Tejidos) Conteo de población de rizobios (método de siembra superficial en placa) Metodología para análisis de N extraído. Escala de severidad del daño por trips-ácaros Taxonomía de bacterias formadoras de nódulos en leguminosas (Moreira, 2008)

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Caracteristicas morfológicas y agronómicas de arveja (Pisum sativum) L. INIAP 436-liliana. Caracteristicas morfológicas y agronómicas del chocho (Lupinus mutabilis) Sweet. INIAP 450-andino. Caracteristicas morfológicas y agronómicas de fréjol (Phaseolus vulgaris) L.INIAP-Toa. Caracteristicas morfológicas y agronómicas del haba (Vicia faba) L. INIAP. 440-quitumbe. Caracteristicas morfológicas y agronómicas vicia común (Vicia sativa) L. Cepas de rizobios existentes en el Laboratorio de Microbiología, Departamento de manejo de Suelos y Aguas (DMSA) de la EESC del INIAP asociados a cultivos de arveja Pisum sativum) L. chocho (Lupinus mutabilis) Sweet., fréjol (Phaseolus vulgaris) L., haba (Vicia faba) L. y vicia (Vicia sativa) L. Tratamientos para la evaluación de la eficiencia de fijación de nitrógeno en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L., variedad INIAP-436 Liliana. Tratamientos para la evaluación de la eficiencia de fijación de nitrógeno en chocho (Lupinus mutabilis) Sweet., variedad INIAP-450 Andino. Tratamientos para la evaluación de la eficiencia de fijación de nitrógeno en fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L., Variedad. INIAP-412 Toa. Tratamientos para la evaluación de la eficiencia de fijación de nitrógeno en haba (Vicia faba) L., Variedad. INIAP-440 Quitumbe. Tratamientos para la evaluación de la eficiencia de fijación de nitrógeno en vicia (Vicia sativa.), Variedad. Común de grano negro. Constitución de las unidades experimentales para cada uno de los cultivos. Detalle de características por cultivos para la evaluación de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en seis leguminosas. Otavalo-Imbabura. Esquema del ADEVA para la evaluación de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios para el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. Otavalo-Imbabura. Esquema del ADEVA para la evaluación de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios para el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet. Otavalo-Imbabura.

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Esquema del ADEVA para la evaluación de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios para el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus vulgaris L.) Otavalo-Imbabura. Esquema del ADEVA para la evaluación de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios para el cultivo de haba (Vicia faba L.) Otavalo-Imbabura. Esquema del ADEVA para la evaluación de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios para el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. Otavalo-Imbabura. Análisis de varianza para biomasa en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Promedio y pruebas de significación para biomasa a la floración en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. DMS al 5% y promedios para las comparaciones ortogonales en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. DMS al 5% y promedios para las comparaciones ortogonales para biomasa a la madurez en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L., en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Análisis de varianza para peso seco de nódulos en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Promedio para peso seco de nódulos en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Análisis de varianza para peso seco de nódulos en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Promedio para población de rizobios en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Promedio para población de rizobios en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. a la madurez en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

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DMS al 5% para las comparaciones ortogonales población de rizobios en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Análisis de varianza para N extraído en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Tukey al 5% para N extraído en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Tukey al 5% para N extraído en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. a la madurez en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales para N extraído en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Análisis de varianza para rendimiento en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Tukey al 5% para para rendimiento en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales a la madurez en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Análisis de varianza para biomasa en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet., en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Tukey al 5% para biomasa en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Tukey al 5% para biomasa a la madurez en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales para Biomasa en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015

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DMS al 5% para las comparaciones ortogonales para Biomasa a la madurez en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet., en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Análisis de varianza para peso seco de nódulos en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet., en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Tukey al 5% para peso seco de nódulos en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales para peso de nódulos en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Análisis de varianza para población de rizobios en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Tukey al 5 % para población de rizobios en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Tukey al 5 % para población de rizobios a la madurez en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales para población de rizobios en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Análisis de varianza para N extraído en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Tukey al 5 % N extraído en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Tukey al 5 % N extraído en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas

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de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales para N extraído en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Análisis de varianza para rendimiento en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Tukey al 5% para tratamientos en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales para rendimiento en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Análisis de varianza para biomasa en el cultivo de haba (Vicia faba) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Tukey al 5 % para tratamientos en el cultivo de haba (Vicia faba) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Tukey al 5 % para tratamientos en el cultivo de haba (Vicia faba) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales en el cultivo de haba (Vicia faba) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Análisis de varianza para peso seco de nódulos en el cultivo haba (Vicia faba) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Tukey al 5% para tratamientos en el cultivo de haba (Vicia faba) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales en el cultivo de haba (Vicia faba) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Análisis de varianza para población de rizobios en el cultivo haba (Vicia faba) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

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Promedios de tratamientos en el cultivo de haba (Vicia faba) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Análisis de varianza para N extraído en el cultivo haba (Vicia faba) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Tukey al 5% para tratamientos en el cultivo de haba (Vicia faba) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Tukey al 5% para tratamientos en el cultivo de haba (Vicia faba) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales en el cultivo de haba (Vicia faba) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Análisis de varianza para rendimiento en el cultivo haba (Vicia faba) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Tukey al 5% para tratamientos en el cultivo de haba (Vicia faba) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales en el cultivo de haba (Vicia faba) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Análisis de varianza para biomasa en el cultivo fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Promedios para biomasa en el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Tukey al 5% para biomasa a la madurez en el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales en el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Análisis de varianza para peso seco de nódulos en el cultivo fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. en la evaluación de eficiencia de

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fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Tukey al 5% para tratamientos en el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales en el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Análisis de varianza para población de rizobios en el cultivo fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Tukey al 5% para tratamientos en el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Promedios de tratamientos en el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Análisis de varianza para tratamientos en el cultivo fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Promedios para tratamientos en el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Tukey al 5% para tratamientos en el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales en el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Análisis de varianza para rendimiento de grano en el cultivo fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Promedios para rendimiento en el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

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Análisis de varianza para biomasa en el cultivo vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Tukey al 5% para biomasa a la floración en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Tukey al 5% para biomasa a la madurez en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales de biomasa a la floración en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales de biomasa a la madurez en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Análisis de varianza para peso seco de nódulos en el cultivo vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Tukey al 5% para peso seco de nódulos en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales para peso seo de nódulos en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Análisis de varianza para población de rizobios en el cultivo vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Tukey al 5% para población de rizobios a la floración en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Tukey al 5% para población de rizobios a la madurez en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. DMS al 5% y promedios para las comparaciones ortogonales en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

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Análisis de varianza para N extraído en el cultivo vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015 Tukey al 5% para N extraído en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Tukey al 5% para N extraído en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. DMS al 5% y promedios para las comparaciones ortogonales de N extraído a la floración en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Análisis de varianza para rendimiento en el cultivo vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. Tukey al 5% para para rendimiento en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015. DMS al 5% y promedios para las comparaciones ortogonales en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

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ÍNDICE DE GRÁFICOS

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Biomasa a la floración en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

Biomasa a la madurez en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

Peso seco de nódulos en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

Población de rizobios a la floración en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

Población de rizobios a la madurez en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

Nitrógeno extraído en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. a la floración en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

Nitrógeno extraído a la madurez en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. a la madurez en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

Rendimiento en grano tierno en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

Biomasa en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

Biomasa a la madurez en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet., en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

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Peso seco de nódulos en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet., en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

Población de rizobios a la floración en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet., en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

Población de rizobios a la madurez en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet., en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

Nitrógeno extraído a la floración en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet., en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

Nitrógeno extraído a la madurez en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet., en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

Rendimiento en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

Biomasa a la floración en el cultivo de haba (Vicia faba) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

Biomasa a la madurez en el cultivo de haba (Vicia faba) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

Peso seco de nódulo en el cultivo de haba (Vicia faba) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

Nitrógeno extraído a la floración en el cultivo de haba (Vicia faba) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

Nitrógeno extraído a la madurez en el cultivo de haba (Vicia faba) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

Rendimiento en el cultivo de haba (Vicia faba) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

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Biomasa a la floración en el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

Biomasa a la madurez en el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

Peso seco de nódulos en el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

Población de rizobios en el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

Población de rizobios a la madurez en el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

Nitrógeno extraído a la floración en el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

Nitrógeno extraído a la madurez en el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

Rendimiento de grano en el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

Biomasa a la floración en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L., en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

Biomasa a la madurez en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

Peso seco de nódulos en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

Población de rizobios a la floración en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

Población de rizobios a la madurez en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

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GRÁFICOS.

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Nitrógeno extraído en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

Nitrógeno extraído en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L., en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

Rendimiento de grano en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

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ÍNDICE DE TABLAS

TABLA

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Composición química de la arveja

Composición química del chocho

Composición química del fréjol

Composición química del haba

Composición química de la vicia

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ÍNDICE DE FIGURAS

FIGURAS

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El ciclo del nitrógeno

Proceso de infección de la raíz, formación del nódulo por Rhizobium sp

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EVALUACIÓN DE LA FIJACIÓN DE NITRÓGENO DE CEPAS DE RIZOBIOS EN CAMPO, PARA ARVEJA (Pisum sativum) L., CHOCHO (Lupinus mutabilis) Sweet., FRÉJOL (Phaseolus vulgaris) L., HABA (Vicia faba) L. Y VICIA (Vicia sativa) L. OTAVALO-IMBABURA. RESUMEN

Se evaluó la respuesta de 6 cepas de rizobios para arveja y 5 cepas para el resto de los cultivos en campo en asociación con arveja, chocho, fréjol, haba y vicia; cultivos de importancia económica. Los tratamientos fueron cada una de las cepas más dos testigos para cada experimento; con fertilizante nitrogenado y sin inoculación (cepa nativa). Se usó un Diseño de Bloques Completos al Azar con cuatro repeticiones para campo. Las variables evaluadas fueron biomasa, peso seco de nódulos, población de rizobios, N extraído y rendimiento. Los resultados indicaron a cuatro como las mejores cepas para arveja (PE-71b, PE-77b, PU-47, UMR 6005), a cuatro para chocho (PE-78b, SM-50a, RU-33, C8B lupinni), a cuatro para haba (QUI-31, SR-39, SM-51b, SA-15), a cuatro para fréjol (QG-60, QUI 26, UMR 1899, UMR 1481), y cuatro para vicia (SA-17b, PE-74b, SM-70b, SM-48a). PALABRAS CLAVES: LEGUMINOSAS, RIZOBIOS, FIJACIÓN BILÓGICA DE NITRÓGENO, ABONOS VERDES.

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ASSESSMENT OF NITROGEN FIXATION OF RHIZOBIA STRAINS IN FIELD, FOR PEA (Pisum sativum) L., LUPINE (Lupinus mutabilis) Sweet., BEANS (Phaseolus vulgaris) L., LIMA BEAN (Vicia faba) L. AND VETCH (Vicia sativa) L. IN OTAVALO-IMBABURA.

ABSTRACT: The response of 6 rhizobia strains was assessed for peas and 5 strains for all the other crops on the field in association with legumes such as pea, lupine, beans, lima beans and vetch; crops of economic importance in the Ecuadorian highlands. The treatments involved each one of the strains in addition to two witnesses for each experiment; using nitrogen based fertilizer and without inoculation (native strain). A Randomized Complete Block Design was used with four repetitions for the field. The variables considered were: biomass, nodule dry weight, rhizobia population, N extraction and yield. The results presented four strains as the best ones for peas (PE-71b, PE-77b, PU-47, UMR 6005), four for lupine (PE-78b, SM-50a, RU-33, C8B lupinni), four for lima beans (QUI-31, SR-39, SM-51b, SA-15), four for beans (QG-60, QUI 26, UMR 1899, UMR 1481), and four for vetch (SA-17b, PE-74b, SM-70b, SM-48a). Amongst the crops, the legume which presented higher amounts of N fixation was vetch. KEYWORDS: LEGUMES, RHIZOBIA, BIOLOGICAL NITROGEN FIXATION, GREEN MANURES.

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1. INTRODUCCIÓN

Entre los diecisiete elementos esenciales para el crecimiento y desarrollo de las plantas el nitrógeno (N) es considerado el más importante, por ser el que se encuentra en mayor proporción; del 1 a 3% con respecto a su materia seca, dependiendo de la especie, de la etapa fenológica, del órgano, etc. (Hopkins, 1995 citado por Cárdenas et al., 2004). El N como N2 es el elemento más abundante entre los gases que constituyen la atmósfera, sin embargo, se encuentra en forma de gas inerte y no es utilizable directamente por las plantas, cuyas raíces lo absorben principalmente en forma de iones nitrato (NO3

-) y amonio (NH4+) (Cárdenas et al.,2004).

Se estima que anualmente se fijan en el planeta de 200 a 250 x106 t de N. De esta cantidad aproximadamente el 10% corresponde al N fijado de la atmósfera por descargas eléctricas y radiaciones ultravioletas, además del arrastre por la lluvia, proveniente de los incendios forestales, la combustión industrial, las emisiones de los vehículos, etc. Un 15% del total de N fijado, 40 a 50 x106 t, está asociado a la fijación industrial dependiente de combustibles fósiles para el suministro de hidrógeno y de energía; en este proceso se estima que es necesario invertir 1.5 kg de petróleo para obtener 1 kg de N. El 75% restante, 150 a 190 x106 t de N, corresponde a la fijación biológica de microorganismos procarióticos que poseen el complejo enzimático denominado dinitrogenasa, encargado de catalizar la reducción de N2 a NH3 (Hopkins, 1995; Mengel y Kirkby, 2001 citado por Cárdenas et al., 2004). Menos de la mitad del N fijado biológicamente corresponde a la actividad de los fijadores libres, debido a que los mismos no fijan cantidades importantes de N y no lo transfieren directamente a la planta sino que lo liberan al suelo. En cambio, la simbiosis rizobiana contribuye con grandes cantidades de N a la planta, teniendo una importancia significativa en el rendimiento y mayor producción del cultivo (Taurián et al., 2002, citado por Romero, 2009). Alarcón y Ferrera (2012), manifiesta que el uso de inoculantes a base de bacterias gram-negativas de los géneros Rhizobium, Bradyrhizobium, Sinorhizobium o Azorhizobium (rizobios), ha sido una herramienta importante para la estimulación en la capacidad de captar N atmosférico en plantas de la familia Fabaceae (Cárdenas et al., 2004). La sola inoculación de Rhizobium en leguminosas, propicia que se incremente la tasa de fijación de N en comparación con plantas sin inoculación, la misma que se debe a la actividad de los bacteroides dentro del nódulo, que ejercen cambios significativos en la fisiología de la planta en aspectos enzimáticos que involucra la captación del CO2, O2, la actividad nitrogenasa y, la fijación y asimilación del N. La simbiosis entre las bacterias del género Rhizobium y las plantas leguminosas como: frijol, alfalfa, lenteja, etc., son de las más estudiadas debido a que presentan un interés agronómico considerable (Mengel y Kirkby, 2001 citado por Cárdenas et al., 2004). Además, se conoce que el chocho es capaz de fijar hasta 400 kg/ha de N puro (Muraoka et al, 2002); entonces cabe resaltar que debido a esta capacidad de fijación de N, las leguminosas son utilizadas comúnmente como abonos verdes (Ochoa y Oyarzun, 2008 citado por Andrade y Jácome, 2012). La fijación de N es una propiedad intrínseca de los rizobios; sin embargo, no todas las cepas de una especie determinada pueden hacerlo con igual rigor, debido a su gran diversidad genotípica que se manifiesta en su distinta capacidad fijadora de N, siendo por lo tanto necesario, seleccionar cepas más eficientes (Arahana, 1983). El INIAP desde el año 1982 hasta 2004 realizó varios estudios con cepas de rizobios asociadas a leguminosas como fréjol, arveja, maní, soya, alfalfa y trébol; donde, se seleccionaron por ejemplo cepas eficientes en fijar N para los cultivos de fréjol y arveja (INIAP-DF, 1982-1989; Subía, 2001;

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Campaña, 2003). Sin embargo, se debe destacar que el último estudio de rizobiología realizado en el INIAP fue en el 2004, donde la selección fue realizada para las variedades vigentes de esa temporada (INIAP-DPNV, 2001-2004). Con estos antecedentes, el Departamento de Manejo Suelos y Aguas (DMSA) de la Estación Experimental Santa Catalina (EESC) del INIAP, con el financiamiento de la Secretaría Nacional de Educación Superior, Ciencia, Tecnología e Innovación (SENESCYT) ”, a través del proyecto PIC-12-INIAP-009 titulado “Manejo adecuado de abonos verdes y microorganismos fijadores de nitrógeno dentro de sistemas de producción agroecológicos”, retoma la investigación en rizobiología, realizando la recolección y caracterización morfológica y bioquímica de las cepas rizobios asociados a los cultivos de arveja (Pisum sativum) L., chocho (Lupinus mutabilis) Sweet., fréjol (Phaseolus vulgaris) L., haba (Vicia faba) L. y vicia (Vicia sativa) L.; así como, la evaluación de la eficiencia de fijación biológica de N a nivel de invernadero. Y para complementar la investigación se retoma los estudios con la Universidad Central del Ecuador planteándose el objetivo de evaluar la fijación de nitrógeno de cepas de rizobios asociadas a los cultivos de arveja, chocho, haba, fréjol y vicia bajo condiciones de campo en Otavalo-Ilumán

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2. REVISIÓN DE LITERATURA 2.1. Ciclo del nitrógeno El N es uno de los elementos más ampliamente distribuidos en la naturaleza. En la atmósfera se halla en forma de N2 (representando aproximadamente el 78%, lo que equivale a 2.8x 104 T de N.). La cantidad de N presente en la litósfera es de solo un 25% de la que contiene la atmósfera; la mayor parte se encuentra en forma estable en rocas sedimentarias y primarias, calculándose que tan solo un 0.03% del N de la litósfera se encuentra en el suelo y que de éste, solo una proporción muy pequeña está en forma asimilable por los seres vivos (Aparicio-Tejo et al., 1993, citado por Subía, 2001). Por otro lado debido al fuerte enlace triple entre los átomos de N en las moléculas de N2, el N es

relativamente inerte. En realidad, para que las plantas y los animales puedan usar N, el gas N2

tiene primero que ser convertido a una forma química disponible como amonio (NH4+), el nitrato

(NO3-), o el N orgánico. La naturaleza inerte del N2 significa que el N biológico disponible es, por

lo general, escaso en los ecosistemas naturales. Esto limita el crecimiento de las plantas y la acumulación de biomasa (Sánchez, citado por Casa, 2014). El N es un elemento increíblemente versátil que existe en forma inorgánica y orgánica, a la vez en muchos y diferentes estados de oxidación. El movimiento del N entre la atmósfera, la biósfera y la geosfera en sus diferentes formas está descrito en el ciclo del N (Figura 1). Figura 1: El ciclo del nitrógeno. Fuente: Ávila P; et al, (2002). Análisis del ciclo del nitrógeno en el medio ambiente con relación al agua subterránea y su efecto en los seres vivos. El ciclo del N está compuesto por las siguientes cinco etapas, las cuales se distribuyen desde la biósfera, la atmósfera y la geósfera: la fijación, la toma de N (crecimiento de organismos), la mineralización (desintegración), la nitrificación y la desnitrificación. Los microorganismos, particularmente las bacterias, juegan un papel principal en todas las transformaciones primordiales del N. Como procesos de mediación microbianas, estas transformaciones del N ocurren por lo general más rápido que los procesos geológicos, por lo que su velocidad se ve

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afectada por factores ambientales como la temperatura, la humedad y la disponibilidad de recursos que influyen la actividad microbiana (Urzúa, 2005). 2.1.1. Fijación de nitrógeno La fijación de N es la etapa reguladora del ciclo, en la que el N atmosférico pasa a forma combinada, compensando así las pérdidas de ésta por desnitrificación y volatilización del amonio. Este proceso se realiza a través de los siguientes medios: (1) La fijación espontánea, que es un proceso natural en que descargas eléctricas de tormentas, radiación ultravioleta, rayos cósmicos, meteoritos, combustibles, industriales e incendios, entre otras causas, proporcionan momentáneamente la energía requerida para originar óxidos de N e incluso amoníaco, a partir de N molecular atmosférico, que eventualmente son arrastrados por el agua de lluvia al suelo; (2) La fijación industrial química con la producción de amoníaco y fertilizantes nitrogenados por la industria a partir del N del aire; (3) La fijación biológica que es la conversión de N atmosférico en amoníaco realizada por microbios libres o en asociación con plantas superiores; microbios que reciben por esto el nombre de diazótrofos (azoe: N; trofos: alimentación) (Rodríguez, 1984). 2.2. Fijación Biológica de nitrógeno (FBN) La fijación biológica de N supone más del 60% de la fijación global del N en la tierra; la enzima responsable de la fijación de N se denomina nitrogenasa y está compuesta por dos metaloproteínas, una con Fe (ferro proteína o nitrogenasa reductasa) y otra con Fe y Mo (ferromolibdoproteína o nitrogenasa propiamente dicha) como grupos activos (Díaz, 2010). Los microorganismo fijadores de N son bacterias y cianobacterias, de vida libre en el suelo, eventualmente asociados a una planta, o viviendo en simbiosis con una planta. Se ha reconocido que las subfamilias Papilionoidea, Mimosoidea y Caesalpinoidea poseen la propiedad de aprovechar el N mediante la fijación biológica. Las Papilionáceas son las que presentan mayor número de especies formadoras de nódulos entre un 80 a 90%, las Mimosáceas un 25% y las Cesalpináceas sólo unas pocas. Entre las tres subfamilias agrupan 12000 especies con capacidad fijadora de nitrógeno N (Paredes, 2013). Paredes, (2013) manifiesta que la fijación simbiótica de N es aquella que realizan los microorganismos que se encuentran en asociación con plantas u hongos. La fijación simbiótica ocurre generalmente en la rizósfera, pero también puede ocurrir a nivel de las hojas o los tallos. Dentro de los organismos fijadores de N, uno de los más importantes es la especie Rhizobium que se asocian con plantas de las subfamilias Papilionoideae, Caesalpinioideae, y Mimosoideae. El microbio efectúa su entrada en la planta, bien por los pelos absorbentes de la raíz, bien sea a través de su epidermis. Posteriormente, la planta forma al nódulo y se aísla la bacteria del ambiente exterior, encerrada en el interior de la planta hospedadora. Esta localización plantea la necesidad de la existencia de un intercambio metabólico entre los dos simbiontes, que implica el suministro por la planta de los nutrientes y compuestos carbonados necesarios para el microbio, así como el transporte hacia la planta de los nutrientes y compuestos carbonados necesarios para el microbio, y también como el transporte hacia la planta de los productos nitrogenados resultantes de la actividad fijadora del microbio. (Rodriguez C; et al, 1984) 2.2.1. Microbios fijadores La fijación biológica de N, aunque es un fenómeno muy extendido, aparece únicamente asociado a bacterias, algas cianofíceas (algas azul-verdosas) y actinomicetos, microorganismos que aparte de ser procarióticos (sin membrana nuclear) y tener la capacidad de utilizar el N atmosférico, poco

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tienen en común. En efecto, entre los más de 60 géneros conocidos se encuentran formas aerobias, facultativas, anaerobias, autótrofas y heterótrofas, con hábitats muy dispares, tanto terrestres como acuáticos, y con requerimientos ambientales de temperatura, aireación, humedad, pH, disponibilidad de nutrientes, muy heterogéneos (Rodríguez et al., 1984). Dentro de los diazótrofos existen varias especies que llevan a cabo la fijación de N en vida libre, mientras que otras lo hacen a través de asociaciones simbióticas con plantas. Los fijadores de vida libre están distribuidos en numerosos grupos de bacterias las cuáles son bacterias anaerobias como Clostridium, anaerobias facultativas como Klebsiella y aerobias como Azospirillum, Azotobacter o Beijerinckia (De Felipe, 2006 citado por Casa, 2014). Los microorganismos que fijan N a partir del establecimiento de una simbiosis con las plantas leguminosas pertenecen a los géneros Rhizobium, Bradyrhizobium, Azorhizobium, Allorhizobium, Mesorhizobium, Sinorhizobium, y actualmente Ochrobactrum que comúnmente se denominan “rizobios” (Taurián et al., 2002 citado por Romero, 2009). Menos de la mitad del N fijado biológicamente corresponde a la actividad de los fijadores libres, debido a que los mismos no fijan cantidades importantes de N y no lo transfieren directamente a la planta sino que lo liberan al suelo. En cambio, la simbiosis rizobiana contribuye con grandes cantidades de N a la planta, teniendo una importancia significativa en el rendimiento y la mayor producción del cultivo (Taurián et al., 2002 citado por Romero, 2009). Los microorganismos fijadores de vida libre, si bien importantes en número, tienen un escaso rendimiento fijador, debido a que consumen mucha energía en el proceso y los substratos necesarios para obtener tal energía son poco abundantes en la biósfera circundante (Rodríguez et al., 1984). Además, la fijación en vida libre sólo aporta al suelo unos cientos de gramos de N por hectárea y año que, si bien son suficientes en condiciones naturales, están muy lejos de satisfacer las necesidades de los cultivos (Olivares, 2004). 2.3 Bacterias fijadoras de nitrógeno (BFN) 2.3.1. Taxonomía Las bacterias fijadoras de N, conocidas anteriormente como rizobios, forman nódulos en las raíces (y algunas veces en los tallos) de algunas especies de leguminosas y en las raíces de Parasponia spp. (Ulmaceae). El término rizobio se deriva de Rhizobiaceae (Conn, 1938), una taxa a nivel familia de bacterias creada expresamente para acomodar organismos que pueden formar nódulos en leguminosas (Moreira, 2008), es así que en la actualidad encontramos las especies detalladas en el ANEXO 22 2.3.2. Morfología Las especies de Azorhizobium miden 0.5-0.6 µm de ancho y 1.5-2.5 µm de largo, se mueven en medio sólido debido a sus flagelos peritricales y en medio líquido con un flagelo lateral. Las colonias son circulares, translúcidas, gomosas con color cremoso. Las colonias miden más de 2 mm de diámetro después de dos días de incubación; crecen rápido como Rhizobium, pero produce alcalinidad como Bradyrhizobium en LMA; crecen mejor con ácidos orgánicos como fuente de carbono que usando carbohidratos (excepto la glucosa). Puede asimilar alcoholes como el 1,2-propanodiol y 2,3butanodiol. Fijan N en condiciones micro aeróbicas y crecen bien con vitaminas en un medio libre de N. En condiciones de microaerobiosis se requiere ácido nicotínico para la fijación de N (Wang et al., 2002; Bécquer, 2004 citado por Carpio, 2014).

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Las especies de Bradyrhizobium miden 0.5-0.9 µm de ancho y 1.2-3.0 µm de largo, se mueven con un flagelo polar o subpolar, la división celular ocurre de seis a siete horas y tardan cinco a diez días en aparecer colonias por lo que se les denomina de crecimiento lento, son productoras de álcali (metabolismo alcalino), poseen dimorfismo cuando sus colonias son acuosas o gelatinosas, y raramente traslúcidas, mientras que si son secas, son opacas; además sus colonias son convexas y con tendencia a tener textura granulosa. (CIAT, 1988). Las especies de Mesorhizobium miden 0.4-0.9 µm de ancho y 1.2-3.0 µm de largo, algunas tienen flagelación polar o subpolar mientras que otros presentan flagelos perítricos; son generalmente pleomórficas en condiciones adversas de crecimiento, tales como alta concentración de sales. Las colonias son de crecimiento lento o moderado; son circulares, convexas, semitranslúcidas y mucilaginosas. Son bacterias quimio-organotróficas que utilizan una gran variedad de carbohidratos, ácidos orgánicos y aminoácidos como fuente de energía. No utilizan ni celulosa ni almidón. Todas las cepas producen ácido en LMA (Wang et al., citado por Carpio, 2014). Las especies de Rhizobium son bacilos que miden 0.5-1.0 µm de ancho y 1.2-3.0 µm de largo, se mueven por flagelos perítricos, la división celular ocurre de dos a cuatro horas, y las colonias se observan a los tres a cinco días de incubación; por lo que se les denomina de crecimiento rápido, sus colonias son redondas, elásticas, mucilaginosas, brillantes, semitranslúcidas u opacas, permanecen blancas. El crecimiento en medio de carbohidratos está acompañado de reacción ácida (metabolismo ácido) y abundante importe de polisacárido extracelular; son quimio-organotróficas, pues se valen de una gran variedad de carbohidratos y ácidos orgánicos como fuente de carbono y energía; algunas cepas requieren biotina, ácido nicotínico, pantotenato o tiamina como factores de crecimiento. Pronunciada turbidez se desarrolla de dos a tres días en caldo aireado o agitado. (Wang et al.; Kuykendall et al., citado por Carpio, 2014). Las especies de Sinorhizobium son bacilos que miden 0.5-1.0 µm de ancho y 1.2-3.0 µm de largo, tienen un crecimiento rápido de uno a tres días, contienen gránulos de poli- ß-hidroxibutiratos y producen ácido en el medio de cultivo LMA con sales minerales y carbohidratos (Wang et al., 2002; Moreno, 2010 citado por Carpio, 2014). 2.3.3 Fisiología 2.3.3.1. Proceso de nodulación El rizobio está equipado con los Nod genes y Nif genes, responsables para la nodulación y fijación; respectivamente. La planta tiene los Sym genes para realizar la simbiosis (Pijnenborg, 1987 citado por Subía, 2001). Una vez germinada la semilla, la rizósfera presenta condiciones favorables para que se multiplique el rizobio específico e inicie el proceso que conduce a la simbiosis. El primer contacto entre la bacteria y la planta es el envío de señales bioquímicas entre ambos. Ciertos componentes exudados por la raíz (flavonoides e isoflavonoides) estimulan y ponen en marcha los Nod genes de las bacterias que se adhieren al tejido radicular. La posterior infección generalmente ocurre mediante tubos de infección en la raíz. Los rizobios que se multiplican sobre la superficie de la raíz, causan el encrespamiento de los pelos radiculares (Pijnenborg, 1987 citado por Subía, 2001). La pared celular se invagina y constituye un pequeño hilo de infección por medio del cual los rizobio penetran. El hilo crece hasta que los rizobios son liberados en el citoplasma de las células corticales y es allí donde la forma de las bacterias cambia de bastón a la forma de “Y” (los bacteroides). La planta responde formando un pequeño tumor en la zona de infección, denominado nódulo (Pijnenborg, 1987 citado por Subía, 2001) (Figura 2).

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Figura 2: Proceso de infección de la raíz, formación del nódulo por Rhizobium sp. (Duarte, 2015).

2.4 Factores que afectan la nodulación 2.4.1. Factores físicos La temperatura oscila entre 29 y 31°C y especies como R. melilotti soportan temperaturas de hasta 35°C; pero según Stalder citado por Ezquivel, 1963, dice que sobre 27°C la formación del nódulo baja bruscamente y el peso de nódulo individual aumenta; además, demostró que en raíces aisladas de fréjol, haba y soya cuando se les suple con sucrosa y algunas vitaminas sus raíces forman nódulos y éstos a su vez pueden fijar N. Además, todas las razas muestran tolerancia a la alcalinidad hasta un pH de 9,5 y la acidez los afecta de modo variable siendo R. melilotti el menos tolerante con un límite de pH de 5.0, R. lupinni y R. japonicum alcanzan hasta pH de 3.2 a 4.2, y su desarrollo debe estar en condiciones mínimas de oxígeno del 5% o menos (Esquivel, 1963) 2.4.2. Factores químicos 2.4.2.1. Nitrógeno Raggio et al. citado por Ezquivel (1963) afirma que es difícil evaluar los niveles de N con la nodulación debido a la inconstancia del ambiente; sin embargo Gibson y Nutman; Mac Connell et al citado por el mismo; señalan que un contenido bajo en N alrededor de 5 ppm y aún hasta 50 ppm es beneficioso para la nodulación y fijación, y que con 16 ppm aumenta el número de

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nódulos. Pero si éste es aplicado en forma de nitratos y urea, presenta una nodulación retardada al inicio, no siendo así con urea que no presenta retardo. Según Paredes, (2013) altas concentraciones de nitratos inhiben el proceso de infección, el desarrollo de los nódulos y la expresión de la actividad de la nitrogenasa, es decir a mayor presencia de N en el suelo, existen menores posibilidades para la fijación de N y a la inversa. Además dice que el fertilizante nitrogenado puede tener un efecto beneficioso o detrimental sobre la fijación biológica del N, dependiendo de la cantidad y del momento en que se aplique. 2.4.2.2. Fósforo, potasio y calcio El P es un factor que limita la producción y formación de nódulos y la actividad específica de los mismos, se considera que para que exista una adecuada simbiosis, los suelos debe estar provistos con por lo menos 20 ppm del elemento asimilable (Paredes, 2013) El ión K+ debido a su efecto osmoregulador en la planta su efecto sobre la nodulación es directo. Además el calcio es el encargado de la movilización de P en las células, por lo que si su concentración es baja la producción de nódulos se retarda, también el Ca +2 es muy importante debido a la adhesión necesaria de las células bacterianas y los pelos radicales al momento de la infección (Paredes, 2013). 2.5. Influencia de la nutrición mineral sobre la fijación de N Según Paredes, (2013); cantidades altas de aluminio afecta gravemente a la división celular de las bacterias y la división de las raíces. Además la deficiencia de Mo limita la fijación biológica de N en suelos ácidos, también el Mn en suelos ácidos puede llegar a ser tóxico a no ser que se corrija la acidez. Los valores bajos de pH afectan la infección, la nodulación y la FBN. 2.6. Especificidad y eficacia de las cepas de rizobios Algunas leguminosas son infectadas por diferentes géneros de rizobios y otras especies vegetales son altamente restrictivas y aceptan pocas cepas de estos simbiontes (Graham, 2008). Muchas bacterias pueden iniciar la formación del nódulo, sin embargo, sólo algunas combinaciones dan lugar a la formación de nódulos fijadores de N. La especificidad entre el rizobio y la leguminosa minimiza la probabilidad de infección por agentes patógenos y la formación de asociaciones infectivas que van en agravio de ambos simbiontes (López, 1992). Graham, (2008) indica que la información genética de la fijación de N está presente en los rizobios de vida libre y que la expresión de esta información es altamente afectada durante la simbiosis por la especificidad hospedante–cepa. Además, algunas leguminosas tales como la soya, trébol y alfalfa son extremadamente exigentes o específicas respecto a su rizobio, mientras que otras son promiscuas, es decir, que pueden ser infectadas por un amplio rango de cepas de bacterias originalmente adaptadas a otras especies (Freire, 1996). En general las interacciones hospedero- Rhizobium se basan en mecanismos de reconocimiento bioquímico, mediante reacciones de homología serología de alta especificidad, así como la discriminación selectiva tanto de cepas del simbionte como de variedades del hospedero (Sttephens, citado por González, 2001).

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2.7. Leguminosas como abonos verdes Entendemos por abono verde el uso de determinadas plantas, tanto individuales como mezcladas, generalmente de crecimiento rápido, que preceden o suceden a los cultivos comerciales, con el fin de mejorar las condiciones físicas, químicas y biológicas del suelo (García, 2004). En cuanto a las leguminosas, tradicionalmente usadas como abonos verdes (chochos, habas, fréjoles) son grandes fijadoras de N atmosférico gracias a una simbiosis (asociación favorable) con las bacterias del género Rhizobium que se encuentran en sus raíces, llegando a aportar considerables cantidades de dicho nutriente (García, 2004). Hay controversia sobre la cantidad de N que puede ser fijado por leguminosas en el suelo, pero puede decirse que el promedio anual por hectárea es de 140 kg N/ha. Los sistemas Rhizobium-leguminosa para grano, fijan entre 41 a 552 kg de N/ha/año; Rhizobium-leguminosa forrajera, fijan entre 62 y 897 kg de N/ha/año (Romero, 2010). El chocho, un lupino Andino (Lupinus mutabilis) Sweet., es capaz de fijar hasta 400 kg/ha de N puro. Sin embargo, es más común encontrar aquellos niveles de fijación de N cerca de 150 kg/ha, como los del frijol terciopelo (Mucuna pruriens) y canavalia (Canavalia spp.). Este implica que aún con altos niveles de volatilización (que puede ser 40% o más cuando el abono verde se deja encima de la tierra), los agricultores pueden agregar a sus sistemas cantidades de N que costarían más de USD 70.00/ha en forma química, sin incluir los gastos de transporte y aplicación. La aplicación de materia orgánica y N ha aumentado significativamente la fertilidad del suelo en una serie de países. Las cosechas de maíz de gente campesina se han duplicado en muchos casos después de dos o tres años; y papas intercaladas con chocho, produjeron tres veces el nivel tradicional en experimentos científicos. Por lo tanto, programas desde la India hasta Brasil y en mucho de Centroamérica, ya hablan de la “recuperación” o “restauración” del suelo. 2.7.1. Arveja (Pisum sativum) L.

Foto 1. Planta de Pisum sativum L. El Programa Nacional de Leguminosas y Granos Andinos (1997), de la Estación Experimental “Santa Catalina”, indica que en el Ecuador, las zonas de cultivo de arveja más potenciales se encuentran en Carchi con un 43% de la producción nacional, seguido por Pichincha, Imbabura, Chimborazo y Bolívar. (Peralta et al., 1998).

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La capacidad de fijación de N por parte de la arveja suele ser muy alta. Se han medido aportes de hasta 185 kg/ha por esta vía. De aquí que es una de las fuentes de N más económica para el productor (Rennie and Dubetz, citado por Casa, 2014). Rennie & Dubetz citado por Casa, 2014 menciona que hubo experiencias en Argentina, donde la inoculación permitió duplicar el rendimiento de arveja en suelos sin antecedentes de este cultivo; sin embargo, para que esto ocurra se debe partir de las recomendaciones básicas para un correcto tratamiento de la semilla, esto es, productos y dosis adecuadas, condiciones ambientales propicias, compatibilidad con fungicidas, humedad del suelo, etc. El INIAP posee algunas variedades de arveja vigentes, por lo que en ésta investigación destacamos la variedad arveja INIAP 436-liliana, detallada en el CUADRO 1. CUADRO. 1 Características morfológicas, agronómicas y químicas de arveja INIAP 436-liliana.

Características Arveja INIAP 436 Liliana

Habito de crecimiento Decumbente

Altura de planta 113,70 cm

Días a la floración 68

Días a la cosecha en verde 92

Días a la cosecha en seco 121

Rendimiento promedio en tierno kg/ha 6673

Rendimiento promedio en seco kg/ha 1668

Agua 82.2-83.7%

Sustancia Seca 16.9-17.2 %

Proteínas Digestibles 3.8-4.1 %

Grasa 3.8-4.1 %

Fibras 0.4-0.5 %

Cenizas 1.2-1.4 %

Fuente: INIAP-Boletín divulgativo, 2006; Juscafresa B, citado por Chasi y Muso, 2009. 2.7.2. Chocho (Lupinus mutabilis) Sweet.

Foto 2. Planta de Lupinus mutabilis Sweet. “Debido a su alto contenido de proteínas y grasa, el chocho es conocido como la soya andina. En relación con otras leguminosas, el chocho contiene mayor porcentaje de proteínas y es particularmente rico en lisina. Además tiene una alta calidad de grasa, con 3 a 14% de ácidos

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grasos esenciales de la cantidad total de grasa; por lo que el aumento en el consumo de chocho podría conducir a una mejora de la salud y del estado nutricional de las poblaciones marginadas en Ecuador” (Popenoe et al., 1989). El chocho, al igual que otras leguminosas, fija su propio N, y constituye un abono verde excelente, capaz de fijar hasta 400 kg de N por hectárea (Popenoe et al., citado por Jacobsen & Sherwood, 2002). De igual forma la variedad actual utilizada y en vigencia del INIAP es la 450-andino, que se detalla en el CUADRO 2. CUADRO 2. Caracteristicas morfológicas y agronómicas del chocho INIAP 450-andino

Caracteristicas Chocho INIAP-450 Andino

Tipo de crecimiento Herbáceo

Altura de planta 90-185cm

Días a la floración 76-125

Días a la cosecha 167-225

Días al envainamiento en el eje central 100-132

Rendimiento promedio kg/ha 330-1500

Humedad 7,7 %

Carbohidratos 28,2 g/100g

Proteínas 51,0 %

Grasa 20,04 %

Fibras 7,3 %

Cenizas 2,2 %

Fuente: INIAP-Plegable divulgativo No. 169, 2010; Villacrés, Peralta y Álvarez, 2003; INCAP, 1975 2.7.3. Fréjol (Phaseolus vulgaris) L.

Foto 3. Planta de Phaseolus vulgaris L.

La cantidad de N fijado por el fréjol es muy variada, depende de la variedad, de la eficiencia fijadora de la bacteria Rhizobium y de las condiciones físicas, químicas y biológicas del suelo o del medio de cultivo. Phaseolus vulgaris L. tiene una amplia diversidad genética y existen grandes diferencias entre los genotipos en la cantidad de nodulación y el N fijado (Ballesteros y Lozano, 1994 citado por Casa, 2014). En fréjol hay intervalos de N fijado desde 20 hasta 115 kg de N por hectárea de cosecha, con un porcentaje de N tomado de la atmósfera desde 37-68%, y en cepas muy efectivas hasta

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86%. Plantas que crecen en condiciones de invernadero y en medios de arena libres de N pueden fijar entre 200 y 400 mg de N por planta (Ramos citado por Ballesteros y Lozano, 1994). Rosas y Munns, citados por Mora (1995), han demostrado que, entre un 25 y un 75% del N requerido por la planta de fréjol, proviene de la fijación simbiótica. Las cantidades de N2 fijado

suministran entre 25 – 125 kg N/ha, dependiendo del cultivar. Se describe en el CUADRO 3, una de las variedades utilizadas en la provincia de Imbabura.

CUADRO 3. Caracteristicas morfológicas y agronómicas de fréjol INIAP-Toa.

Caracteristicas Fréjol INIAP-412 Toa

Habito de crecimiento Voluble o trepador IV a

Altura de planta en tutor 2,45m


Días a la cosecha en verde 150-170

Días a la cosecha en seco 170-190

Rendimiento promedio en seco kg/ha 744kg/ha

Agua en tierno 56%

Carbohidratos 72%

Proteínas Digestibles 21%

Grasa 2.1%

Fibras 6,24%

Almidón 47%

Fuente: INIAP-Boletín divulgativo, 2006; Plegable No. 132 PROFIZA-INIAP 2.7.4. Haba (Vicia faba) L.

Foto 4. Planta de Vicia faba L.

El haba Vicia faba L. es una planta anual y es miembro de la familia Fabaceae, es nativa de la región del Mediterráneo especialmente Italia e Irán; en América fue introducida tras el descubrimiento del Nuevo Mundo. Es una de las plantas de cultivo conocidas más antiguas, cuya producción se extiende a épocas prehistóricas (Res et al., 2000). Urzúa, (2000) anuncia que el cultivo de haba puede fijar de 80-300 kg/ha/año de N. La variedad a detallar en el CUADRO 4, es una de las mejores en el cultivo de haba en la provincia de Imbabura.

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CUADRO 4. Caracteristicas morfológicas y agronómicas del haba INIAP 440-quitumbe

Caracteristicas Haba INIAP 440-Quitumbe

Tipo de crecimiento Ramificado

Altura de planta 1.4-1.6 m



Días a la cosecha en tierno 180-190

Rendimiento promedio kg/ha en grano tierno 7800 kg/ha

Rendimiento promedio kg/ha en grano seco 2700 kg/ha

Carbohidrato 69,5 %

Proteínas 24,8 %

Grasa 2,3 %

Fibras 6,2 %

Cenizas 3.5 %

Fuente: INIAP-Plegable divulgativo No. 139, 1994; INIAP-Plegable divulgativo No. 139, 1994. 2.9.5. Vicia (Vicia sativa) L.

Foto 5. Planta de Vicia sp.

La vicia es un excelente cultivo de cobertura y abono verde. Cuando se siembra solo, tiene hábito de crecimiento rastrero, mientras que en asocio tiene un hábito más trepador. Solo o en asocio hay que incorporar al suelo como abono verde al inicio de su floración (Andrade y Ochoa, citado por Casa, 2014). Vadell et al. (2008) demuestra que los niveles de fósforo y potasio conseguidos en la evaluación de especies cultivadas como abonos verdes presentan valores muy paralelos siendo uno de los más altos en Vicia sativa L. con 2,6 g/kg de P y 27,8 g/kg de K. Por otro lado, puede proporcionar hasta 80 kg N/ha lo que equivale a 400 kg de abonos minerales en forma de sulfato de amonio o de 500 kg en forma de nitratos (Hycka, citado por Romero, 2010). Por su rápido crecimiento, su producción es importante y de calidad (20-40 toneladas de forraje verde/ha). Además, fija un N estimado en 40/50 kg/ha (León, citado por Romero, 2010). La cantidad de semilla que se necesita por hectárea, en cultivo puro, difiere en la cantidad por la densidad de siembra y el tamaño de las semillas. En general, se utiliza 75 kg/ha de vicia. Cuando se asocia con cereales (avena, cebada) una buena mezcla es 60 kg de avena con 40 kg de vicia

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común por hectárea (Alba, citado por Casa, 2014). La variedad de común se detalla en el CUADRO 5. CUADRO 5. Caracteristicas morfológicas y agronómicas de la vicia (común de grano negro).

Caracteristicas Vicia común de grano negro

Tipo de crecimiento Trepador

Altura de planta 2m

Días a la floración 135


Rendimiento promedio kg/ha en grano seco 590-2510

S.seca 15,97-23,83%

Proteínas bruta 19.50-31.39%

Celulosa 16.05-18.41%

Extracto etéreo 3.42-4.66%

Cenizas 11.17-13.91%

Fuente: INIAP-Plegable divulgativo No. 139, 1994; Treviño y Caballero, 2011.

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3. MATERIALES Y MÉTODOS 3.1. Características del sitio experimental Esta investigación fue realizada en la localidad de San Juan de Ilumán en la Hacienda Santa Mónica de la Universidad Técnica del Norte

3.1.1. Ubicación del sitio experimental

Provincia: Cantón: Parroquia: Lugar:

Imbabura Otavalo. San Juan de Ilumán. Hacienda Santa Mónica (UTN).

3.1.2. Características geográficas y climáticas1

Altitud: 2460 m Latitud: 0º 17’ 31’’N Longitud: 78º 14' 35’’´ O Temperatura promedio anual: 15°C Precipitación promedio anual: 582.2 mm Humedad promedio anual: 60-80%

3.2. Materiales y equipos 3.2.1. Materiales y Equipos de laboratorio

Cámara de flujo laminar

Medios de cultivo (Anexo 1)

Autoclave

Estufa

Potenciómetro

Micro pipetas

Incubadora

Balanza de precisión

Agitador Shaker

Turba estéril de Wisconsin

Sellador Eléctrico

Mechero

Cinta masking

3.2.2. Materiales de campo

Flexómetro de 100m

Rollos de Piola

Cooler con gel

Balanza Analítica

1 INHAMI, Estación Meteorológica Otavalo-Imbabura.

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Canecas de 20 lt

Alambre galvanizado

Postes de madera

Hoyadora

Piola paja

Guantes

Agua destilada

Cucharas desechables

Bomba de Mochila

Letreros de identificación

Azadones

Palas

Barreno

Agroquímicos.

Semillas de arveja, haba, chocho, vicia y fréjol voluble y arbustivo

3.2.3 Equipo de Oficina

Computadora

Cámara digital

Libro de Campo

3.2.4. Germoplasma Vegetal

Semillas de Arveja, fréjol, chocho, haba y vicia. variedad INIAP-436 Liliana, INIAP-450 Andino, INIAP-412 Toa, INIAP-484 Centenario, INIAP-440 Quitumbe, Común de grano negro, respectivamente

3.2.5. Germoplasma microbiológico

Cepas de Rhizobium sp, Bradyrizhobium lupinni, Ochrobactrum 3.3. Métodos: 3.3.1. Factores en estudio Los factores en estudio para cada cultivo fueron las cepas de rizobios detalladas a continuación el CUADRO 6. CUADRO 6. Cepas de rizobios existentes en el Laboratorio de Microbiología, DMSA de la EESC del

INIAP asociados a cultivos de arveja (Pisum sativum) L., chocho (Lupinus mutabilis) Sweet., fréjol (Phaseolus vulgaris) L., haba (Vicia faba) L. y vicia (Vicia sativa) L.

No. Cultivo Origen Código

1 Arveja Pucará- Imbabura R-AR-PU-47 2

Peribuela- Imbabura R-AR-PE-71b

3

Ecuador UMR 6101 4

Ecuador UMR 6005

5

Peribuela- Imbabura R-AR-PE-77b 6

Hatun Rumi-Imbabura R-AR-HR-45

7 Chocho Rumilarca- Imbabura R-CH-RU-33 8

Santa Mónica- Imbabura R-CH-SM-50ª

9

Peribuela- Imbabura R-CH-PE-78b

17

No. Cultivo Origen Código

10

Quinchuqui- Imbabura R-CH-QUI-30 11

Ecuador C 8 B.

12 Fréjol voluble Quinchuqui- Imbabura R-FR-QUI-26 13

Rabanal- Imbabura R-FR-RA-53

14

Quitumba grande- Imbabura

R-FR-QG-60

15

Ecuador UMR 1481 16

Colombia UMR 1899

17 Haba Quinchuqui- Imbabura R-HA-QUI-11 18

San Agustin- Imbabura R-HA-SA-15

19

Quinchuqui- Imbabura R-HA-QUI-31 20

Santa Rosa- Imbabura R-HA-SR-39

21

Santa Mónica- Imbabura R-HA-SM-51b

22 Vicia San Agustin- Imbabura R-VI-SA-17b 23

Santa Mónica- Imbabura R-VI-SM-48a

24

Santa Mónica- Imbabura R-VI-SM-48c 25

Peribuela- Imbabura R-VI-PE-70b

26

Peribuela- Imbabura R-VI-PE-74b UMR: University of Minnesota Rhizobium collection code. (Cepas de Ecuador) R: Rizobio, AR: Arveja, CH: Chocho, FR: Fréjol, HA: Haba, VI: Vicia y las siglas respectivas de cada una de las localidades donde se las recolectó; PE: Peribuela, SM: Santa Mónica, SA: San Agustin, SR: Santa Rosa, QUI: Quinchiqui, QG: Quitumba Grande, RA: Rabanal, RU: Rumilarca, PU: Pucará. Fuente: Carpio, 2014.

3.3.2. Tratamientos Los tratamientos por cultivos (CUADRO 7, 8, 9,10 y 12) fueron: CUADRO 7. Tratamientos para la evaluación de la eficiencia de fijación de nitrógeno en el cultivo

de arveja (Pisum sativum) L., variedad INIAP-436 Liliana.

CODIFICACIÓN INTERPRETACIÓN

T1 Testigo (Cepa Nativa) T2 Testigo con nitrógeno (60kg/ha) T3 cepa introducida (R-AR-PU-47) T4 cepa introducida (R-AR-PE-71b) T5 cepa introducida (UMR 6101) T6 cepa introducida (UMR 6005) T7 cepa introducida (R-AR-PE-77b) T8 cepa introducida (R-AR-HR-45)

18

CUADRO 8. Tratamientos para la evaluación de la eficiencia de fijación de nitrógeno en chocho (Lupinus mutabilis) Sweet., variedad INIAP-450 Andino.


T1 Testigo (Cepa Nativa) T2 Testigo con nitrógeno (100kg/ha) T3 cepa introducida (R-CH-RU-33) T4 cepa introducida (R-CH-SM-50a) T5 cepa introducida (R-CH-PE-78b) T6 cepa introducida (R-CH-QUI-30) T7 cepa introducida (C8B lupinni)

CUADRO 9. Tratamientos para la evaluación de la eficiencia de fijación de nitrógeno en fréjol

voluble (Phaseolus vulgaris) L., Variedad. INIAP-412 Toa.


T1 Testigo (Cepa Nativa) T2 Testigo con nitrógeno (60 kg/ha) T3 cepa introducida (R-FR-QUI 26) T4 cepa introducida (R-FR-RA-53) T5 cepa introducida (R-FR-QG-60) T6 cepa introducida (UMR 1481) T7 cepa introducida (UMR 1899)

CUADRO 10. Tratamientos para la evaluación de la eficiencia de fijación de nitrógeno en haba

(Vicia faba) L., Variedad. INIAP-440 Quitumbe.


T1 Testigo (Cepa Nativa) T2 Testigo con nitrógeno (100kg/ha) T3 cepa introducida (R-HA-QUI-11) T4 cepa introducida (R-HA-SA-15) T5 cepa introducida (R-HA-QUI-31) T6 cepa introducida (R-HA-SR-39) T7 cepa introducida (R-HA-SM-51b)

CUADRO 11. Tratamientos para la evaluación de la eficiencia de fijación de nitrógeno en vicia

(Vicia sativa) L., Variedad. Común de grano negro.


T1 Testigo (Cepa Nativa) T2 Testigo con nitrógeno (100 kg/ha) T3 cepa introducida (R-VI-SA-17b) T4 cepa introducida (R-VI-SM-48a) T5 cepa introducida (R-VI-SM-48c) T6 cepa introducida (R-VI-SM-70b) T7 cepa introducida (R-VI-PE-74b)

3.3.3. Características del experimento 3.3.3.1. Unidad experimental

19

Estuvo conformada por 4 surcos, cada uno distanciado a 0.8 m para todos los cultivos, CUADRO 12. CUADRO 12. Constitución de las unidades experimentales para cada uno de los cultivos.

Cultivo Surcos Parcela

No. Sitios Distancia entre

sitios (m) No.

semillas/sitio Largo (m) Ancho (m)

Arveja 3,90 3,20 13 0,30 4 Chocho 3,60 3,20 12 0,30 3 Haba 3,90 3,20 13 0,30 2 Fréjol Voluble 4,00 3,20 10 0,40 4 Vicia 4,00 3,20 chorro continuo (doble hilera)

Parcela Neta: Se tomó los dos surcos centrales de cada parcela y se eliminó los 0.80 m de los extremos. 3.3.4. Análisis Estadístico 3.3.4.1. Diseño experimental Se aplicó un diseño de bloques completamente al azar (DBCA) con cuatro repeticiones para cada uno de los cultivos para todas las variables; excepto para la población de rizobios, en ésta aplicamos un diseño completamente al azar (DCA) con cuatro repeticiones ya que la evaluación es a nivel de laboratorio y no existen factores ambientales que puedan afectarla. Para cada uno de los cultivos. 3.3.4.2. Características del área experimental Las características están descritas en el CUADRO 13. CUADRO 13. Detalle de características del ensayo por cultivos para la evaluación de fijación de

nitrógeno de cepas de rizobios en seis leguminosas. Otavalo-Imbabura.

CARATERISTICAS Arveja Chocho Fréjol

Voluble Haba Vicia

N° de Unidades experimentales

32 28 28 28 28

Distancia entre parcelas(m)

1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

Distancia entre repeticiones (m)

1,6 1,6 1,6 1,6 1,6

Área de caminos 183,2 158,4 158,4 158,4 158,4

Área total del experimento

603,6 524,6 537,2 537,2 537,2

3.3.4.3. Esquema del análisis de la varianza (ADEVA) Los esquemas del análisis de la varianza están detallados en los cuadros 14, 15, 16, 17 y 18

20

CUADRO 14. Esquema del ADEVA para la evaluación de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios para el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. Otavalo-Imbabura.

Fuentes de variación Grados de libertad

Total 31

Tratamientos 7 t2 vs t1 t3 t4 t5 t 6 t7 t8 1 t1 vs t3 t4 t5 t6 t7 t8 1 t5 vs t3 t4 t6 t7 t8 1 t3 t7 t8 vs t4 t6 1 t3 vs t7 t8 1 t7 vs t8 1 t4 vs t6 Repeticiones 3

Error experimental 21

CUADRO 15. Esquema del ADEVA para la evaluación de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios

para el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet. Otavalo-Imbabura.


Total 27

Tratamientos 6 t2 vs t1 t3 t4 t5 t 6 t7 1 t1 vs t3 t4 t5 t6 t7 1 t6 t7 vs t3 t4 t5 1 t6 vs t7 1 t4 t5 vs t3 1 t4 vs t5 1 Repeticiones 3



para el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. Otavalo-Imbabura.


Total 27

Tratamientos 6 t2 vs t1 t3 t4 t5 t 6 t7 1 t1 vs t3 t4 t5 t6 t7 1 t3 vs t4 t5 t6 t7 1 t7 vs t4 t5 t6 1 t5 vs t4 t6 1 t4 vs t6 1 Repeticiones 3


21

CUADRO 17. Esquema del ADEVA para la evaluación de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios para el cultivo de haba (Vicia faba) L. Otavalo-Imbabura.


Total 27

Tratamientos 6 t2 vs t1 t3 t4 t5 t 6 t7 1 t1 vs t3 t4 t5 t6 t7 1 t7 vs t3 t4 t5 t6 1 t5 vs t3 t4 t6 1 t4 vs t3 t6 1 t3 vs t6 1 Repeticiones 3



para el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. Otavalo-Imbabura.


Total 27

Tratamientos 6 t2 vs t1 t3 t4 t5 t 6 t7 1 t1 vs t3 t4 t5 t6 t7 1 t5 vs t3 t4 t6 t7 1 t4 t7 vs t3 t6 1 t4 vs t7 1 t3 vs t6 1 Repeticiones 3


3.3.4.4. Análisis Funcional Prueba de significancia de Tukey α= 5% para los tratamientos y para las comparaciones ortogonales DMS α= 5% 3.3.5. Variables y métodos de evaluación 3.3.5.1. Biomasa Total (kg/ha) A la floración (cuando más del 50% de las plantas presentaron flor): En tres sitios de siembra de la parcela neta registramos el peso fresco y seco de la raíz, parte aérea y nódulos. A la madurez fisiológica: En tres sitios de siembra de la parcela neta, donde se tomó el peso freso de la raíz, parte aérea, grano y vaina. Dependiendo del cultivo, los sitios de siembra tenían entre 4, 3, 2, 4, 3 plantas en arveja, fréjol arbustivo, haba, fréjol voluble y chocho, respectivamente. Para vicia fue de 0.30 m lineales de los surcos de la parcela neta. Fueron secados a 70°C durante 72 horas como mínimo en la estufa y se obtuvo el peso seco, luego se determinó la materia seca (MS) por planta según (AOAC, 1982 citado por Valdivia, 2012). La biomasa total por hectárea (ha) se calculó tomando en cuenta la densidad de siembra utilizada en la instalación del ensayo para cada cultivo.

22

Biomasa total a la Floración

𝑀𝑆 𝑝𝑙 (𝑔) = 𝑃𝑠𝑟 + 𝑃𝑠𝑎 + 𝑃𝑠𝑛 Dónde: 𝑀𝑆 𝑝𝑙 (𝑔) = 𝑀𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 𝑑𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎 𝑒𝑥𝑝𝑟𝑒𝑠𝑎𝑑𝑜 𝑒𝑛 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑃𝑠𝑟 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑎í𝑧 𝑃𝑠𝑎 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑒 𝑎é𝑟𝑒𝑎 𝑃𝑠𝑛 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑛ó𝑑𝑢𝑙𝑜𝑠

𝑀𝑆𝑇 (𝑘𝑔/ℎ𝑎) =𝑀𝑆 𝑝𝑙(𝑔)

1000× (𝑝𝑙/ℎ𝑎)

Dónde: 𝑀𝑆𝑇 (𝑘𝑔/ℎ𝑎) = 𝐵𝑖𝑜𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑀𝑆 𝑝𝑙(𝑔) = 𝑀𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎 𝑒𝑥𝑝𝑟𝑒𝑠𝑎𝑑𝑜 𝑒𝑛 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 (𝑝𝑙/ℎ𝑎) = 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎𝑠 𝑝𝑜𝑟 ℎ𝑒𝑐𝑡á𝑟𝑒𝑎 Biomasa total a la Madurez Fisiológica

𝑀𝑆 𝑝𝑙 (𝑔) = 𝑃𝑠𝑟 + 𝑃𝑠𝑎 + 𝑃𝑠𝑣 + 𝑃𝑠𝑔 Dónde: 𝑀𝑆 𝑝𝑙 (𝑔) = 𝑀𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 𝑑𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎 𝑒𝑥𝑝𝑟𝑒𝑠𝑎𝑑𝑜 𝑒𝑛 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑃𝑠𝑟 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑎í𝑧 𝑃𝑠𝑎 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑒 𝑎é𝑟𝑒𝑎 𝑃𝑠𝑣 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑣𝑎𝑖𝑛𝑎𝑠 𝑃𝑠𝑔 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑔𝑟𝑎𝑛𝑜𝑠

𝑀𝑆𝑇 (𝑘𝑔/ℎ𝑎) =𝑀𝑆 𝑝𝑙(𝑔)

1000× (𝑝𝑙/ℎ𝑎)

Dónde: 𝑀𝑆𝑇 (𝑘𝑔/ℎ𝑎) = 𝐵𝑖𝑜𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑀𝑆 𝑝𝑙(𝑔) = 𝑀𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎 𝑒𝑥𝑝𝑟𝑒𝑠𝑎𝑑𝑜 𝑒𝑛 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 (𝑝𝑙/ℎ𝑎) = 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎𝑠 𝑝𝑜𝑟 ℎ𝑒𝑐𝑡á𝑟𝑒𝑎 3.3.5.2. Peso seco de nódulos Se registró el peso seco de nódulos de las plantas seleccionadas en cada tratamiento de la biomasa total a la floración de cada uno de los cultivos. Para el efecto, se extrajo las raíces con mucho cuidado, evitando que los nódulos se queden en el suelo y se revisó el sitio de siembra para muestrear todos los nódulos. Luego se procedió a lavar las raíces sobre tamices de 0.5 a 2 mm para separar los nódulos, se los llevó a la estufa; a 70°C, durante 24 horas y posteriormente se pesó.

3.3.5.3. Nitrógeno extraído Se realizó el análisis foliar en una submuestra de las 3 plantas seleccionadas para la evaluación de biomasa total. Los datos fueron obtenidos en porcentaje de N para cada órgano de la planta (parte aérea, raíz y nódulos a la floración y parte aérea, raíz, grano y vaina a la madurez fisiológica). El análisis fue realizado en el laboratorio del DMSA de la EESC del INIAP.

23

Extracción a la Floración N en raíz (g)

𝑁 𝑟𝑎í𝑧 =% 𝑁𝑟 × 𝑝𝑠𝑟

100

N en parte aérea (g)

𝑁 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑒 𝑎é𝑟𝑒𝑎 =% 𝑁𝑝𝑎 × 𝑝𝑠𝑎

100

N en nódulos (g)

𝑁 𝑛ó𝑑𝑢𝑙𝑜𝑠 =% 𝑁𝑛𝑜 × 𝑝𝑠𝑛

100

Dónde: % 𝑁𝑟 = 𝐶𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑛𝑖𝑡𝑟ó𝑔𝑒𝑛𝑜 𝑒𝑛 𝑟𝑎𝑖𝑧 % 𝑁𝑝𝑎 = 𝐶𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑛𝑖𝑡𝑟ó𝑔𝑒𝑛𝑜 𝑒𝑛 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑒 𝑎é𝑟𝑒𝑎 % 𝑁𝑛𝑜 = 𝐶𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑛𝑖𝑡𝑟ó𝑔𝑒𝑛𝑜 𝑒𝑛 𝑛ó𝑑𝑢𝑙𝑜𝑠 𝑁 = 𝐸𝑥𝑡𝑟𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑛𝑖𝑡𝑟ó𝑔𝑒𝑛𝑜 (𝑔)

Extracción por planta (N pl.)

𝑁 𝑝𝑙 = 𝑁 𝑟𝑎í𝑧 + 𝑁 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑒 𝑎é𝑟𝑒𝑎 + 𝑁 𝑛ó𝑑𝑢𝑙𝑜𝑠 Extracción a la Madurez Fisiológica N en raíz (g)

𝑁 𝑟𝑎í𝑧 =% 𝑁𝑟 × 𝑝𝑠𝑟

100

N en parte aérea (g)

𝑁 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑒 𝑎é𝑟𝑒𝑎 =% 𝑁𝑝𝑎 × 𝑝𝑠𝑎

100

N en vaina (g)

𝑁 𝑣𝑎𝑖𝑛𝑎 =% 𝑁𝑣 × 𝑝𝑠𝑣

100

N en grano (g)

𝑁 𝑔𝑟𝑎𝑛𝑜= % 𝑁𝑔 × 𝑝𝑠𝑔

100

Extracción por planta (nEpl)

𝑁 𝑝𝑙 = 𝑁 𝑟𝑎í𝑧 + 𝑁 𝑓𝑜𝑙𝑙𝑎𝑗𝑒 + 𝑁 𝑣𝑎𝑖𝑛𝑎 + 𝑁 𝑔𝑟𝑎𝑛𝑜

Nitrógeno extraído (kg/ha) Se multiplicó el N extraído por planta y por la densidad de siembra utilizada en la instalación del ensayo

𝑁 (𝑘𝑔/ℎ𝑎) =𝑁 𝑝𝑙(𝑔)

1000× (𝑝𝑙/ℎ𝑎)

𝑁 (𝑘𝑔/ℎ𝑎) = 𝑁𝑖𝑡𝑟ó𝑔𝑒𝑛𝑜 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑁 𝑝𝑙(𝑔) = 𝑁𝑖𝑡𝑟ó𝑔𝑒𝑛𝑜 𝑒𝑥𝑡𝑟𝑎í𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎 𝑒𝑥𝑝𝑟𝑒𝑠𝑎𝑑𝑜 𝑒𝑛 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 (𝑝𝑙/ℎ𝑎) = 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎𝑠 𝑝𝑜𝑟 ℎ𝑒𝑐𝑡á𝑟𝑒𝑎

24

3.3.5.4. Población de rizobios. El conteo fue realizado en el Laboratorio de Microbiología del DMSA de la EESC del INIAP utilizando la metodología de siembra superficial por placa descritas por CIAT (1988). a) Inicial: Con una muestra representativa del lote el mismo día de la instalación del ensayo. b) A la floración: Con 3 sub muestras de la parcela neta y se lo homogenizó para obtener una

muestra; esto se realizó por cada tratamiento y por repetición, para cada uno de los cultivos. c) A la madurez fisiológica: Tomamos 15 sub muestras de la línea de siembra con el barreno

para acumular una sola; esto se realizó por cada tratamiento y por repetición, para cada uno de los cultivos.

3.3.5.5. Rendimiento en kg/ha

Cosechamos el grano cuando éste fue al 18% de humedad y se lo dejó secar hasta un 14% de humedad en los cultivos de fréjol voluble, vicia y chocho. Se tomó 8 sitios al azar, asimilando la densidad de siembra utilizada en la instalación del ensayo. Para vicia tomamos los granos de una superficie de 0.30 m por surco y se hizo la relación en base la densidad media de todo el ensayo. 3.3.6. Métodos de manejo del experimento 3.3.6.1. Fase de laboratorio a) Reactivación de las cepas en medio LMA (Levadura Manitol Agar)

Se agregó 400 µl de agua estéril al tubo eppendorf que contenía la cepa liofilizada, se agitó con un vórtex durante 30 segundos, se tomó 100 µl de la solución obtenida y se sembró en medio LMA más Rojo Congo (LMA+RC). Se las incubó de 3 a 15 días (3 para las bacterias de crecimiento rápido y hasta 15 días para Bradyrhizobium) a 28°C (Jerez, 2004 y Romero, 2009).

b) Purificación de cepas. De las cepas reactivadas, se tomó una alícuota de bacterias con el aza de platino estéril y se pasó a una caja nueva de LMA + RC, aplicando el método de agotamiento, incubándose luego a 28°C de 3 a 15 días.

c) Multiplicación de Cepas Se tomó una colonia de la caja purificada y se sembró en otra caja mediante el rayado por agotamiento y se incubó a 28°C de 3 a 15 días.

d) Adecuación del sustrato (Turba) Se medió y corrigió el pH subiendo de 4.20 a 6.5 agregando 2 gramos de carbonato de calcio cada 10 g de Turba para corregir la acidez (Campaña, 2003). Se empacó 50 g de turba en fundas de polietileno, luego se agregó 20 ml de agua destilada para humedecer el sustrato, posteriormente se selló, y esterilizó en autoclave a 121°C durante una hora diaria por tres días.

e) Preparación de inoculante líquido Se preparó medio líquido de levadura manitol (Anexo 2) y se colocó 20 ml de este medio en Erlenmeyer de 125 ml, se esterilizaron en autoclave por 15 minutos a 121°C. Luego, se sembró una colonia purificada de la cepa determinada y se incubó a 28 °C por 4 a 5 días, hasta que alcance una concentración de 108 UFC/ml (Romero, 2009), esto se determinó con la escala Mc Farland (Anexo 3).

25

f) Inoculación en Turba y maduración de cepas (Inóculo sólido). Se tomó 8.06 ml de medio LM con la cepa y se inyectó en la funda con turba estéril, se mezcló y se incubó a 28°C por una semana; moviéndolas diariamente hasta que termine el proceso de maduración; pasado éstos días, se conservó el inoculante sólido a 4°C hasta su uso (Campaña, 2003 y Subía, 2001).

3.3.6.2. Fase de campo Antes de la siembra a) Análisis físico químico del Suelo.

Se tomó una muestra de suelo dos semanas antes de la siembra y se realizó el análisis químico de suelos.

b) Cuantificación de población inicial de microorganismos de suelo y rizobios. Se tomó una muestra de suelo para realizar la cuantificación de microorganismos al momento de la siembra (metodología de Novo & Hernández, 2003 y CIAT, 1988).

c) Preparación del Suelo Se preparó el suelo mecánicamente, mediante un pase de arada y de rastra, el surcado se realizó a 0.80 m para todos los cultivos.

Durante la Siembra

d) Siembra e inoculación En un recipiente se mezcló la cantidad de semilla determinada para cada experimento, con una solución azucarada al 15% (agua y azúcar morena), luego se agregó 10 g de inoculante por cada kg de semilla para arveja, chocho, fréjol y haba y 20 g de inoculante por kg de semilla para vicia (Bernal et al., 2002).

e) Fertilización Se fertilizó con fósforo, potasio, azufre y magnesio (Súper fosfato triple, muriato de potasio, sulpomag) en todo el ensayo de acuerdo a la recomendación de fertilización del DMSA de la EESC del INIAP y para las unidades experimentales testigo con N (t2) se agregó urea. (Anexo 4).

Después de la siembra f) Riego

Antes de la siembra se realizó el riego hasta que alcance la capacidad de campo. Durante el desarrollo del ensayo, el riego se incorporó de acuerdo al requerimiento del cultivo por aspersión, realizándose periódicamente en función de las condiciones climáticas.

g) Controles Fitosanitarios Los controles se los realizó después de realizar el monitoreo de las plagas como mosca blanca (Trialeurodes vaporariorum), lorito verde (Empoasca kraemeri) y enfermedades como antracnosis (Colletotricum lindemuthianum) y ascoquita (Phoma exigua) en fréjol; cercospora (Cercospora sp), ascochyta (Ascochyta sp), barrenador menor del tallo (Melanogromyza sp) en chocho; ascoquita (Ascochyta pisi), alternaría (Alternaria alternata), pulgón (Macrosiphum pisi) en arveja; alternaría (Alternaria sp), roya (Uromyces fabae) en haba; y trips (Myzus persicae) en vicia con los siguientes productos.

Carbendazin 200 cc en 200 litros de agua

Dimetoato 200 cc/ha

Clorpirifos 150 cc en 200 l

26

Dimetoato 300 cc/ha

Imidacliprid 500 cc/ha

Acefato 500g/ha

h) Tutoreo Los tutoreos se realizaron cuando el cultivo de fréjol voluble se encontró emitiendo guías, se utilizó polipropileno.

i) Cosecha Se cosechó cuando el grano estuvo un 18% de humedad y se almacenó hasta alcanzar un 14% de humedad para tomar el peso para rendimiento en los cultivos de fréjol, chocho, vicia. Para los cultivos de arveja y haba se cosechó y pesó en tierno.

27

4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

4.1. ARVEJA 4.1.1. BIOMASA En el ADEVA para biomasa vegetal a la floración, CUADRO 19; hay diferencias significativas para tratamientos y para la comparación ortogonal t3 t7 t8 vs t4 t6; lo cual coincide en cierto nivel con el análisis de agrupamiento bioquímico de estas cepas realizado por Carpio, 2014. Mientras que a la madurez no existió diferencias estadísticas entre tratamientos, debido a que la acumulación de la biomasa para todos los tratamientos fue la misma. Cabe mencionar que el promedio de biomasa a la madurez fue mayor que el promedio a la floración; con una diferencia de 7296,09 kg/ha debido a la cantidad de biomasa acumulada durante todo el ciclo vegetativo. CUADRO 19. Análisis de varianza para biomasa en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la

evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

F.V. gl

FLORACIÓN MADUREZ CM CM

Total 31

TRATAMIENTOS 7 97085,67* 2421151,12ns

t2 vs resto 1 111543,31ns 1558028,76 ns t1 vs t3, t4,t5, t6, t7y t8 1 49355,32ns 1495702,25 ns

t5 vs t3, t4, t6, t7y t8 1 71709,41ns 2388752,46 ns t3, t7 y t8 vs t4 y t6 1 261202,68* 2494011,25 ns

t3 vs t7 y t8 1 79993,00ns 1597020,04 ns t7 vs t8 1 20168,35ns 67161,13 ns t4 vs t6 1 85627,63ns 7347381,95 ns

REPETICIONES 3 19110,45ns 478951,49 ns Error 21 38696,07 1752983,16 ns

Promedio (kg/ha)= 1059,24 8355,33 C.V. (%)= 18,57 15,85

En la prueba de Tukey al 5%, CUADRO 20 y GRÁFICO 1, para tratamientos, se detectó dos rangos de significación evidenciándose que el tratamiento t8 es diferente a las demás cepas ya que obtuvo el menor resultado. Estos resultados implican que todos los tratamientos especialmente el t4 (PE-71b) son muy eficientes al igual que la fertilización nitrogenada; con excepción de t8 (HR-45) que posiblemente la hace menos promisoria por ser una cepa de la parroquia de San Roque en el cantón Antonio Ante en donde el cultivo principal es el fréjol y no la arveja, deduciendo; que no existieron cepas nativas eficientes en Antonio Ante (HR-45) ya que la arveja en éstas zonas no se encuentra con tanta frecuencia. Adicionalmente, se observa diferencias numéricas que mostraron el valor mayor de biomasa vegetal asociado con PE-71b con una diferencia de 72,1 kg/ha con respecto al testigo nitrogenado y de 147,89 kg/ha con respecto a la cepa nativa. Los promedios para tratamientos a la madurez, CUADRO 26 muestran una tendencia numérica con el mayor valor asociado a la cepa t4 (PE-71b) con una diferencia de 2237.37 kg/ha con respecto al t5.

28

CUADRO 20. Tukey al 5% para biomasa a la floración en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

TRATAMIENTOS DESCRIPCIÓN PROMEDIOS kg/ha RANGOS

T4 (PE-71b) 1287,66 a T2 (60kg de N/ha) 1215,45 a T1 (Cepa Nativa) 1139,77 a T6 (UMR 6005) 1080,74 a T3 (PU-47) 1066,39 a T7 (PE-77b) 943,40 a T5 (UMR 6101) 897,56 a T8 (HR-45) 842,98 a b

CUADRO 21. Promedios para biomasa a la madurez en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la


TRATAMIENTO DESCRIPCIÓN PROMEDIO kg/ha

T4 (PE-71b) 9709,50 T2 (60kg de N/ha) 8939,13 T1 (Cepa Nativa) 8838,06 T3 (PU-47) 8546,25 T8 (HR-45) 7864,00 T6 (UMR 6005) 7792,81 T7 (PE-77b) 7680,75 T5 (UMR 6101) 7472,13

GRÁFICO 1. Biomasa a la floración en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la evaluación de

eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

0200400600800

100012001400

a a a a a a a ab

BIO

MA

SA k

g/h

a

29

GRÁFICO 2. Biomasa a la madurez en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la evaluación de


DMS al 5 % para la comparación t4 y t6 vs t3, t7 y t8, CUADRO 25 determinó dos rangos de significancia, en donde t4 y t6 (PE-71b, UMR 6005) ocuparon el primer rango con 1184,2 kg/ha; pero tal resultado debe aclararse que fue debido a la influencia exclusiva de la cepa t4 ya que según Subía, (2001) la cepa UMR 6005 fue una de las tres cepas evaluadas que no causó efectos sobre biomasa y por lo tanto fue la menos eficiente. CUADRO 22. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales para biomasa a la floración en el

cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

CODIFICACIÓN DESCRIPCIÓN PROMEDIO

kg/ha RANGO

t4 y t6 vs (PE-71b y UMR 6005) 1184,2 a t3, t7y t8 (PU-47, PE-77b y HR-45) 950,92 b

4.1.2. PESO SECO DE NÓDULOS. El ADEVA para peso seco de nódulos, CUADRO 23, no presentó diferencias estadísticas para tratamientos ni para comparaciones ortogonales. El coeficiente de variación fue de 18,82% y el promedio general fue de 0,0239 g/planta; que es muy diferente a los resultados presentados por Subía (2001) y Casa (2014) con promedios de 0,70 y 0,20 g/planta; respectivamente para un estudio de eficiencia de fijación biológica en invernadero. Una de las explicaciones para esta diferencia es que bajo condiciones de invernadero no hubo pérdida de nódulos por encontrarse toda la raíz en la maceta y por las condiciones climáticas controladas como temperatura y la humedad, que favorecieron el sistema radicular y la infección. Además se debe mencionar que en el cultivo de arveja la nodulación fue igual para todos los tratamientos, y que la arveja responde de igual manera a la inoculación de cepas, la cepa nativa y la fertilización nitrogenada en la variable peso seco de nódulos.

0,002000,004000,006000,008000,00

10000,00

BIO

MA

SA k

g/h

a

30

CUADRO 23. Análisis de varianza para peso seco de nódulos en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

F.V. gl CM

Total 31 TRATAMIENTOS 7 0,000017ns

t2 vs resto 1 0,0000071ns

t1 vs t3, t4,t5, t6, t7y t8 1 0,0000014ns

t5 vs t3, t4, t6, t7y t8 1 0,00000042ns

t3, t7 y t8 vs t4 y t6 1 0,00000015ns

t3 vs t7 y t8 1 0,0000002ns

t7 vs t8 1 0,000061ns

t4 vs t6 1 0,000048ns

REPETICIONES 3 0,0000063ns

Error 21 0,00002

Promedio (kg/ha)= 0,0239 C.V. (%)= 18,82

El CUADRO 24 presenta los promedios para cada tratamiento estudiado con valores muy cercanos; sin embargo, esto no necesariamente implicaría similar potencial de fijación de N; ya que muchos rizobios pueden iniciar la formación del nódulo, sin embargo, sólo algunas combinaciones dan lugar a la formación de nódulos fijadores de N, es decir nódulos efectivos (López, 1992). CUADRO 24. Promedio para peso seco de nódulos en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la


TRATAMIENTOS DESCRIPCIÓN PROMEDIO g/pl.

T8 (HR-45) 0,0267 T4 (PE-71b) 0,0263 T1 (Cepa Nativa) 0,0247 T5 (UMR 6101) 0,0243 T3 (PU-47) 0,0242 T2 (60 kg de N/ha) 0,0227 T6 (UMR 6005) 0,0214 T7 (PE-77b) 0,0212

GRÁFICO 3. Peso seco de nódulos en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la evaluación de


00,005

0,010,015

0,020,025

0,03

PES

O S

ECO

DE

NÓ

DU

LOS

g/p

l

31

4.1.3. POBLACIÓN DE RIZOBIOS Del ADEVA, CUADRO 25, hay diferencias altamente significativas para población de rizobios en el suelo a la floración entre los tratamientos evaluados y para las comparaciones ortogonales t1 vs t3, t4, t5, t6, t7, t8; t5 vs t3, t4, t6, t7, t8; y t4 vs t6. El coeficiente de variación fue de 4,09%, con un promedio general de 9,54x105 ufc/gss; valor menor tomando como referencia con los datos reportados por Casa (2014) que obtuvo promedios de 3,80x106 ufc/gss bajo condiciones controladas. La población de rizobios a la madurez no mostró diferencias significativas para tratamientos ni comparaciones ortogonales, excepto t7 vs t8; con un promedio general del experimento de 2,14x105 ufc/gss; valor mucho menor al observado a la floración. El efecto de t7 sobre la biomasa vegetal desarrollada por el cultivo de arveja es estadísticamente diferente de t8, lo que coincide con el agrupamiento de similitud de las características bioquímicas reportadas por Carpio, 2014. CUADRO 25. Análisis de varianza para población de rizobios en el cultivo de arveja (Pisum

sativum) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

F.V. gl FLORACIÓN MADUREZ

CM CM

Total 31

TRATAMIENTOS 7 0,38** 0,09ns t2 vs resto 1 0,0600ns 0,02 ns

t1 vs t3, t4,t5, t6, t7y t8 1 1,1100** 0,03 ns t5 vs t3, t4, t6, t7y t8 1 0,3100* 0,05 ns

t3, t7 y t8 vs t4 y t6 1 0,1800ns 0,06 ns t3 vs t7 y t8 1 0,0037ns 0,01 ns

t7 vs t8 1 0,0600ns 0,043ns t4 vs t6 1 0,9200** 0,04 ns

Error 24 0,06 0,06

Promedio log(x+1) (ufc/gss)= 5,98 5,33 Promedio (ufc/gss)= 9,54x105

2,14x105

C.V. (%)= 4,09 4,74

La prueba de Tukey al 5% para tratamientos a la floración; CUADRO 26, detectó tres rangos de significación estadística en donde la cepa nativa se encuentra en el primer rango con un promedio de 2,88x106 ufc/gss ya que la misma se encuentra en su ambiente natural, los mismos resultados se observan en varios experimentos en donde la cepa nativa por encontrarse en mayor población resulta ser más efectiva; como en Gliricidia sepium (González et al y Navarrete et al, citado por Marcano 2001), Cajanus cajan (Tomassi et al, citado por Marcano, 2001) Phaseolus vulgaris y Vicia faba (Cámara y Waijenberg, citado por Marcano, 2001), mientras que PE-71b, la fertilización nitrogenada y PE-77b, estadísticamente se encuentran en un rango inferior. En el CUADRO 29, que la población de rizobios a la madurez disminuyó en comparación con la población inicial del lote y con la poblaciones de los tratamientos a la floración.

32

CUADRO 26. Promedio para población de rizobios a la floración en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

TRATAMIENTOS DESCRIPCIÓN PROMEDIO

ufc/gss PROMEDIOS log

(x+1) ufc/gss RANGOS

T1 (Cepa Nativa) 2,88x106 6,46 a T4 (PE-71b) 2,45x106 6,39 a b T2 (60kg de N/ha) 1,26x106 6,10 a b c T7 (PE-77b) 9,12x105 5,96 a b c T3 (PU-47) 6,76x105 5,83 b c T8 (HR-45) 6,03x105 5,78 c T6 (UMR 6005) 5,25x105 5,72 c T5 (UMR 6101) 4,27x105 5,63 c

CUADRO 27. Promedio para población de rizobios en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. a la

madurez en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

TRATAMIENTO DESCRIPCIÓN PROMEDIO

ufc/gss PROMEDIO

log(x+1) ufc/gss

T7 (PE-77b) 3,80x105 5,58

T5 (UMR 6101) 2,63x105 5,42

T1 (Cepa Nativa) 2,57x105 5,41

T2 (60kg de N/ha) 2,45x105 5,39

T3 (PU-47) 2,00x105 5,30

T4 (PE-71b) 2,00x105 5,30

T6 (UMR 6005) 1,41x105 5,15

T8 (HR-45) 1,32x105 5,12

GRÁFICO 4. Población de rizobios a la floración en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la


5,205,405,605,806,006,206,406,60

a ab

abc abc

bc c c c

PO

BLA

CIÓ

N D

E R

IZO

BIO

S U

FC/g

ss

33

GRÁFICO 5. Población de rizobios a la madurez en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la


La prueba DMS al 5% para las comparaciones ortogonales significativas de la población de rizobios a la floración (CUADRO 28) mostró que la cepa nativa difirió de las cepas inoculadas con una población superior. El efecto observado con la inoculación de cepas introducidas puede atribuirse a tres razones principales: 1) las condiciones ambientales y edáficas diferentes del medio en donde las cepas provienen, 2) la diferente capacidad de nodulación y fijación entre cepas y 3) las poblaciones nativas que compiten por puntos de infección con las cepas introducidas (Graham & Morales citado por Mora, 1995). DMS al 5% para la comparación ortogonal t4 vs t6 (CUADRO 28), detectó dos rangos de significación. En donde indica que el efecto de la cepa t4 sobre la biomasa difiere estadísticamente t6 que concuerda con el agrupamiento realizado en la caracterización bioquímica realizado por Carpio, (2014). CUADRO 28. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales población de rizobios a la floración

en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

CODIFICACIÓN DESCRIPCIÓN PROMEDIOS



t1 vs (Cepa Nativa) vs 2,88 x106 6,46 a (t3, t4, t5, t6, t7, t8) (C. inoculadas) 7,76 x105 5,89 b

t4 vs (PE-71b) vs 2,45 x106 6,39 a t6 (UMR 6005) 5,25 x105 5,72 b

4.1.4. NITRÓGENO EXTRAÍDO. El ADEVA de N extraído por hectárea, presentado en el CUADRO 29, detectó diferencias entre tratamientos para la floración pero no para la madurez. Además indica diferencias estadísticas a la floración para las comparaciones ortogonales t2 vs resto; t3 t7 t8 vs t4 t6; y t4 vs t6. El coeficiente de variación fue de 16,07% y 18,64% a la floración y madurez; respectivamente. Los promedios fueron de 33,39 y 324,45 kg/ha de N a la floración y madurez respectivamente, que tomando como referencia con los 27 kg/ha de N a la floración obtenidos por Casa (2014); fueron mayores.

4,50

5,00

5,50

6,00

RIZ

OB

IOS

log(

x+1

) U

FC/g

ss

34

CUADRO 29. Análisis de varianza para N extraído en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

F.V. gl FLORACIÓN

CM MADUREZ

CM

Total 31 TRATAMIENTOS 7 111,49** 4641,31ns

t2 vs resto 1 139,09* 135,01 ns t1 vs t3, t4,t5, t6, t7y

t8 1 10,59ns 2667,72 ns t5 vs t3, t4, t6, t7y t8 1 8,05ns 1598,85 ns

t3, t7 y t8 vs t4 y t6 1 315,71** 3588,43 ns t3 vs t7 y t8 1 36,09ns 1411,13 ns

t7 vs t8 1 58,92ns 2,39 ns t4 vs t6 1 211,97* 23085,63ns

REPETICIONES 83,65 27,88ns 174,46 ns Error 604,88 28,8 3658,15

Promedio (kg/ha)= 33,39 324,45 C.V. (%)= 16,07 18,64

En la Prueba de Tukey al 5% para tratamientos, CUADRO 33, se identificó dos rangos de significación. En donde se puede observar que estadísticamente la cepa t4 (PE-71b) y la fertilización nitrogenada tuvieron los mayores efectos en cuanto a la fijación de N y t8 (HR-45) obtuvo los menores resultados al igual que en la variable de biomasa, tal resultado se puede asociar posiblemente a la localidad original de la cepa HR-45 la cual fue Hatun rumi. Como se observa en el CUADRO 33, en la segunda posición se encuentra t2 (60 kg de N/ha), seguido de t1 (cepa nativa), cabe resaltar que a pesar de la eficiencia de las cepas nativas, éstas no pudieron superar la eficiencia y competitividad de la cepa PE- 71b que pudo deberse a que la misma tuvo condiciones ideales para adaptarse y establecer simbiosis óptimamente. Lo que se corrobora con Casa (2014); que enuncia que el N extraído en el tejido está íntimamente relacionado con la materia seca, puesto que los resultados más altos para ésta variable fueron para t4 y t2 al igual que en biomasa. Según los resultados obtenidos por Casa (2014); se encuentra a las cepas PE-71b y UMR 6005 encabezando las posiciones en el experimento de invernadero con suelo estéril y sin esterilizar, lo que corrobora a la evaluación presente, pero según Subía, (2001) la cepa UMR 6005 no fue efectiva ni competitiva bajo condiciones en invernadero. En los promedios para tratamientos CUADRO 34, se encuentran diferencias matemáticas en donde la cepa t4 (PE-71b) tiene un promedio de 395,02 kg/ha, seguida de la cepa nativa con 349,14kg y que difirieron entre sí con un valor de 45,86 kg/ha que es equivalente a dos sacos de Urea. Estos resultados permiten observar la superioridad de la cepa PE-71b, desde la etapa de floración; seguido de la cepa nativa; el motivo del comportamiento de la cepa nativa en éste cultivo puede deberse a que según Weaver & Frederick, (1974) existen en el suelo cepas nativas competitivas pero infectivas en las leguminosas implicadas. Además se debe resaltar que el N extraído es proporcional a la biomasa del cultivo (Casa, 2014), corroborando así éstos resultados; que en efecto la mayor cantidad de biomasa estuvo asociada con la cepa t4; que igualmente tuvo el mayor valor en la variable de N extraído.

35

CUADRO 30. Tukey al 5% para N extraído a la floración en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L.

en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

TRATAMIENTOS DESCRIPCIÓN PROMEDIO kg/ha RANGOS

T4 (PE-71b) 42,62 a T2 (60kg de N/ha) 38,91 a

T1 (Cepa Nativa) 34,11 a b T6 (UMR 6005) 32,33 a b T3 (PU-47) 31,82 a b T5 (UMR 6101) 31,06 a b T7 (PE-77b) 30,85 a b T8 (HR-45) 25,43 b

CUADRO 31. Promedios para N extraído a la madurez en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L., a

la madurez en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

TRATAMIENTO DESCRIPCIÓN PROMEDIO kg/ha

T4 (PE-71b) 395,02 T1 (Cepa Nativa) 349,14 T3 (PU-47) 329,29 T2 (60kg de N/ha) 319,02 T7 (PE-77b) 306,83 T8 (HR-45) 305,74 T5 (UMR 6101) 302,99 T6 (UMR 6005) 287,58

GRÁFICO 6. Nitrógeno extraído en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. a la floración en la


0

10

20

30

40

50 a a ab ab ab ab ab

b

NIT

RÓ

GEN

O T

OTA

L kg

/ha

36

GRÁFICO 7. Nitrógeno extraído a la madurez en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. a la

madurez en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

DMS al 5% para la comparación ortogonal t4 y t6 vs t3, t7, y t8 (CUADRO 35 y 36), detectó que los dos grupos fueron distintos entre sí concordando con el agrupamiento bioquímico realizado por Carpio (2014); y para la comparación ortogonal t4 vs t6 detectó dos rangos de significación en donde claramente los dos grupos a pesar de ser similares bioquímicamente difieren en el efecto del N extraído. Se puede observar que t4 se encuentra inmersa en las comparaciones con el rango superior, esto se debe a que ésta cepa posee tolerancia a la kanamicina, ya que la tolerancia a antibióticos es una de las características fisiológicas más importantes de las cepas (Ramírez, 1995). CUADRO 32. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales para N extraído a la floración en el

cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

CODIFICACIÓN DESCRIPCIÓN PROMEDIOS

kg/ha RANGOS

t4 y t6 vs (PE-71b y UMR 6005) 37,48 a t3, t7 y t8 (PU-47, PE-77b y HR-45) 29,37 b

t4 vs (PE-71b) 42,62 a t6 (UMR 6005) 32,33 b

4.1.5. RENDIMIENTO EN GRANO TIERNO El ADEVA para rendimiento, CUADRO 33, detectó diferencias altamente significativas para tratamientos, lo que indica que las cepas nativas, inoculadas y la fertilización nitrogenada difieren en sus efectos sobre el rendimiento al igual que las siguientes comparaciones: cepa nativa vs cepas inoculadas y t3 t7 t8 vs t4 t6; y existen diferencias significativas para la comparación del testigo nitrogenado vs cepas. El coeficiente de variación fue de 14,2% y el promedio general fue de 636,06 kg/ha que de acuerdo a los datos reportados por Peralta, 2010 es muy bajo ya que se han logrado rendimientos de 6673 kg/ha en la provincia de Bolívar, y en otras variedades como Andina, Lojanita, Roxana y Esmeralda en la provincia de Tungurahua rendimientos de 1,328,23 y 1721,15 kg/ha, tal diferencia puede ser debido a la época de siembra en donde no hubo lluvias y que aumentaron de manera abrupta en el segundo mes después de la siembra; pasando de 4,43 mm a 46,30 m y

0

100

200

300

400

NIT

RÓ

GEN

O k

g/h

a

37

causando así un exceso de lluvias como lo reportó el Inhami2; y que indudablemente contribuyó a la competencia y crecimiento de malezas. CUADRO 33. Análisis de varianza para rendimiento en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la


F.V. gl CM

Total 31 TRATAMIENTO 7 48562,69**

t2 vs resto 1 49520,07* t1 vs t3, t4,t5, t6, t7y t8 1 83804,49**

t5 vs t3, t4, t6, t7y t8 1 34557,71ns

t3, t7 y t8 vs t4 y t6 1 114926,64** t3 vs t7 y t8 1 34274,77ns

t7 vs t8 1 15842,89ns

t4 vs t6 1 7012,24ns


Error 21 8159,39

Promedio (kg/ha)= 636,06 C.V. (%)= 14,2

En la prueba de Tukey al 5% tratamientos CUADRO 35, se detectó tres rangos de significación, en donde la cepa PE-71b, se encuentra en el primer rango con un promedio de 812.69 kg/ha, mientras que los rendimientos más bajos están asociados con la cepa nativa y la fertilización nitrogenada y a pesar de que la cepa nativa pudo tener la mayor población de rizobios en el suelo no pudieron ser eficientes en aumentar el rendimiento del cultivo mediante la buena fijación de N. Al comparar los resultados de contenido de N y la cantidad de biomasa se puede apreciar que fueron proporcionales entre sí y a su vez con el rendimiento, ya que el tratamiento cuatro (PE-71b) fue el que mayor resultados en éstas variables presentó, lo que corrobora con Paredes, (2013) el cual menciona que la acumulación de N, está en función muy similar a la acumulación de la materia seca y además el mismo autor indica que el porcentaje de N acumulado en las semillas respecto al N es alrededor del 90%, es decir la mayoría del N fijado se moviliza hacia las semillas. Además, el tratamiento cuatro (PE-71b) lidera, y la cepa nativa junto con la fertilización nitrogenada tuvo los menores efectos sobre el rendimiento del grano a comparación de los demás tratamientos.

2 Boletín Zona 1-Septiembre 2014-Inhami.

38

CUADRO 34. Tukey al 5% para para rendimiento en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

TRATAMIENTO DESCRIPCIÓN PROMEDIO kg/ha RANGO

T4 (PE-71b) 812,69 a T6 (UMR 6005) 753,47 a b

T7 (PE-77b) 710,64 a b c T8 (HR-45) 621,63 a b c T5 (UMR 6101) 588,42

b c

T3 (PU-47) 552,76

b c T2 (60kg de N/ha) 531,99

c

T1 (Cepa Nativa) 516,93 c

GRÁFICO 8. Rendimiento en grano tierno en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. en la


DMS al 5% para la comparación cepa nativa vs cepas inoculadas, CUADRO 39, detectó que fueron diferentes entre sí y que los efectos sobre el rendimiento del grano difieren entre éstas dos comparaciones, ya que según Urzúa, (2005) las cepas nativas a pesar de sus indiscutibles ventajas, se encuentran en el suelo en poblaciones relativamente bajas o, si se encuentran presentes, muchas veces son de baja efectividad. CUADRO 35. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales para rendimiento en el cultivo de

arveja (Pisum sativum) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.


kg/ha RANGO

t3, t4, t5, t6, t7 y t8 vs (Cepas inoculadas) vs 673,27 a t1 (Cepa Nativa) 516,93 b

t4 y t6 vs (PE-71b y UMR 6005) vs 783,08 a t3, t7 y t8 (PU-47, PE-77b y HR-45) 628,34 b

0

200

400

600

800

1000 a ab abc abc bc bc c c

REN

DIM

IEN

TO k

g/h

a

39

4.2. CHOCHO 4.2.1. BIOMASA kg/ha Del ADEVA, CUADRO 36, detectó que los tratamientos causaron efectos sobre la biomasa a la floración y madurez; y también hubo diferencias para la comparación t1 vs t3 t4 t5 t6 t7 a la floración y t4 vs t5 a la madurez. El promedio general del experimento fue de 1248,58 kg/ha que tomando como referencia los resultados reportados por Casa, 2014 fueron similares ya que obtuvo 1004,99 kg/ha en suelo sin esterilizar y 1378,33 kg/ha de biomasa vegetal en suelo estéril, y el promedio a la madurez fue muy superior con una diferencia de 8447,18 kg/ha. Estos resultados indican que el cultivo de chocho a pesar de haber llegado a la floración aumenta aún su cantidad de materia vegetal hasta empezar el proceso de secado del grano. El coeficiente de variación fue de 13,62 y 13,48% a la floración y madurez; respectivamente. CUADRO 36. Análisis de varianza para biomasa en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet.,


F.V. gl FLORACIÓN

CM MADUREZ

CM

Total 27 TRATAMIENTOS 6 115731,8* 8677995,82**

t2 vs t1, t3, t4, t5, t 6 y t7 1 44619,62ns 4243818,80ns

t1 vs t3, t4, t5, t6 y t7 1 248204,37** 3253780,40ns

t6 y t7 vs t3, t4 y t5 1 44224,9ns 9051942,17*

t6 vs t7 1 2700,76ns 3402957,85ns

t4 y t5 vs t3 1 189636,15* 1760882,53ns

t4 vs t5 1 165005,02* 30354593,20**

REPETICIONES 3 200955,69** 6996298,31*

Error 18 28920,95 1709254,23

Promedio (kg/ha)= 1248,58 9695,76 C.V. (%)= 13,62 13,48

Tukey al 5% para tratamientos, CUADRO 37, detectó dos rangos de significación. Encabezando el primer rango t5 (PE-78b) con un promedio de 1581.26 kg/ha. Por otro lado, l a cepa nativa ocupa el último rango con 1037,48 kg/ha, seguido de la fertilización nitrogenada y la cepa RU-33. Tomando como referencia los resultados de Casa (2014), se resalta que la cepa PE-78b se encontró en primer lugar con diferencias matemáticas en el ensayo de invernadero, de suelo sin esterilizar en ésta misma variable, de acuerdo a esto se puede decir que la cepa es eficiente por su competencia y capacidad infectiva en comparación con la nativa ya que según Weaver y Frederick (1974) el éxito de una inoculación es inversamente proporcional al número de cepas nativas presentes en el suelo, lo que daría la ventaja al inoculante si éste se encontraría en un número mayor de población. Tukey al 5 % para tratamientos, CUADRO 38, detectó dos rangos de significación. Encabezando el primer rango t5 (PE-78b) con un promedio de 12458,11 kg/ha de biomasa vegetal, seguida a éste tratamiento se encuentra a la cepa nativa, que a pesar de ser la segunda en tener los mejores

40

efectos en ésta variable a la madurez, se encuentran con una diferencia matemática de 1780,08 kg/ha que es muy relevante La cepa PE-78b en el GRÁFICOS 9 y 10 demuestra que es efectiva en la fijación debido a la biomasa acumulada a la madurez al igual que se observó en la etapa de floración y que corrobora lo enunciado por Date et al.; citados por Bernal (2006), que indican que el peso seco de la parte aérea (biomasa) de las plantas cultivadas en un sustrato libre de N mineral, está íntimamente asociado a la cantidad de N fijado gracias a la acción del rizobio. CUADRO 37. Tukey al 5% para biomasa a la floración en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis)

Sweet., en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.


T5 (PE-78b) 1581,26 a T4 (SM-50a) 1294,02 a b T6 (QUI-30) 1271,14 a b T7 (C8B lupinni) 1234,39 a b T3 (RU-33) 1170,97

b

T2 (100kg de N/ha) 1150,8

b T1 (Cepa Nativa) 1037,48 b

CUADRO 38. Tukey al 5% para biomasa a la madurez en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis)


TRATAMIENTOS DESCRIPCIÓN PROMEDIO kg/ha RANGO

T5 (PE-78b) 12458,11 a T1 (Cepa Nativa) 10678,03 a b T3 (RU-33) 9697,60 a b T7 (C8B lupinni) 9518,29 a b T2 (100kg de N/ha) 8742,14

b

T4 (SM-50a) 8562,30

b T6 (QUI-30) 8213,88 b

GRÁFICO 9. Biomasa en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet. en la evaluación de


0

500

1000

1500

2000 a ab ab ab b b b

BIO

MA

SA k

g/h

a

41

GRÁFICO 10. Biomasa a la madurez en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet., en la


La prueba DMS al 5% CUADRO 39, para la comparación cepa nativa vs cepas inoculadas, detectó dos rangos de significación, en donde las cepas inoculadas tuvieron mayores efectos sobre la biomasa que la cepa nativa y por lo tanto fueron distintas en su efecto, pero tal resultado se debe a la influencia en gran parte de la cepa PE-78b, que es la mejor de todas incluyendo a la cepa nativa; que a pesar de ser la segunda mejor, no logró superar a la PE-78b. En la comparación t5 vs t4 a la floración y madurez CUADROS 39 y 40, se detectó dos rangos de significación; indicando que el efecto sobre de estas comparaciones sobre la biomasa fue diferente. Resultados que confirman la agrupación realizada por Carpio, (2014), ya que t5 tolera la salinidad y utiliza como fuente de carbono el dulcitol Xilosa, y como fuente de N la glicina que es una sustancia que no podría ser adecuada para los rizobios (Jerez, 2004); siendo una ventaja que dicha cepa tolere niveles de glicina. CUADRO 39. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales para Biomasa a la floración en el

cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet., en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.


kg/ha RANGO

t3, t4, t5, t6, t7 y t8 vs (Cepas inoculadas) vs 1310,36 a t1 (Cepa Nativa) 1037,48 b

t5 vs (PE-78b) vs 1581,26 a t4 (SM-50a) 1294,02 b

CUADRO 40. DMS al 5% para comparaciones ortogonales para Biomasa a la madurez en el cultivo

de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet., en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.


kg/ha RANGO

t5 vs (PE-78b) vs 12458,11 a t4 (SM-50a) 8562,30 b

0,002000,004000,006000,008000,00

10000,0012000,0014000,00

a ab ab ab b b b

BIO

MA

SA k

g/h

a

42

4.2.2. PESO SECO DE NÓDULOS El ADEVA; para el peso seco de nódulos; CUADRO 41, se encontró diferencias altamente significativas para tratamientos y la comparación fertilización nitrogenada vs cepas y para la comparación t6 vs t7. El coeficiente de variación fue de 16.83% y el promedio de peso seco de nódulos fue de 0.16 g/pl.; que tomando como referencia los pesos en invernadero reportados por Casa (2014) de 0,19 y 0,38 g/pl. en suelo estéril y sin esterilizar; respectivamente, fueron menores. Esto puede deberse a que según Meade (1985) los factores ambientales pueden decidir cuáles cepas predomina en los nódulos, debido a que la capacidad competitiva por sitios de formación de nódulos varía de una cepa a otra y está determinada por la interacción del genoma de la planta, de la cepa introducida, de la población nativa y de los factores ambientales. CUADRO 41. Análisis de varianza para peso seco de nódulos en el cultivo de chocho (Lupinus

mutabilis) Sweet., en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

F.V. gl CM

Total 27 TRATAMIENTOS 6 0,003**

t2 vs t1, t3, t4, t5, t 6 y t7 1 0,01** t1 vs t3, t4, t5, t6 y t7 1 0,0011ns

t6 y t7 vs t3, t4 y t5 1 0,00012ns

t6 vs t7 1 0,0032* t4 y t5 vs t3 1 0,0014ns

t4 vs t5 1 0,0008ns


Error 18 0,00072

Promedio (g/pl.)= 0,1600 C.V. (%)= 16,83

Al realizar la prueba de Tukey al 5 % para tratamientos; CUADRO 42, están definidos dos rangos, donde la fertilización nitrogenada tuvo el menor efecto en el peso seco de nódulos; contrario a todas las cepas que sí tuvieron efecto, pero aun así destacan las cepas C8B lupinni, RU-33 y SM-50a en la nodulación (GRAFICO 11). Los resultados de la fertilización nitrogenada corroboran lo dicho por Kolling, (1976) y Orive & Temprano (1983) quienes afirma que la formación de nódulos se inhibe a la incorporación de grandes cantidades de urea al suelo. Además según Arahana, (1983) menciona que en lo que se refiere al peso de nódulos, si bien éstos constituyen buenos indicios para medir el grado de eficiencia de la asociación leguminosa-Rhizobium, se pueden dar interpretaciones erróneas si se rige estrictamente a sus valores, puesto que, un peso elevado puede ser producto principalmente de pocos nódulos inefectivos. Esto concuerda con lo dicho anteriormente ya que la cepa C8B no fue una de las más efectivas e infectivas de éste ensayo de acuerdo al resto de variables.

43

CUADRO 42. Tukey al 5% para peso seco de nódulos en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet., en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

TRATAMIENTOS DESCRIPCIÓN PROMEDIO g/pl. RANGOS

T7 (C8B lupinni) 0,19 a

T3 (RU-33) 0,19 a T4 (SM-50a) 0,18 a T5 (PE-78b) 0,16 a b

T1 (Cepa Nativa) 0,15 a b

T6 (QUI-30) 0,15 a b

T2 (100kg de N/ha) 0,11 b

GRÁFICO 11. Peso seco de nódulos en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet., en la


La prueba DMS al 5% para la comparación t2 vs el Resto, CUADRO 43, mostró dos rangos de significación, en donde las cepas (nativa e inoculadas), tuvieron mayores efectos sobre el peso de nódulos que la fertilización nitrogenada; y para la comparación t6 vs t7 detectó dos rangos coincidiendo así con el agrupamiento de las cepas realizadas por Carpio, (2014) en donde las comparaciones establecidas indican que son diferentes bioquímicamente y que posiblemente la ventaja de t7 se debido a que en comparación con t6 t7 utiliza y tolera más sustancias como fuente de carbono, siendo una ventaja, ya que tendía mayor probabilidad de sobrevivencia. CUADRO 43. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales para peso de nódulos en el cultivo de

chocho (Lupinus mutabilis) Sweet., en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.


g/pl. RANGO

t1, t3, t4, t5, t6, t7 y t8 vs Cepas nativa e inoculadas vs 0,17 a t2 100kg de N/ha 0,11 b

t7 vs (C8B lupinni) vs 0,19 a t6 (QUI-30) 0,15 b

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20a a a

ab ab ab b

PES

O S

ECO

DE

NÓ

DU

LOS

g/p

l

44

4.2.3. POBLACIÓN DE RIZOBIOS. Del ADEVA; CUADRO 44, detectó diferencias altamente significativas para tratamientos a la floración y madurez fisiológica, además se nota que las comparaciones ortogonales t1 vs t3 t4 t5 t6 t7 (Cepa nativa vs cepas inoculadas) y t4 vs t5 (SM-50 vs PE-78b) fueron claramente distintas y estadísticamente causaron efecto en la población de rizobios. El promedio general del experimento fue de 1,10x106 ufc/gss a la floración y 2,24x105 a la madurez, y tomando como referencia los resultados obtenidos por Casa (2014) en invernadero se distingue que la población es menor en comparación a 5,89x106 y 6,17x106 ufc/gss en suelo estéril y sin esterilizar; respectivamente, lo cual es de esperarse debido a que en invernadero las condiciones y el espacio físico de las cepas está limitado. Sparrow y Ham (1983) menciona que la alta concentración del inóculo es una estrategia para la obtención de cepas competitivas eliminando la competencia de las nativas e incrementando el efecto de las inoculadas. Los coeficientes de variación fueron 1,66 y 2,9%. CUADRO 44. Análisis de varianza para población de rizobios en el cultivo de chocho (Lupinus

mutabilis) Sweet. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

F.V. gl FLORACIÓN

CM MADUREZ

CM

Total 27 TRATAMIENTOS 6 0,08** 1,59**

t2 vs t1, t3, t4, t5, t 6 y t7 1 0,02ns 1,23** t1 vs t3, t4, t5, t6 y t7 1 0,29** 1,11** t6 y t7 vs t3, t4 y t5 1 0,0039ns 0,17* t6 vs t7 1 0,01ns 3,15** t4 y t5 vs t3 1 0,02ns 0,69** t4 vs t5 1 0,13** 3,19**

Error 21 0,01 0,02

Promedio log (x+1) ufc/gss= 6,04 5,35 Promedio ufc/gss=

1,10x106 2,24x105

C.V. (%)= 1,66 2,9

La prueba de Tukey al 5% para tratamientos en los CUADROS 45 y 46, detectó tres y dos rangos de significación a la floración y madurez; respectivamente. En el primer rango se ubicó t5 (PE-78b) con un promedio de 1,82x106 ufc/gramo de suelo; y las cepas nativa y SM-50 con la menor población de rizobios en el suelo. Además, la población de todas las cepas disminuyó desde la etapa de floración a la etapa de madurez, ya que la actividad de los rizobios disminuyen con el desarrollo de la planta porque la fijación del N va decreciendo debido a que la planta ocupa los carbohidratos destinados para la alimentación de los rizobios en el desarrollo del grano (Díaz et al citado por Punos, 2005).

45

CUADRO 45. Tukey al 5 % para población de rizobios a la floración en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.


ufc/gss PROMEDIO

log (x+1) ufc/gss RANGO

T5 (PE-78b) 1,82x106 6,26 a T7 (C8B lupinni) 1,29 x106 6,11 a b T3 (RU-33) 1,12 x106 6,05 a b T6 (QUI-30) 1,12 x106 6,05 a b T4 (SM-50a) 1,02 x106 6,01 b c T2 (100 kg de N/ha) 9,33 x105 5,97 b c T1 (Cepa Nativa) 6,31 x105 5,80 c

CUADRO 46. Tukey al 5 % para población de rizobios a la madurez en el cultivo de chocho

(Lupinus mutabilis) Sweet. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.


ufc/gss

PROMEDIO log(x+1) ufc/gss

RANGOS

T7 (C8B lupinni) 8,32x105 5,92 a

T5 (PE-78b) 7,94x105 5,90 a

T2 (100 kg de N/ha) 7,41x105 5,87 a

T1 (Cepa Nativa) 5,62x105 5,75 a

T3 (RU-33) 5,75x104 4,76

b T6 (QUI-30) 4,57x104 4,66

b

T4 (SM-50a) 4,37x104 4,64

b

GRÁFICO 12. Población de rizobios a la floración en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis)


5,55,65,75,85,9

66,16,26,3

a ab ab ab bc bc

c

PO

BLA

CIÓ

N D

E R

IZO

BIO

S lo

g (x

+1)

ufc

/gss

46

GRÁFICO 13. Población de rizobios a la madurez en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis)


La prueba DMS al 5 %, CUADROS 47 y 48, para la todas las comparaciones ortogonales, detectó dos rangos de significación en concordancia con cada uno de los grupos establecidos por Carpio (2014), en función de sus características bioquímicas. CUADRO 47. DMS al 5% de las comparaciones ortogonales para población de rizobios en el cultivo

de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet., en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.


ufc/gss

PROMEDIO log(x+1) ufc/gss

RANGO

t3, t4, t5, t6 y t7 vs (Cepas inoculadas) vs 1,26 x106 6,10 a t1 (Cepa Nativa) 6,31 x105 5,80 b

t5 vs (PE-78b) vs 1,82 x106 6,26 a t4 (SM-50a) 1,02 x106 6,01 b

0,001,002,003,004,005,006,00

a a a a b b b

Po

bla

cio

n d

e r

izo

bio

s U

FC/g

ss lo

g(x+

1)

47

CUADRO 48. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales para población de rizobios a la madurez en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet., en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.


ufc/gss PROMEDIO log (x+1) ufc/gss

RANGO

t2 vs (100kg de N/ha) vs 7,40x105 5,87 a

t1, t3, t4, t5, t6 y t7 (Cepas nativa e

inoculadas) 1,86x105 5,27

b

t1 vs (Cepa Nativa) vs 5,62x105 5,75 a t3, t4, t5, t6 y t7 (Cepas inoculadas) 1,51x105 5,18 b

t6 y t7 vs (QUI-30, C8B

lupinni) vs 1,95x105 5,29

a

t3, t4 y t5 (RU-33), (SM-50a),

(PE-78b) 1,26x105 5,1

b

t7 vs (C8B lupinni) vs 8,32x105 5,92 a t6 (QUI-30) 4,57x104 4,66 b

t4 y t5 vs (SM-50a), (PE-78b)

vs 1,86x105 5,27

a t3 (PE-78b) 5,75x104 4,76 b

t5 vs (PE-78b) vs 7,94x105 5,90 a t4 (SM-50a), 4,37x104 4,64 b

4.2.4. NITRÓGENO EXTRAÍDO El ADEVA, CUADRO 49, detectó alta significancia estadística a la floración y significancia estadística a la madurez, lo que implica que los tratamientos causaron efecto en la cantidad de N fijado a la floración; disminuyendo su efecto a la madurez. Además t6 t7 vs t3 t4 t5; t4 t5 vs t3 y t4 vs t5 dieron lugar a diferencias estadísticas. El coeficiente de variación fue de 15,04 y 19,88% y se obtuvieron promedios de 44,49 kg/ha a la floración y 262,33 kg/ha de N a la madurez; mismos que tomando como referencia los resultados obtenidos por Casa (2014) de 35 y 40 kg de N/ha en suelo estéril y sin esterilizar; fueron mayores. Esto implica que el cultivo de chocho respondió de mejor manera a la competencia e inoculación en el suelo y obtuvieron mejores resultados que en invernadero, lo que probablemente pudo deberse a que en la maceta el cultivo estuvo muy limitado y su raíz pivotante no pudo profundizar mejor, disminuyendo así su desarrollo y consecuentemente su acumulación de biomasa y N.

48

CUADRO 49. Análisis de varianza para N extraído en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

F.V. gl FLORACIÓN

CM MADUREZ

CM

Total 27 TRATAMIENTOS 6 256,12** 9972,12*

t2 vs t1, t3, t4, t5, t 6 y t7 1 27,82ns 2858,21¨ns

t1 vs t3, t4, t5, t6 y t7 1 493,86** 9302,13ns

t6 y t7 vs t3, t4 y t5 1 242,76* 15289,82* t6 vs t7 1 7,30ns 1040,59ns

t4 y t5 vs t3 1 359,14* 1259,62ns

t4 vs t5 1 405,84** 30082,37**

REPETICIONES 3 186,91* 10222,97*

Error 18 44,78 2720,22

Promedio (kg/ha)= 44,49 262,33 C.V. (%)= 15,04 19,88

En la Prueba de Tukey al 5 % para tratamientos; CUADRO 50 y 51, se identificó dos rangos de significación. En donde dos cepas se encontraron con las mayores fijaciones PE-78b y SM-50a. De igual manera se observa en el Cuadro 53, que hasta el final del ciclo del cultivo la cepa PE-78b se mantuvo constante en su fijación de N y translocación del mismo al grano, lo que corrobora a lo enunciado por Silvester et al citados por Mora, (1995) que una cepa es efectiva cuando es capaz de persistir, crecer en el suelo, tolerar las condiciones locales y competir por sitios de infección. También se observa que todas las cepas incluyendo la nativa tuvieron distinto comportamientos de una etapa a otra, esto posiblemente se deba a que la etapa de floración es muy larga en el cultivo de chocho y que el muestreo posiblemente se realizó antes del 50% de la floración. CUADRO 50. Tukey al 5 % para N extraído en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet., a la

floración en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.


kg/ha RANGOS

T5 (PE-78b) 60,76 a

T4 (SM-50a) 46,52 a

T6 (QUI-30) 43,62

b T2 (100kg de N/ha) 42,05

b

T3 (RU-33) 42,04

b T7 (C8B lupinni) 41,71

b

T1 (Cepa Nativa) 34,76

b

49

CUADRO 51. Tukey al 5 % para N extraído a la madurez en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

TRATAMIENTOS DESCRIPCIÓN PROMEDIO RANGO

T5 (PE-78b) 348,79 a T1 (Cepa Nativa) 310,48 a b T3 (RU-33) 265,74 a b T2 (100kg de N/ha) 237,58 a b T7 (C8B lupinni) 235,19 a b T4 (SM-50a) 226,15

b

T6 (QUI-30) 212,38 b

GRÁFICO 14. Nitrógeno extraído a la floración en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet.,


GRÁFICO 15. Nitrógeno extraído a la madurez en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis)


DMS al 5% para la comparación cepa nativa vs cepas inoculadas y t5 vs t4; CUADRO 52, detectó dos rangos de significación para cada una de las comparaciones.

010203040506070 a

a b b b b b

NIT

RÓ

GEN

O T

OTA

L kg

/ha

050

100150200250300350

a ab

ab ab ab b b

Nit

róge

no

to

tal k

g/h

a

50

CUADRO 52. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales para N extraído en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet., en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.


kg/ha RANGO

FLORACIÓN

t3, t4, t5, t6 y t7 vs (Cepas inoculadas) vs 46,93 a t1 (Cepa Nativa) 34,76 b

t5 vs (PE-78b) vs 60,76 a t4 (SM-50a) 46,52 b

MADUREZ

t5 vs t4

(PE-78b) (SM-50a),

348,79 226,15

a b

4.2.5. RENDIMIENTO EN GRANO SECO El ADEVA, CUADRO 53, para rendimiento arrojó diferencias altamente significativas para tratamientos al igual que la comparación t6 y t7 vs t3, t4 y t5. El promedio del ensayo fue de 1509,9 kg/ha que comparando con los datos reportados por Caicedo et al., (1999) de 1350 a 1500 kg/ha y 1385 kg/ha por Mazón et al, (2009), en la variedad INIAP 460 Andino, fueron mayores y óptimos.

El coeficiente de variación fue de 14,58%.

CUADRO 53. Análisis de varianza para rendimiento en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

F.V. gl CM

Total 27

TRATAMIENTOS 6 233894,56**

t2 vs t1, t3, t4, t5, t 6 y t7 1 14465,11ns

t1 vs t3, t4, t5, t6 y t7 1 2432,43ns

t6 y t7 vs t3, t4 y t5 1 1084389,35**

t6 vs t7 1 51895,14ns

t4 y t5 vs t3 1 97852,68ns

t4 vs t5 1 152332,68ns

REPETICIONES 3 130435,17 Error 18 48464,4

Promedio (kg/ha)= 1509,9 C.V. (%)= 14,58

Al realizar la prueba de Tukey al 5 % para tratamientos; CUADRO 54, se establecen claramente definidos dos rangos ubicándose como las menos efectivas a C8B lupinni y QUI-30, que a pesar de que C8B tuvo un buen efecto en la población de rizobios y la formación de nódulos, ésta no fue efectiva al momento de fijar N. Esto corrobora lo enunciado por Amarger, (1981) quien indica que la competitividad en la formación de nódulos es independiente de la efectividad.

51

CUADRO 54. Tukey al 5% para rendimiento en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet., en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.


T5 (PE-78b) 1888,08 a

T4 (SM-50a) 1612,10 a b T2 (100kg de N/ha) 1565,57 a b T3 (RU-33) 1558,53 a b T1 (Cepa Nativa) 1523,13 a b T6 (QUI-30) 1291,48

b

T7 (C8B lupinni) 1130,39

b

GRÁFICO 16. Rendimiento en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet. en la evaluación de


La prueba DMS al 5% para las comparaciones analizadas, CUADRO 55; mostró que las cepas t3 t4 t5 (RU-33, SM-50a, PE-78b) difirieron de las cepas t6 y t7 (QUI-30 y C8B lupinni) esto pudo deberse a que las cepas t3, t4 y t5 son aquellas que presentaron más tolerancia a ciertas sustancias utilizadas en la caracterización bioquímica siendo ésta una ventaja debido a que según Carpio (2014) su caracterización permitió revelar sus grandes capacidades metabólicas y de resistencia a condiciones adversas de crecimiento, y que según Buendía y Clavería et al . (1991) éstas propiedades podrían servir para seleccionar cepas y seleccionar genes simbióticos. CUADRO 55. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales para rendimiento en el cultivo de

chocho (Lupinus mutabilis) Sweet. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

CODIFICACIÓN DESCRIPCIÓN PROMEDIO RANGO

t3 t4 t5 (RU-33), (SM-50a), (PE-78b) 1686,24 a

t6 t7 (QUI-30) , (C8B lupinni) 1210,94 b

a ab ab ab ab

b b

0,00

500,00

1000,00

1500,00

2000,00

Re

nd

imie

tno

kg/

ha

52

4.3. HABA

4.3.1. BIOMASA kg/ha El ADEVA, CUADRO 56, se detectó significancia y alta significancia estadística de los tratamientos a la floración y madurez; respectivamente. También se detectaron diferencias estadísticas para las comparaciones t5 vs t3 t4 t6 a la floración; y t2 vs resto a la madurez. El promedio general del experimento fue de 4369,26 y 8403,00 kg/ha a la floración y madurez; respectivamente, que fueron superiores tomando como referencia los datos obtenidos por Casa (2014); que fueron 1343,88 y 979,88 kg/ha en suelo estéril y sin esterilizar, tal resultado pudo deberse a las condiciones limitantes en la maceta que no permitió el adecuado macollamiento del cultivo. Además, comparándolos con Lora y Azero (2011) fueron superiores con un 29%, y con García (2000) con un 8%. El coeficiente de variación fue de 15,97 y 14,41%. CUADRO 56. Análisis de varianza para biomasa en el cultivo de haba (Vicia faba) L. en la


F.V. gl FLORACIÓN

CM MADUREZ

CM

Total 27 TRATAMIENTOS 6 1418569,54* 13707976,72**

t2 vs Resto 1 975136ns 18575145,79** t1 vs t3,t4, t5, t6 y t7 1 63874,83ns 4343304,77ns

t7 vs t3, t4, t5 y t6 1 63553,23ns 5762639,26ns

t5 vs t3, t4 y t6 1 4532312,4** 52908849,59** t4 vs t3 y t6 1 217088,58ns 612098,16ns

t3 vs t6 1 2659452,19* 45822,73ns

REPETICIONES 3 864959,63ns 4355643,29ns

Error 18 486956,37 1465859,73

Promedio (kg/ha)= 4369,26 8403,00 C.V. (%)= 15,97 14,41

Tukey al 5% para tratamientos CUADROS 57 y 58, se detectó dos y tres rangos de significación estadística; respectivamente. En donde claramente se observan dos cepas que difieren de las demás QUI-31 y QUI-11 (GRÁFICO 17) y la primera presenta una diferencia elevada en comparación con el tratamiento t6 (SR-39) con 747,67 kg/ha; y QUI-11 al igual que la t2 (CUADRO 57 y GRÁFICO 18) estuvieron asociados los menores valores de biomasa del cultivo de haba. Tomando como referencia los resultados obtenidos por Casa (2014), la cepa QUI-31 se encuentra entre las primeras posiciones de casi todas las variables, exceptuando en población de rizobios en el ensayo de invernadero de suelo esterilizado y ocupa las primeras posiciones en las variables de peso seco y N extraído en el ensayo de invernadero en suelo no estéril y además el tratamiento t7 (SM-51b) no se encuentra entre las mejores en el ensayo en campo a la floración pero si a la madurez, pero fue una de las mejores cepas incluyendo a (QUI-31); según las variables más precisas en demostrar la fijación de N; materia seca y N extraído según Casa (2014), por lo que se esperaba observar este comportamiento. .

53

CUADRO 57. Tukey al 5 % para biomasa a la floración en el cultivo de haba (Vicia faba) L. en la



kg/ha RANGO

T5 (QUI-31) 5372,41 a T6 (SR-39) 4624,74 a b T1 (Cepa Nativa) 4560,80 a b T4 (SA-15) 4333,49 a b T7 (SM-51b) 4309,63 a b T2 (100kg de N/ha) 3912,14 a b T3 (QUI-11) 3471,60 b

CUADRO 58. Tukey al 5 % para biomasa a la floración en el cultivo de haba (Vicia faba) L. en la



T5 (QUI-31) 11807,04 a

T7 (SM-51b) 9999,32 a b

T4 (SA-15) 7926,89

b c


b c

T3 (QUI-11) 7523,47

b c T6 (SR-39) 7372,10

b c

T2 (100kg de N/ha) 6407,91

c

GRÁFICO 17. Biomasa a la floración en el cultivo de haba (Vicia faba) L. en la evaluación de


0,001000,002000,003000,004000,005000,006000,00

a ab ab ab ab ab b

BIO

MA

SA k

g/h

a

54

GRÁFICO 18. Biomasa a la madurez en el cultivo de haba (Vicia faba) L. en la evaluación de


La prueba de DMS al 5%, para la comparación ortogonal t5 vs t3 t4 t6, (QUI-31 vs QUI-11, SA-15 y SR-39) (CUADRO 59) detectó dos rangos de significación a la floración y madurez, esto podría deberse a que la cepa t5 posee tolerancias a sales a pH extremos y tolera y utiliza la glicina como fuente de N, a diferencia de las otras cepas comparadas ya que según Buendía-Clavería, et al (1991) las características bioquímicas son propiedades que pueden servir para seleccionar cepas y poder manipular sus genes simbióticos. Se observó igualmente dos rangos para t3 vs t6 (SR-39 vs QUI-11) y testigo nitrogenado vs cepas nativa a la madurez; afirmando que t6 y las cepas nativa e inoculadas causaron un mayor efecto sobre la biomasa en el cultivo de haba; y corroborando con Carpio (2014) sobre el agrupamiento en base a sus características bioquímicas. Esto implica que las cepas comparadas son distintas entre sí bioquímicamente al igual que su comportamiento en campo.

CUADRO 59. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales en el cultivo de haba (Vicia faba) L.



kg/ha RANGO

FLORACIÓN

t5 vs (QUI-31) vs 5372,41 a t3,t4 y t6 (QUI-11) ,(SA-15), (SR-39), 4143,28 b

t6 vs (SR-39) vs 4624,74 a t3 (QUI-11) 3471,60 b

MADUREZ

Resto vs t2

(Cepas nativa e inoculadas) vs (100kg de N/ha)

8735,52 6407,91

a b

t5 vs t3, t4 y t6

(QUI-31) vs (QUI-11) ,(SA-15), (SR-39),

11807,04 7607,49

a b

4.3.2. PESO SECO DE NÓDULOS El ADEVA para peso seco de nódulos CUADRO 60, detectó que los tratamientos y sus comparaciones tuvieron un efecto directo en el peso seco de nódulos. Además, el promedio general fue de 0,88 g/planta, que tomando como referencia los resultados obtenidos por Casa (2014), están dentro del promedio ya que reportó valores de 1,32 y 0,52 g/planta en suelo estéril y sin esterilizar; respectivamente.

0,002000,004000,006000,008000,00

10000,0012000,00

a ab

bc bc bc bc c

BIO

MA

SA k

g/h

a

55

El coeficiente de variación fue de 10,51%. CUADRO 60. Análisis de varianza para peso seco de nódulos en el cultivo haba (Vicia faba) L. en la


F.V. gl CM


t2 vs Resto 1 0,55** t1 vs t3,t4, t5, t6 y t7 1 0,70** t7 vs t3, t4, t5 y t6 1 0,29** t5 vs t3, t4 y t6 1 1,27** t4 vs t3 y t6 1 1,05** t3 vs t6 1 0,14**


Error 18 0,01

Promedio (g/pl.)=

0,88 C.V. (%)=

10,51

Tukey al 5% para tratamientos CUADRO 61, detectó cuatro rangos de significación, en donde se puede observar a t5 (QUI-31) que ocupa el primer rango y por lo tanto se deduce que la inoculación de la misma provocó una efectiva nodulación debido a su alta competencia y que los tratamientos menos infectivos fueron la cepa SA-15, el testigo nitrogenado y la cepa nativa. Pero cabe destacar lo enunciado por Vincent, citado por Estévez, (1983) que cuando la cepa es eficiente no hay excesiva formación de nódulos, dado que pocos de ellos aportan suficiente cantidad de N a la planta, por lo tanto se debe enunciar que el cultivo de haba formó nódulos grandes justificando así su peso y no por el número de nódulos que pudieran haberse formado. Siendo única en el primer rango; la cepa QUI-31 sobresale ante todas las demás en ésta variable, pero cabe recalcar que la cantidad de nódulos puede dar resultados erróneos por ser nódulos infectivos (Kolling, citado por Casa, 2014). Fillat citado por Bernal (1983) indica que los nódulos formados en la corona de la raíz principal son rizobios eficientes agregados en el inóculo. Además, la cepa QUI-11 se encuentra en el segundo rango pudiendo también ser una más de las cepas que nodulan en grandes cantidades y que éstos nódulos pudieran ser efectivos en el cultivo de haba. (GRÁFICO 19). CUADRO 61. Tukey al 5% para peso seco de nódulos en el cultivo de haba (Vicia faba) L. en la


TRATAMIENTOS DESCRIPCION PROMEDIO g/pl. RANGO

T5 (QUI-31) 1,5636 a

T3 (QUI-11) 1,2565

b

T6 (SR-39) 0,9857

c

T7 (SM-51b) 0,7749

c


d T2 (100kg de N/ha) 0,5369

d

T4 (SA-15) 0,4964

d

56

GRÁFICO 19. Peso seco de nódulo en el cultivo de haba (Vicia faba) L. en la evaluación de


El DMS al 5% para todas las comparaciones ortogonales CUADRO 62, indicó diferencias altamente significativas para todas las comparaciones. Cabe destacar que a pesar de que las comparaciones más relevantes de discutir son t2 vs Resto y cepa nativa vs inoculadas, los resultados de éstas dos comparaciones, no tuvieron diferencias matemáticas considerables a comparación de t5 vs t3, t4 y t6 (con 0,64 g/pl.); t3 y t6 vs t4 (0,63g/pl. de diferencia) indicando que en formación de nódulos de éstos grupos de tratamientos son distintos entre sí. CUADRO 62. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales para peso seco de nódulos en el

cultivo de haba (Vicia faba) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.


g/pl. RANGO

Resto vs (Cepas nativa e inoculadas) vs 0,94 a t2 (100kg de N/ha) 0,54 b


t3, t4, t5 y t6 vs (QUI-11, SA-15, QUI-31, SR-39) vs 1,08 a t7 (SM-51b) 0,77 b

t5 vs (QUI-31) vs 1,56 a t3, t4 y t6 (QUI-11), (SA-15) , (SR-39) 0,92 b

t3 y t6 vs (QUI-11), (SR-39) vs 1,13 a t4 (SA-15) 0,50 b

t3 vs (QUI-11) vs 1,26 a t6 (SR-39) 0,99 b

4.3.3. POBLACIÓN DE RIZOBIOS UFC/gss Del ADEVA, CUADRO 63, no se detectó efectos de los tratamientos en la población de rizobios a la floración. El promedio general del experimento fue de 4,57x105 y 5,25 x105 ufc/gss a la floración y madurez; respectivamente, donde se puede observar que la población aumentó. Esto puede ser debido a que el cultivo de haba se cosechó en grano tierno, y por lo tanto se pudo observar raíces en plena nodulación durante el llenado de grano. Sin embargo, tomando como referencia los resultados obtenidos por Casa (2014) de 6,90x106 y 4,90x106 ufc/gss siguen siendo poblaciones inferiores, lo que podría explicarse por la época de siembra e inoculación de la

0

1

2 a b

c c

d d d

PES

O S

ECO

DE

NÓ

DU

LOS

g/p

l

57

bacteria donde hubo sequías3 y según Castillo, s.f. un factor limitante para el crecimiento, multiplicación y sobrevivencia de las bacterias Rhizobium es la humedad. Los coeficientes de variación fueron de 4,67 y 2,55%. CUADRO 63. Análisis de varianza para población de rizobios en el cultivo haba (Vicia faba) L. en la


F.V. gl FLORACIÓN

CM MADUREZ

CM

Total 27

TRATAMIENTOS 6 0,08ns 0,05ns t2 vs Resto 1 0,01ns 0,02 ns t1 vs t3,t4, t5, t6 y t7 1 0,14ns 0,000013ns t7 vs t3, t4, t5 y t6 1 0,15ns 0,0016ns t5 vs t3, t4 y t6 1 0,15ns 0,02ns t4 vs t3 y t6 1 0,0005ns 0,0026ns t3 vs t6 1 0,01ns 0,07ns

Error 21 0,07 0,02

Promedio log (x+1) ufc/gss= 5,66 5,72

Promedio ufc/gss= 4,57x105 5,25x105 C.V. (%)= 4,67 2,55

Tomando como referencia los resultados de Casa (2014) la cepa SM-51b se encuentra dentro del primer rango en el experimento de invernadero en suelo estéril y sin esterilizar, lo que indica que ésta cepa tiene alta capacidad de adaptación y sobrevivencia, cabe resaltar que la población en campo fue de 105, menor a la de invernadero que fue de 107 células por gramo de suelo seco al igual que los anteriores cultivos (CUADRO 64).

A pesar de no detectar rangos de significación se dice que las cepas SR-39 y QUI-31 poseen una alta adaptabilidad y sobrevivencia, lo que corrobora con Casa (2014) que en sus resultados muestra a estas cepas en los primeros rangos de ésta variable y en otras como materia seca y N extraído (CUADRO 64).


58

CUADRO 64. Promedios de población de rizobios en el cultivo de haba (Vicia faba) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.


ufc/gss PROMEDIO log (x+1)

ufc/gss

FLORACION

T7 (SM-51b) 7,08x105 5,85 T5 (QUI-31) 6,46x105 5,81 T2 (100kg de N/ha) 5,01x105 5,70 T6 (SR-39) 4,07x105 5,61 T4 (SA-15) 3,89x105 5,59 T3 (QUI-11) 3,55x105 5,55 T1 (Cepa Nativa) 3,02x105 5,48

MADUREZ

T6 (SR-39) 6,92x105 5,84 T5 (QUI-31) 6,61x105 5,82 T1 (Cepa Nativa) 5,62x105 5,75 T7 (SM-51b) 5,37x105 5,73 T4 (SA-15) 5,13x105 5,71 T3 (QUI-11) 4,47x105 5,65 T2 (100kg de N/ha) 3,24x105 5,51

4.3.4. NITRÓGENO EXTRAÍDO El ADEVA, CUADRO 65, para N extraído, se detectó alta significación estadística para tratamientos a la madurez, y significación estadística a la floración. Esto indica que los tratamientos tuvieron efectos en N extraído y que las comparaciones t5 vs t3 t4 t6; fertilización nitrogenada vs cepas nativa e inoculadas y t1 vs cepas inoculadas; tuvieron diferentes efectos entre sí, y por lo tanto un efecto en la N extraído del cultivo. El coeficiente de variación fue de 17,27 y 16,63% y el promedio de N extraído fue de 184,30 y 230,74 kg de N/ha a la madurez que tomando como referencia los resultados de 86,125 y 49,56 kg de N/ha obtenidos por Casa (2014) fueron superiores al igual que la biomasa, ya que según el mismo autor las dos variables contienen una alta correlación, pero debemos considerar que según Caloing y Yu; citado por Cárdenas et al. (2004) el contenido de N en la materia seca disminuye conforme el mismo se exporta y moviliza hacia las zonas de crecimiento, en éste caso la semilla; por lo que hay que recalcar que en el experimento actual se tomaron todos los órganos de la planta incluyendo el grano, es por ésta razón que se encuentra valores altos de N en la época de madurez; corroborando con Paredes, (2013) que menciona que el 90% del N absorbido se dirige hacia el grano (producto final).

59

CUADRO 65. Análisis de varianza para N extraído en el cultivo haba (Vicia faba) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

F.V. gl FLORACIÓN

CM MADUREZ

CM

Total 27

TRATAMIENTOS 6 3561,43* 13714,57**

t2 vs Resto 1 6170,05* 23920,37** t1 vs t3,t4, t5, t6 y t7 1 729,05ns 10969,34* t7 vs t3, t4, t5 y t6 1 2065,32ns 2126,33ns

t5 vs t3, t4 y t6 1 8974,08** 44141,07** t4 vs t3 y t6 1 672,04ns 120,29ns

t3 vs t6 1 2758,02ns 1010,03ns


Error 18 1013,09 1472,43

Promedio (kg/ha)= 184,30 230,74 C.V. (%)=

17,27 16,63

La prueba de Tukey al 5 %, CUADRO 66 y 67, detectó dos y tres rangos de significación estadística a la floración y madurez; respectivamente. En donde se observa que la cepa que tuvo un mayor efecto en la N extraído a la madurez y floración fue QUI-31 y que las que menos tuvieron efecto fueron QUI-11, la cepa nativa y la fertilización nitrogenada en las dos etapas, lo cual indica que si se incorpora alta dosificación de N al suelo para el cultivo de haba no quiere decir que se obtenga mejores resultados ya que según Kolling(1976) y Orive & Temprano, (1983) sostienen que la fijación biológica se ve afectada cuando hay presencia de N mineral en el suelo, ya que existe una inhibición en la formación de los nódulos y la leguminosa tiene el comportamiento natural de formar simbiosis con los rizobios, y que según Gibson y Nutman; Mac Connel et al., citado por Ezquivel (1963) para estimular la simbiosis y formación de nódulos es necesario una cantidad mínima de 5 a 50 ppm de N en forma de nitratos para que la fijación arranque. Los resultados de las dos etapas indican que las cepas QUI-31 y SM-51b causan efectos mayores sobre la N extraído del cultivo de haba; lo que corrobora con Casa (2014) que indica que las mismas cepas fueron eficientes tanto en suelo estéril y no estéril, lo que implica que son cepas muy competitivas e infectivas a nivel de invernadero y campo. CUADRO 66. Tukey al 5% para N extraído en el cultivo de haba (Vicia faba) L. en la evaluación de



T5 (QUI-31) 238,93 a

T6 (SR-39) 197,51 a b T4 (SA-15) 194,82 a b T1 (Cepa Nativa) 178,04 a b T7 (SM-51b) 172,51 a b T3 (QUI-11) 160,38

b

T2 (100kg de N/ha) 147,94

b

60

CUADRO 67. Tukey al 5% para N extraído en el cultivo de haba (Vicia faba) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.


kg/ha RANGO

T5 (QUI-31) 338,06 a

T7 (SM-51b) 272,86 a b

T6 (SR-39) 230,23

b c T4 (SA-15) 212,28

b c

T3 (QUI-11) 207,76

b c T1 (Cepa Nativa) 194,87

b c

T2 (100 kg de N/ha) 159,15

c

GRÁFICO 20. Nitrógeno extraído a la floración en el cultivo de haba (Vicia faba) L. en la evaluación

de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

GRÁFICO 21. Nitrógeno extraído a la madurez en el cultivo de haba (Vicia faba) L. en la


La DMS al 5 %, CUADRO 68, para la comparación t5 vs t3, t4 y t6, indica que tuvieron distintos efectos en la cantidad de N fijado siendo muy diferentes entre sí; éste resultado podría ser el mismo discutido en el CUADRO 68, y que además el efecto de t2 en la comparación de la fertilización nitrogenada vs las cepas nativas e inoculadas fue menor, probando así que la fertilización nitrogenada no es el único camino a seguir para obtener mejores resultados.

0

50

100

150

200

250a

ab ab ab ab b b

NIT

RÓ

GEN

O T

OTA

L kg

/ha

050

100150200250300350

a ab

bc bc bc bc c

NIT

RÓ

GEN

O k

g/h

a

61

CUADRO 68. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales de N extraído en el cultivo de haba (Vicia faba) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.


kg/ha RANGO

FLORACIÓN


MADUREZ

t1, t2, t3, t4, t5, t6, t7 vs (Cepas nativa e inoculadas) vs

242,68 a

t2 (100kg de N/ha) 159,15 b


4.3.5. RENDIMIENTO EN GRANO TIERNO El ADEVA para rendimiento, CUADRO 69, detectó diferencias altamente significativas para tratamientos; y además para las comparaciones t2 vs resto; y t5 vs t3 t4 t6. El coeficiente de variación fue de 14,63% y el promedio general fue de 6060,51 kg/ha, que al comparar con datos mencionados por Peralta et al. (1998) de 7800 kg/ha fueron menores, pero éste resultado puede deberse a que durante la etapa del ciclo del cultivo al igual que en el cultivo de arveja hubo gran competencia de malezas debido al cambio brusco del nivel de precipitación y a las intensas lluvias registradas en septiembre del 2014.4

CUADRO 69. Análisis de varianza para rendimiento en el cultivo haba (Vicia faba) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

F.V. gl CM


t2 vs Resto 1 15559656,42** t1 vs t3,t4, t5, t6 y t7 1 1433410,48ns

t7 vs t3, t4, t5 y t6 1 1965949,11ns

t5 vs t3, t4 y t6 1 13439531,61** t4 vs t3 y t6 1 101260,95ns

t3 vs t6 1 2744742,50ns


Error 18 786325,28

Promedio (kg/ha)= 6060,51 C.V. (%)= 14,63

La prueba de Tukey al 5% para rendimiento CUADRO 70, detectó tres rangos de significación. En el primer rango se ubicó t5 (QUI-31) con un promedio de 7904,80 kg/ha, cabe mencionar que el rendimiento obtenido de ésta cepa estuvo acorde e incluso superó al rendimiento de grano


62

tierno del cultivo de Haba INIAP 440-Quitumbe según lo reportado por Peralta (1998) que fueron de 7800 kg/ha. Mientras que la fertilización nitrogenada tuvo el menor rendimiento en comparación con todos los demás tratamientos.

CUADRO 70. Tukey al 5% para rendimiento en el cultivo de haba (Vicia faba) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.


T5 (QUI-31) 7904,80 a

T7 (SM-51b) 7101,18 a b

T6 (SR-39) 6438,93 a b


b c T4 (SA-15) 5658,32

b c

T3 (QUI-11) 5267,45

b c T2 (100kg de N/ha) 4234,53

c

GRÁFICO 22.Rendimiento en el cultivo de haba (Vicia faba) L. en la evaluación de eficiencia de

fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

La prueba de DMS al 5%, CUADRO 71, para las comparaciones ortogonales mostró que las cepas nativas e inoculadas superan el efecto del tratamiento nitrogenado y además que la cepa t5 (QUI-31) fue la que mayor efecto sobre el rendimiento tuvo comparada con las cepas QUI-11, SA-15 y SR-39.

CUADRO 71. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales para rendimiento en el cultivo de

haba (Vicia faba) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.


kg/ha RANGO

t1, t3 ,t4, t5, t6, t7 vs (Cepas nativas e inoculadas) vs 6364,84 a t2 (100kg de N/ha) 4234,53 b

t5 vs (QUI-31) vs 7904,80 a t3, t4 y t6 (QUI-11) ,(SA-15), (SR-39), 5788,23 b

0,00

2000,00

4000,00

6000,00

8000,00a

ab ab bc bc bc

c

REN

DIM

IEN

TO k

g/h

a

63

4.4. FRÉJOL VOLUBLE

4.4.1. BIOMASA kg/ha El CUADRO 72, muestra el ADEVA para biomasa, en el cual se observa que en la floración no hubo efecto de los tratamientos ni de las comparaciones, pero sí en la época de madurez del cultivo. El coeficiente de variación fue de 15,84 y 14,91%. Además el promedio general fue de 1641,97 y 5997,41 kg/ha de biomasa vegetal a la floración y madurez; respectivamente. Comparando con los resultados obtenidos por Casa (2014) de 2450,63 y 2052,19 kg/ha fueron bajos, debiéndose posiblemente a que el cultivo estuvo sometido a estrés hídrico especialmente luego de la siembra y que según Salinas (1999) la planta necesita mayor cantidad de agua para su germinación y crecimiento (primeros 30 días). CUADRO 72. Análisis de varianza para biomasa en el cultivo fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L.


F.V. gl FLORACIÓN

CM MADUREZ

CM

Total 27 TRATAMIENTOS 6 29650,48ns 2983586,14*

t2 vs t1, tt3, t4, t5, t6 y t7 1

942,74ns

1003102,25ns

t1 vs t3, t4, t5, t6 y t7 1 224,71ns 649201,52ns

t3 vs t4, t5, t6 y t7 1 1803,67ns 1980177,57ns

t7 vs t4, t5 y t6 1 1163,29ns 2269346,41ns

t5 vs t4 y t6 1 159363,47ns 10968288,66** t4 vs t6 1 14404,99ns 1031400,42ns


Error 18 67651,65 799604,57

Promedio (kg/ha)= 1641,97 5997,41 C.V. (%)= 15,84 14,91

Observando los CUADROS 73 y 74, a la madurez existen dos rangos de significación, t5 (QG-60) se encuentra en el primer rango y frente a la cepa t3 (QUI-26) que se encuentra en segunda posición, existen una diferencia de 903,95 kg/ha de biomasa vegetal. También a la floración, se observa que no hay significancia estadística pero si diferencias matemáticas en donde igualmente t5 (QG-60) es la cepa más eficiente en acumulación de biomasa, y que la cepa UMR 1481 fue la menos eficiente, cabe mencionar que según Campaña (2003) esta cepa fue una de las mejores en la fijación de N en invernadero y campo en la provincia de Pichincha; entendiéndose estos resultados como consecuencia de los factores climáticos diferentes entre dichas localidades, y que según Meade et al. (1985) los factores ambientales pueden influenciar en el tipo de cepas que predominan en los nódulos.

64

CUADRO 73. Promedios para biomasa a la floración en el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

TRATAMIENTOS DESCRIPCIÓN PROMEDIO kg/ha

T5 (QG-60) 1808,51 T7 (UMR 1899) 1665,22 T1 (Cepa Nativa) 1637,50 T2 (60 kg de N/ha) 1627,76 T3 (QUI 26) 1626,71 T4 (RA-53) 1606,48 T6 (UMR 1481) 1521,61

CUADRO 74. Tukey al 5% para biomasa a la madurez en el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus

vulgaris) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.


T5 (QG-60) 7632,32 a T3 (QUI 26) 6728,37 a b

T1 (Cepa Nativa) 6511,29 a b T6 (UMR 1481) 5705,11 a b T2 (60 kg de N/ha) 5462,06 a b T7 (UMR 1899) 5066,82

b

T4 (RA-53) 4875,89

b

GRÁFICO 23. Biomasa a la floración en el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. en la


1300,001400,001500,001600,001700,001800,001900,00

BIO

MA

SA k

g/h

a

65

GRÁFICO 24. Biomasa a la madurez en el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. en la


La prueba DMS al 5% para la comparación t5 vs t4 t6, CUADRO 75, detectó dos rangos de significación. En el primer rango se ubica t5 (QG-60) donde con un promedio de 7632,32 kg/ha difiere de la biomasa de las cepas t4 t6 (RA-53, UMR 1481) que obtuvieron 5290,50 kg/ha en promedio. Esto podría ser debido a que la cepa difiere de las otras según la caracterización por Carpio (2014) en su resistente a estreptomicina. CUADRO 75. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales de biomasa a la madurez en el



kg/ha RANGO

t5 vs (QG-60) vs 7632,32 a t4 y t6 (RA-53) y (UMR 1481) 5290,50 b

4.4.2. PESO SECO DE NÓDULOS El ADEVA, CUADRO 76, para el peso seco de nódulos, se detectó diferencias altamente significativas para tratamientos y las comparaciones ortogonales t1 vs t3 t4 t5 t6 t7, t3 vs t4 t5 t6 t7, t7 vs t4 t5 t6 y t5 vs t4 t6; y diferencia significativa para la comparación t2 vs Resto. El coeficiente de variación fue de 6.82% y el promedio de peso seco de nódulos fue de 0,0200 g/planta; en comparación con los datos obtenidos por Campaña (2003) de 0,25 g/planta son muy inferiores, lo que indica que no existió buena formación de nódulos en éste cultivo, posiblemente se vio afectado por la falta de humedad.

0

2000

4000

6000

8000a

ab ab ab ab b b

BIO

MA

SA k

g/h

a

66

CUADRO 76. Análisis de varianza para peso seco de nódulos en el cultivo fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

F.V. gl CM


t2 vs t1, t3, t4, t5, t6 y t7 1 0,000016 t1 vs t3, t4, t5, t6 y t7 1 0,000017** t3 vs t4, t5, t6 y t7 1 0,000053** t7 vs t4, t5 y t6 1 0,0001** t5 vs t4 y t6 1 0,000093** t4 vs t6 1 0,00000018ns


Error 18 0,0000021

Promedio (g/pl.)= 0,0200 C.V. (%)= 6,82

Tukey al 5% para tratamientos, CUADRO 77, detectó tres rangos de significación; en el primer rango se ubicaron t5 (QG-60), t3 (QUI 26) y t1 (Cepa Nativa), mientras en el último rango figuró t7 (UMR 1899) con un promedio de 0,0160 g/planta. Según Casa (2014) la cepa UMR 1899 fue una de las mejores en cuanto a eficiencia de fijación de N en suelo estéril; sin embargo, según Bernal (2006) la cepa no fue seleccionada para ensayos en campo por su baja eficiencia. Según Casa, (2014) la cepa QUI 26 fue eficiente solo en suelo estéril en tanto que la cepa QG-60 en suelo no esterilizado, el comportamiento de ambas cepas en esta variable fue distinto en invernadero, y en campo se comportaron de igual forma; lo que es corroborado por Meade et al. (1985) quienes dicen que los factores ambientales pueden decidir cuáles cepas predomina en los nódulos. CUADRO 77. Tukey al 5% para peso seco de nódulos en el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus


TRATAMIENTOS DESCRIPCIÓN PROMEDIO g/pl. RANGO

T5 (QG-60) 0,0258 a

T3 (QUI 26) 0,0245 a

T1 (Cepa Nativa) 0,0235 a

T6 (UMR 1481) 0,0201

b

T4 (RA-53) 0,0198

b

T2 (60 kg de N/ha) 0,0194

b

T7 (UMR 1899) 0,0160

c

67

GRÁFICO 25. Peso seco de nódulos en el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. en la


La prueba DMS al 5%, CUADRO 78; para las comparaciones detectó dos rangos de significación en donde t1 difiere en sus efectos con las cepas inoculadas, además t3 es diferente en su efecto sobre el peso de nódulos de t4, t5, t6 y t7 ya que según sus características bioquímicas, ésta cepa no toleró ni en 80% de las pruebas incluyendo antibióticos; lo que sería contradictorio con Ramírez, (1995) quien dice que la resistencia a antibióticos es una característica de suma importancia ; t4, t5 y t6 difiere de t7 al igual que la anterior comparación éstas cepas no toleraron en no más de un 60% las pruebas bioquímicas, por lo tanto en éste cultivo, éstas características no causaron ninguna relación con el efecto de los tratamientos en la variable de peso seco de nódulos y t5 de t4 y t6, por lo que aquí la cepa t5 tendría cierta ventaja por ser tolerante a la estreptomicina ya que según Sucojayo et al (1998) la estreptomicina es desfavorable para los rizobios ya que inhibe el desarrollo por lo tanto si es tolerante posee ventaja sobre otras cepas. CUADRO 78. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales para peso seco de nódulos en el



g/pl. RANGOS

t1 vs (Cepa Nativa) vs 0,0235 A t3, t4, t5, t6 y t7 (Cepas inoculadas) 0,0212 B

t3 vs (QUI 26) vs 0,0245 A

t4, t5, t6 y t7 (RA-53), (UMR 1481), (UMR 1899),

(QG-60) 0,0204 B

t4, t5 y t6 vs (QG-60), (RA-53), (UMR 1481) vs 0,0219 A t7 (UMR 1899) 0,0160 B

t5 vs (QG-60) vs 0,0258 A t4 y t6 (RA-53), (UMR 1481), 0,0200 B

4.4.3. POBLACIÓN DE RIZOBIOS Del ADEVA, CUADRO 79, se detectó diferencias altamente significativas para tratamientos, y para la comparación ortogonal t2 vs Resto; y significancia estadística para t1 vs t3 t4 t5 t6 t7 (Cepa nativa vs cepas inoculadas) a la floración por el contrario para la madurez que no hubo diferencias estadísticas.

0,00000,00500,01000,01500,02000,02500,0300 a a a

b b b c

PES

O S

ECO

DE

NÓ

DU

LOS

g/p

l

68

El promedio general del experimento fue de 2,88x106 y 2,34x105 ufc/gss a la floración y madurez; respectivamente, que tomando como referencia los resultados en invernadero obtenidos por Casa, (2014) de 5,50 x106 y 4,79 x106 ufc/gss en suelo estéril y no esterilizado; respectivamente, fueron similares. El coeficiente de variación fue de 4,17% y 5,43% a la floración y madurez; respectivamente. CUADRO 79. Análisis de varianza para población de rizobios en el cultivo fréjol voluble (Phaseolus


F.V. gl FLORACIÓN

CM MADUREZ

CM

Total 27

TRATAMIENTOS 6 0,41** 0,16ns t2 vs t1, t3, t4, t5, t6 y t7 1 1,62** 0,17ns t1 vs t3, t4, t5, t6 y t7 1 0,01ns 0,05ns t3 vs t4, t5, t6 y t7 1 0,53* 0,01ns t7 vs t4, t5 y t6 1 0,02ns 0,07ns t5 vs t4 y t6 1 0,22ns 0,33ns t4 vs t6 1 0,07ns 0,35ns

Error 21 0,07 0,09

Promedio log (x+1) ufc/gss= 6,46 2,88x106

5,37

Promedio ufc/gss= 2,34x105 C.V. (%)= 4,17 5,43

Tukey al 5% para tratamientos CUADRO 80, detectó dos rangos de significación. En el primer rango se encuentra t2 (nitrógeno 60 kg/ha) con un promedio de 1,12x107 unidades formadoras de colonias por gramo se suelo seco, mientras que finalizando el segundo rango se ubica t4 (RA-53) con un promedio de 1,78 x106 ufc/gss. Frioni citado por Baccolini et al. (2010), explicó que la fertilización con urea en Triticale y vicia, favorece a una mayor actividad potencial determinada por un incremento en la abundancia de bacterias nitrificantes, una correlación positiva y significativa fue encontrada entre el número de éstas bacterias y el potencial de nitrificación. Los resultados manifestaron la capacidad que tienen las bacterias nitrificantes de responder rápidamente ante un estímulo como lo es la incorporación de una fuente nitrogenada como sustrato. Es decir éste efecto estuvo relacionado con éste tipo de bacterias más en si no, por la acción de rizobio. En el CUADRO 81 para tratamientos a la madurez se encuentran diferencias matemáticas en donde la cepa RA-53 indica que la población de la misma se redujo notablemente de 106 a 104 ufc/gss Cabe recalcar que la población de rizobios a la madurez se redujo de un promedio 106 a 105,

debido a que la actividad rizobiana disminuye con la etapa del cultivo debido que gran cantidad de hidratos de carbono se destina para la producción del grano (fuente de energía para el rizobio) como lo indica (Díaz et al. citado por Punos, 2005).

69

CUADRO 80. Tukey al 5% para población de rizobios a la floración en el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

TRATAMIENTOS DESCRIPCIÓN PROMEDIOS


(x+1) ufc/gss RANGO

T2 (60 kg de N/ha) 1,12x107 7,05 a

T3 (QUI 26) 4,79x106 6,68 a b T5 (QG-60) 2,82 x106 6,45 a b T1 (Cepa Nativa) 2,57 x106 6,41

b

T7 (UMR 1899) 2,19 x106 6,34

b T4 (RA-53) 1,78 x106 6,25

b

T6 (UMR 1481) 1,15 x106 6,06

b

CUADRO 81. Promedios de población de rizobios a la madurez en el cultivo de fréjol voluble

(Phaseolus vulgaris) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.


ufc/gss PROMEDIO log (x+1)

ufc/gss

T5 (QG-60) 4,37x105 5,64 T2 (60 kg de N/ha) 3,98x105 5,60 T6 (UMR 1481) 2,95x105 5,47 T1 (Cepa Nativa) 2,88x105 5,46 T3 (QUI 26) 1,86x105 5,27 T7 (UMR 1899) 1,55x105 5,19 T4 (RA-53) 9,77x104 4,99

GRÁFICO 26. Población de rizobios en el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. en la


5,5

6

6,5

7

7,5 a ab

ab b b b b

PO

BLA

CIO

N D

E R

IZO

BIO

S lo

g(x+

1)

ufc

/gss

70

GRÁFICO 27. Población de rizobios a la madurez en el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus vulgaris)

L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

4.4.4. NITRÓGENO EXTRAÍDO El ADEVA CUADRO 82, no se observó diferencias significativas para tratamientos a la floración, pero si hubieron diferencias estadísticas a la madurez incluso para la comparación t5 vs t4 t6. Los coeficientes de variación fueron 16,31 y 17,42%. De acuerdo a éste resultado se dice que no se obtuvo una significativa respuesta a la fijación a la floración debido a que según Martínez, (2001) la inoculación en fréjol, reporta resultados muy variables ya que en el suelo existen cepas de R. etil, altamente adaptadas y competitivas para nodular; pudiendo ser o no ser efectivos. El promedio del experimento fue 56,44 y 183,97 kg/ha a la floración y madurez respectivamente, cercanos a los reportados por Casa, (2014) con el valor de 76,88 y 23,43 kg/ha en suelo estéril y sin esterilizar a la floración; respectivamente. CUADRO 82. Análisis de varianza para N extraído en el cultivo fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L.


F.V. gl FLORACIÓN

CM MADUREZ

CM

Total 27 TRATAMIENTOS 6 57,74ns 2959,53*

t2 vs t1, t3, t4, t5, t6 y t7 1 7,1ns 424,89ns

t1 vs t3, t4, t5, t6 y t7 1 5,82ns 5,06ns

t3 vs t4, t5, t6 y t7 1 20,28ns 737,38ns

t7 vs t4, t5 y t6 1 20,69ns 2507,67ns

t5 vs t4 y t6 1 76,67ns 12713,21n* t4 vs t6 1 215,89ns 1368,97ns


Error 18 84,68 1027,22

Promedio (kg/ha)= 56,44 183,97 C.V. (%)= 16,31 17,42

Promedios para tratamientos, CUADRO 83, ubica con la mejor respuesta a t5 (QG-60) con un promedio de 59,43 kg de N/ha, mientras que en la menor respuesta tiene el tratamiento t6 con un promedio de 48,87 kg/ha.

4,64,8

55,25,45,65,8

PO

BLA

CIÓ

N D

E R

IZO

BIO

S lo

g (x

+1)

ufc

/gss

71

Las cepas QG-60, RA-53 y UMR 1899, fueron aquellas que en el ensayo de invernadero reportado por Casa (2014) se encontraron en el primer rango en suelo sin esterilizar, y la cepa QUI 26 se encontró en el primer rango en suelo esterilizado. Además se puede decir que QUI 26 puede ser una cepa que a pesar de que en todas las variables anteriores estuvo entre las primeras posiciones, no pudo demostrar su eficiencia en la N extraído ya que según Casa, (2014) y Hardason y Craig citados por Rodriguez, (2009) la variable N extraído es una de las más importantes para evaluar la eficiencia de FBN. Pero también según Debouck e Hidalgo, (1985) para medir la eficiencia de una cepa hay que tomar en cuenta también los siguientes parámetros: i) peso seco de la parte aérea de las plantas en la etapa de floración (R6) y según Somasegaran et al., (1981) incremento en la masa, peso seco, distribución, color y número de nódulos por planta, en la misma etapa. En la prueba de Tukey al 5% para tratamientos CUADRO 84, detectó dos rangos de significación. Encabezando el primer rango se ubicó t5 (QG-60) con un promedio de 243,57 kg/ha en donde existe una clara tendencia matemática en comparación con el testigo nitrogenado de 70,61 kg de N/ha que aplicándolo a sacos de urea serían aproximadamente 3 sacos de dicho fertilizante, mientras que finalizando el segundo rango se encuentra t4 (RA-53) con la menor respuesta en N extraído. CUADRO 83. Promedios para N extraído a la floración en el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus



T5 (QG-60) 59,43 T4 (RA-53) 59,26 T7 (UMR 1899) 58,48 T2 (60 kg de N/ha) 57,67 T1 (Cepa Nativa) 57,33 T3 (QUI 26) 54,00 T6 (UMR 1481) 48,87

CUADRO 84. Tukey al 5% para N extraído a la madurez en el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus



T5 (QG-60) 243,57 a

T3 (QUI 26) 199,60 a b T1 (Cepa Nativa) 187,00 a b T6 (UMR 1481) 178,94 a b T2 (60 kg de N/ha) 172,96 a b T7 (UMR 1899) 157,03 a b T4 (RA-53) 148,73

b

72

GRÁFICO 28. Nitrógeno extraído a la floración en el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L.


GRÁFICO 29. Nitrógeno extraído a la madurez en el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus vulgaris)


La prueba de DMS al 5% para la comparación t5 vs t4 y t6 detectó dos rangos de significación, en donde (QG-60) se encontró en el primer rango con una diferencia matemática de 79,73 kg/ha de N en comparación con las cepas RA-53 y UMR 1481 (CUADRO 85). CUADRO 85. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales a la madurez en el cultivo de fréjol

voluble (Phaseolus vulgaris) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.


kg/ha RANGO

t5 (QG-60) 243,57 a t4 t6 (RA-53), (UMR 1481), 163,84 b

4.4.5. RENDIMIENTO GRANO SECO El ADEVA, CUADRO 86, para rendimiento de grano no se detectó diferencias significativas para tratamientos. El coeficiente de variación fue de 15,44% y el promedio de peso seco de nódulos fue de 2593,75 kg/ha.

0,0010,0020,0030,0040,0050,0060,00

NIT

RÓ

GEN

O T

OTA

L kg

/ha

0,00

50,00

100,00

150,00

200,00

250,00a

ab ab ab ab ab b

NIT

RÓ

GEN

O T

OTA

L kg

/ha

73

CUADRO 86. Análisis de varianza para rendimiento de grano en el cultivo fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

F.V. gl CM

Total 20

TRATAMIENTOS 6 140922,41ns

t2 vs t1, t3, t4, t5, t6 y t7 1 652978,10ns

t1 vs t3, t4, t5, t6 y t7 1 31092,15ns

t3 vs t4, t5, t6 y t7 1 6136,57ns

t7 vs t4, t5 y t6 1 62104,79ns

t5 vs t4 y t6 1 42108,99ns

t4 vs t6 1 51113,89ns


Error 12 160444,11

Promedio (kg/ha)= 2593,75 C.V. (%)= 15,44

Promedio de tratamientos, CUADRO 87, ubica con la mejor respuesta a t5 (QG-60) con un promedio de 2812,48 kg/ha, mientras que t2 (nitrógeno 60 kg/ha) se encuentra en última posición con 2161,82 kg/ha. Entre la cepa QG-60 y la fertilización nitrogenada existe una diferencia de 650,66 kg/ha de grano, es decir que por cada hectárea que aplicamos dicha cepa en vez de la fertilización nitrogenada tenemos un aumento en la venta de $975,99, ya que el precio de venta de grano seco de 0.5 kg es de $0,75. Amagua (2014) reporta valores de Fréjol INIAP-Toa de 2915 kg/ha (31,1 g/pl.), por lo que los rendimientos en éste experimento no fueron los esperados. Según Ávila s.f. si el rendimiento alcanza el mismo nivel que el tratamiento fertilizado con N, se puede considerar a las cepas como efectivas. Considerando además que los rendimientos alcanzados en ésta investigación se vieron afectados por el estado del cultivo, debido a la falta de disponibilidad de agua durante las primeras etapas del mismo. CUADRO 87. Promedios para rendimiento en el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. en

la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

TRATAMIENTOS DESCRIPCIÓN PROMEDIO kg/ha

T5 (QG-60) 2812,48 T6 (UMR 1481) 2759,68 T3 (QUI 26) 2724,78 T4 (RA-53) 2575,08 T1 (Cepa Nativa) 2572,80 T7 (UMR 1899) 2549,61 T2 (60 kg de N/ha) 2161,82

74

GRÁFICO 30. Rendimiento de grano en el cultivo de fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. en la


0,00500,00

1000,001500,002000,002500,003000,00

75

4.5. VICIA

4.5.1. BIOMASA. En el ADEVA, para biomasa, CUADRO 88, presentó diferencias estadísticas al 5% para los tratamientos a la floración y madurez; y para todas las comparaciones excepto fertilización nitrogenada vs las cepas nativa e inoculadas, y t4 y t7 vs t3 y t6 (SM-48a y PE-74b vs SA-17b y SM-70b) a la floración. Al respecto, Castellanos et al, (1989), afirma que la biomasa explica de buena manera la eficiencia de fijación biológica, en donde la producción de materia seca es de primordial importancia y la producción de semilla es secundaria; sin embargo, se observa que en los demás cultivos existe una correlación directa entre las variables de biomasa y rendimiento, por lo que es de primordial importancia llevar el cultivo hasta su fructificación completa. Los promedios fueron de 6534,51 y 13885,46 kg/ha a la floración y madurez respectivamente, comparando con los resultados obtenidos por Romero (2010) de 8210 kg/ha, fueron inferiores, esto pudo deberse a la falta de agua que existió en los primeros dos meses de establecido el cultivo, además durante ésta época el cultivo presentó ácaros y trips en forma considerable, reduciendo así su área foliar. Además se puede mencionar que los coeficientes de variación de 16,42 y 14,92 % que fueron considerados muy buenos para este tipo de investigación. CUADRO 88. Análisis de varianza para biomasa en el cultivo vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación


F.V. gl FLORACIÓN

CM MADUREZ

CM


t2 vs t1, t3, t4, t5, t6 y t7. 1 487489,02ns 115990832** t1 vs t3, t4, t5, t6 y t7 1 31096520,61** 179905867** t5 vs t3, t4, t6 y t7 1 32164633,76** 128198073** t4 y t7 vs t3 y t6 1 1217486,04ns 37641261,9** t4 vs t7 1 8865565,70* 62483902,6** t3 vs t6 1 21103750,35** 50591489**


Error 18 1151585,12 4293291

Promedio (kg/ha)= 6534,51 13885,46 C.V. (%)= 16,42 14,92

Tukey al 5 %, CUADRO 89, para tratamientos indica tres rangos de significación. En el primer rango se ubican t3 (SA-17b) y t7 (PE-74b) con un promedio de 9079,85 y 9060,07 kg/ha; respectivamente, similares a los reportados por Lora y Azero (2011) de 11100 y 10300 kg/ha de biomasa seca; y corroborados por Romero (2010) que indican que la vicia puede obtener 8,100 a 12000 kg/ha de materia seca. La cepa nativa presentó la menor biomasa con una diferencia de 5036,75 kg/ha, lo que implica que la inoculación causa muy buenos efectos sobre la biomasa seca del cultivo de vicia. Tukey al 5 % para tratamientos a la madurez; CUADRO 90, detectó cuatro rangos de significación. En el primer rango se ubicó t3 (SA-17b) con un promedio de 21255,25 kg/ha, y con los menores efectos en la biomasa fueron t1 (cepa nativa), tratamiento nitrogenado y la cepa SM-48c.

76

CUADRO 89. Tukey al 5% para biomasa a la floración en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.


kg/ha RANGO

T3 (SA-17b) 9079,85 a T7 (PE-74b) 9060,07 a

T4 (SM-48a) 6954,65 a b T2 (100 kg de N/ha) 6211,30

b c

T6 (SM-70b) 5831,48

b c T5 (SM-48c) 4561,11

b c

T1 (Cepa Nativa) 4043,10 c

CUADRO 90. Tukey al 5% para biomasa a la madurez en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la



T3 (SA-17b) 21255,25 a

T7 (PE-74b) 18467,61 a b

T6 (SM-70b) 16225,76

b c

T4 (SM-48a) 12878,16

c d T5 (SM-48c) 10877,25

d

T2 (100 kg de N/ha) 8899,97

d T1 (Cepa Nativa) 8594,26

d

GRÁFICO 31. Biomasa a la floración en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L., en la evaluación de


0,002000,004000,006000,008000,00

10000,00a a

ab bc bc bc c

BIO

MA

SA k

g/h

a

77

GRÁFICO 32. Biomasa a la madurez en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de


Para la comparación de la cepa nativa versus cepas inoculadas, la prueba de DMS al 5 %, CUADRO 91, identificó dos rangos de significación, ubicando con la mejor respuesta a t3 t4 t5 t6 t7 (cepas inoculadas) con un promedio de 7097,43 kg/ha. Las cepas inoculadas tuvieron el mayor efecto comparado con la cepa nativa. Para la comparación t5 vs t3 t4 t6 t7, identifica dos rangos de significancia, en donde t3 t4 t6 t7 (SA-17b, PE-74b, SM-48a, SM-70b) ocuparon el primer rango con 7731,51 kg/ha de biomasa. Para la comparación t4 vs t7 también, detectó dos rangos de significación en donde el primer rango ocupó t7 (PE-74b) con un promedio de 9060,07 kg/ha. La comparación t3 vs t6 detectó dos rangos de significación en donde el primer rango lo ocupa t3 (SA-17b) con un promedio de 9079,85 kg/ha. Estos resultados indican que el agrupamiento realizado por Carpio, (2014) está en concordancia con las comparaciones realizadas ya que éstas difieren estadísticamente entre sí. CUADRO 91. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales de biomasa a la floración en el

cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.


kg/ha RANGO


t3, t4, t6 y t7 vs (SA-17b), (PE-74b), (SM-48a), (SM-70b)

vs 7731,51

a t5 (SM-48c) 4561,11 b

t7 vs (PE-74b) vs 9060,07 a t4 (SM-48a) 6954,65 b

t3 vs (SA-17b) vs 9079,85 a t6 (SM-70b) 5831,48 b

La prueba de DMS al 5 %, CUADRO 92, para la comparación t2 vs Resto, identifica dos rangos de significancia, en donde el Resto (cepa nativa e inoculadas) ocuparon el primer rango con promedio de 14716,38 kg/ha de biomasa; es decir las cepas y no la fertilización nitrogenada son más eficientes en peso seco de biomasa del cultivo de vicia, en la comparación de la cepa nativa versus cepas inoculadas, la DMS al 5%, identificó dos rangos de significación, ubicando con la mejor respuesta a t3 t4 t5 t6 t7 (cepas inoculadas) con un promedio de 15940,81 kg/ha, por lo tanto las cepas nativas son menos eficientes que las inoculadas.

05000

10000150002000025000 a

ab bc

cd d d d

BIO

MA

SA k

g/h

a

78

Para la comparación t5 vs t3 t4 t6 t7 la prueba DMS al 5%, CUADRO 92, identifica dos rangos de significancia, en donde t3 t4 t6 t7 (SA-17b, PE-74b, SM-48a, SM-70b) ocuparon el primer rango con 17206,7 kg/ha de biomasa; esto posiblemente se debe a que la cepa t5 no tuvo ningún nivel de tolerancia a ninguno de los antibióticos sometidos por Carpio, (2014), al igual que no soportó los distintos niveles de sales (NaCl), pH críticos y no tuvo resistencia al Pb y Zn. Según Ramírez (1995) la resistencia a antibióticos dentro de las características fenotípicas es uno de los aspectos más importantes en la fisiología de la célula bacteriana y además Cuadrado et al (2009) señalan que es conveniente estudiar los suelos y su nivel de salinidad con el fin de evaluar si la capacidad de resistencia al NaCl que no tuvo t5 se relaciona directamente con un tipo de adaptación ya que las cepas con tolerancia a concentraciones altas de NaCl podrían tener un posible uso como bioinóculos. Además, para la comparación t4 t7 vs t3 t6 se detectó dos rangos de significación en donde el primer rango lo ocupa t3 y t6 (SA-17b), (SM-70b) con un promedio de 18740,51 kg/ha, según esto las cepas t3 y t6 difieren en sus características bioquímicas y en su comportamiento de t4 y t7, éste resultado pudo deberse a que las cepas (SA-17b), (SM-70b) poseen tolerancia a antibióticos como Ac. Nalidíxico, Kanamicina y Estreptomicina y además a metales como el Pb; y t4 y t7 no las tuvieron. DMS al 5% para la comparación t4 vs t7, CUADRO 92, detectó dos rangos de significación en donde el primer rango lo ocupa t7 (PE-74b), esto posiblemente se deba a que t7 se diferencia de t4 en la resistencia al Ac. Nalidíxico; por lo que nuevamente se observa cierta respuesta de las variables a la característica bioquímica de tolerancia a antibióticos. La prueba DMS al 5% para la comparación t3 vs t6 (Cuadro 106) detectó dos rangos de significación en donde el primer rango lo ocupa t3 (SA-17b) con un promedio de 21255,25 kg/ha, el resultado obtenido va de la mano con las características reportadas por Carpio, (2014) ya que es la cepa que más tolera a condiciones extremas presentó y se diferenció de la t4 en la tolerancia a Kanamicina y según Sucojayo et al (1998) sería de mucha utilidad ya que la kanamicina es desfavorable para los rizobios afectando el desarrollo y por lo tanto su biodiversidad. Buendía-Clavería et al (1991) indican que las propiedades bioquímicas servirían para seleccionar cepas para luego manipular genes simbióticos. CUADRO 92. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales para biomasa a la madurez en el

cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.


kg/ha RANGO

Resto vs (Cepas nativa e inoculadas) vs 14716,38 a

t2 (100 kg de N/ha) 8899,97 b

t3, t4, t5, t6 y t7 vs (Cepas inoculadas) vs 15940,81 a

t1 (Cepa Nativa) 8594,26 b

t3, t4, t6 y t7 vs (SA-17b), (PE-74b), (SM-48a), (SM-70b)

vs 17206,7

a

t5 (SM-48c) 10877,25 b

t4 y t7 vs (PE-74b), (SM-48a) vs 15672,89 a

t3 y t6 (SA-17b), (SM-70b) 18740,51 b

t7 vs (PE-74b) vs 18467,61 a

t4 (SM-48a) 12878,16 b

t3 vs (SA-17b) vs 21255,25 a

t6 (SM-70b) 16225,76 b

79

4.5.2. PESO SECO DE NÓDULOS En el análisis de varianza para peso seco de nódulos por planta, CUADRO 93, se detectaron diferencias estadísticas altamente significativas para tratamientos, las comparaciones t2 vs el resto, t1 vs t3 t4 t5 t6 t7, t5 vs t3 t4 t6 t7, t4 vs t7, t3 vs t6 y diferencias significativas para la comparación t4 t7 vs t3 t6. Es decir los tratamientos y sus comparaciones surtieron efectos sobre el peso de nódulos en el cultivo de vicia. El coeficiente de variación fue de 13%, y el promedio fue de 0,0600 g/planta que tomando como referencia los resultados obtenidos por Casa, 2014 de 0,15 g/planta, está diferencia pudo deberse talvez al efecto del ataque de los ácaros y trips (anexo 21), que causan una disminución en la correcta fisiología de la planta por la inhibición del área foliar. Ya que según Aparicio; et al, (1999) el efecto de la defoliación puede causar una reducción en el número de nódulos por varias causas; el estrés hídrico que inducido por la defoliación causó necrosamiento de los nódulos y posiblemente por una desviación de los fotosintatos producidos en la fotosíntesis a la formación de nuevas hojas. CUADRO 93. Análisis de varianza para peso seco de nódulos en el cultivo vicia (Vicia sativa) L. en


F.V. gl CM


t2 vs t1, t3, t4, t5, t6 y t7. 1 0,00068** t1 vs t3, t4, t5, t6 y t7 1 0,003** t5 vs t3, t4, t6 y t7 1 0,0035** t4 y t7 vs t3 y t6 1 0,0003* t4 vs t7 1 0,0019** t3 vs t6 1 0,0037**


Error 18 0,00006

Promedio (g/pl.)= 0,0600 C.V. (%)= 13,00

Al realizar la Prueba de Tukey al 5 % para tratamientos, CUADRO 94, se establecen claramente definidos tres rangos. En el primer rango se encuentran t3 (SA-17b) y t7 (PE-74b) con promedios de 0,0993 y 0,0843 g/planta; respectivamente, y el menor efecto rango t1 (cepa nativa) con 0,0366 g/planta. Al comparar los resultados con Casa, (2014) se puede indicar que la cepa SA-17b se encontró en los primeros rangos en suelo sin esterilizar al igual que en campo; en tanto que PE-74b tuvo el menor efecto, pero en suelo estéril fue al contrario para las dos cepas. Estos resultados indican que las cepas se comportan de distinta forma frente a las condiciones edafo-climáticas y frente a distinta competencia, siendo la fase de campo una de las más primordiales para determinar la eficiencia de una cepa; ya que según Silvester, citado por Mora (2005) afirma que la respuesta a la inoculación y éxito competitivo de cada uno de los aislamientos es desconocido, y es necesario evaluar su capacidad de fijación primero a nivel de invernadero y luego en parcelas de validación a nivel de campo.

80

CUADRO 94. Tukey al 5% para peso seco de nódulos en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

TRATAMIENTOS DESCRIPCION PROMEDIO g/pl. RANGO

T3 (SA-17b) 0,0993 a

T7 (PE-74b) 0,0843 a

T6 (SM-70b) 0,0560

b

T4 (SM-48a) 0,0535

b c T2 (100 kg de N/ha) 0,0475

b c

T5 (SM-48c) 0,0402

b c T1 (Cepa Nativa) 0,0366

c

GRÁFICO 33. Peso seco de nódulos en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de


Para la comparación del testigo nitrogenado versus el resto, en la prueba DMS al 5 %, CUADRO 95, se observan dos rangos de significación, ubicando con el menor valor al testigo nitrogenado. La DMS al 5 %, para la comparación t1 vs t3 t4 t5 t6 t7, CUADRO 95, detectó dos rangos de significación, en el primero se encuentran las cepas inoculadas. Para la comparación ortogonal t5 vs t3 t4 t6 t7, se detectó dos rangos de significación con el primer rango asociado a t3 t4 t6 t7 (SA-17b, PE-74b, SM-48a, SM-70b). Para la comparación ortogonal t4 t7 vs t3 t6 se ubicó en el primer rango t3 t6 (SA-17b, SM-70b). Además, en la comparación ortogonal t4 vs t7 se ubicó en el primer rango t7 (PE-74b). Para la comparación ortogonal t3 vs t6 en el primer rango se ubicó t3 (SA-17b). Al igual que en el cultivo de haba la cantidad de nódulos por planta del cultivo de vicia fue muy variable y da una clara afirmación al agrupamiento realizado por Carpio, (2014) sobre las características bioquímicas que influyen drásticamente en el efecto de la fijación de N.

00,020,040,060,08

0,1a

a

b bc bc bc c

PES

O S

ECO

DE

NÓ

DU

LOS

g/p

l

81

CUADRO 95. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales para peso seco de nódulos en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.


g/planta RANGO

Resto vs (Cepas nativa e inoculadas) vs 0,0617 a t2 (100 kg de N/ha) 0,0475 b


t3, t4, t6 y t7 vs (SA-17b), (PE-74b), (SM-48a), (SM-

70b) vs 0,0733

a t5 (SM-48c) 0,0402 b

t3 y t6 vs (SA-17b), (SM-70b) vs 0,0777 a t4 y t7 (PE-74b), (SM-48a) 0,0689 b

t7 vs (PE-74b) vs 0,0843 a t4 (SM-48a) 0,0535 b

t3 vs (SA-17b) vs 0,0993 a t6 (SM-70b) 0,0560 b

4.5.3. POBLACIÓN DE RIZOBIOS En el ADEVA, CUADRO 96, para población de rizobios se detectaron diferencias altamente significativas para tratamientos a la floración y madurez. Los coeficientes de variación fueron de 5.65 y 3.25% con promedios de 1,17x106 y 2,19x105 ufc/gss a la floración y madurez; respectivamente, los cuales fueron similares a los valores obtenidos por Casa (2014) de 7,08 x106 y 2,88x106 en suelo estéril y sin esterilizar; a excepción de la población a la madurez que resulta ser muy baja. Estos resultados indican que la población se redujo a la madurez ya que la fijación de N disminuye conforme la planta llega a su senescencia (Paredes, 2013). CUADRO 96. Análisis de varianza para población de rizobios en el cultivo vicia (Vicia sativa) L. en


F.V. gl FLORACIÓN

CM MADUREZ

CM

Total 27

TRATAMIENTOS 6 0,44** 0,2**

t2 vs t1, t3, t4, t5, t6 y t7. 1 0,67* 0,24* t1 vs t3, t4, t5, t6 y t7 1 0,17ns 0,0016ns

t5 vs t3, t4, t6 y t7 1 0,07ns 0,06ns

t4 y t7 vs t3 y t6 1 0,56* 0,21* t4 vs t7 1 0,06ns O,0045ns

t3 vs t6 1 1,14** 0,67** Error 21 0,12 0,03

Promedio log(x+1) ufc/gss= Promedio (ufc/gss)=

6,07 1,17x106

5,34

2,19x105 C.V. (%)=

5,65 3,25

La prueba de Tukey al 5 % para tratamientos, CUADRO 97, detectó dos rangos de significación. En el primer rango se ubica t6 (SM-70b) con un promedio real de 5,89x106 ufc/gss,

82

en tanto que; los tratamientos con los menores efectos fueron el testigo nitrogenado, la cepa (PE-74b) y la cepa nativa. Se puede indicar que en el ensayo de invernadero reportado por Casa (2014); las cepas SM-70b y SM-48a en suelo estéril y sin esterilizar, se encontraron en los primeros rangos, mientras que SA-17b fue la que menor efecto tuvo sobre la población de rizobios en invernadero, y en campo a la madurez (CUADRO 98) se encuentra en el primer rango. Se puede decir que a pesar de tener un distinto comportamiento en diferentes ambientes la misma pudo ser eficiente en el N extraído (CUADROS 101 y 102) corroborando lo anunciado por Casa (2014), quien afirma que no siempre la densidad de rizobios en el suelo, ni un número elevado de nódulos en las raíces garantiza una buena fijación de N, más bien depende de un conjunto de características como infectividad, competitividad, compatibilidad y adaptación. La prueba de Tukey al 5 % para tratamientos, CUADRO 98, detectó dos rangos de significación. Encabezando el primer rango se ubica t3 (SA-17b) con un promedio real de 5,62x105

ufc/gss, en tanto que, el testigo nitrogenado se ubicó al final del segundo rango con una población promedio de 1,32 x105 ufc/gss. A pesar de que la cepa (SA-17b) no tuvo valores altos en población de rizobios a la floración si se pudo observar a la madurez, esto posiblemente se deba a que según Mantilla et al. (2008) los microorganismos están íntimamente relacionados a propiedades fijadoras de N que aumentan o mantienen su población optima cuando éstos se encuentren en suelos con cultivos de cobertura creando un microclima debajo de la vicia óptimo para su proliferación, por otro lado Meade et al. (1985) sostienen que los factores ambientales indican; que cepa predomina en los nódulos, y por lo tanto se puede decir que el tratamiento t3 tuvo óptimas condiciones para sobrevivir y competir sobre los demás tratamientos; a pesar que por la edad del cultivo, la población de rizobios alrededor de su raíz disminuye cuando llega a la madurez debido a la falta de alimentación. CUADRO 97. Tukey al 5% para población de rizobios a la floración en el cultivo de vicia (Vicia

sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.


ufc/gss

PROMEDIO log (x+1) ufc/gss

RANGOS

T6 (SM-70b) 5,89 x106 6,77 a T4 (SM-48a) 1,26 x106 6,10 a b T5 (SM-48c) 1,12 x106 6,05 a b T3 (SA-17b) 1,02 x106 6,01 a b T1 (Cepa Nativa) 8,71 x105 5,94

b

T7 (PE-74b) 8,51 x105 5,93

b T2 (100 kg de N/ha) 4,90 x105 5,69 b

83

CUADRO 98. Tukey al 5% para población de rizobios a la madurez en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

TRATAMIENTOS DESCRIPCIÓN PROMEDIOS



T3 (SA-17b) 5,62x105 5,75 a

T5 (SM-48c) 3,02x105 5,48 a b T1 (Cepa Nativa) 2,51x105 5,40 a b T7 (PE-74b) 1,82x105 5,26

b

T4 (SM-48a) 1,62x105 5,21

b T6 (SM-70b) 1,51x105 5,18

b

T2 (100 kg de N/ha) 1,32x105 5,12

b

GRÁFICO 34. Población de rizobios en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de


GRÁFICO 35. Población de rizobios a la madurez en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la


DMS al 5% para la comparación t3 vs t6, CUADRO 99, detectó dos rangos de significación, en el primer rango se encuentra t6 (SM-70b). Para las comparaciones t4 t7 vs t3 t6 se detectó dos rangos de significación; en el primer rango se ubicó t3 y t6 (SA-17b, SM-70b). Para la comparación a la madurez t3 vs t6; igualmente detectó dos rangos de significación, en el primer rango se encuentra t3 (SA-17b). Las comparaciones ortogonales por Carpio, (2014) de acuerdo a las características bioquímicas, y según estos resultados indica que cada comparación difiere de la otra, resaltando que son diferentes y que podrían tener cierta ventaja la una sobre la otra, por ejemplo t3 es una de las pocas cepas que toleraron al antibiótico Kanamicina y según Ramírez, (1995) afirma que la resistencia natural a antibiótico es uno de los aspectos más importantes en la fisiología de la bacterias y que dependiendo su nivel de tolerancia, el microorganismo puede

5,00

5,50

6,00

6,50

7,00a

ab ab ab b b b

PO

BLA

CIÓ

N D

E R

IZO

BIO

S lo

g(x+

1)

ufc

/gss

4,85

5,25,45,65,8

a

ab ab b b b b

PO

BLA

CIÓ

N D

E R

IZO

BIO

S lo

g (x

+1)

ufc

/gss

84

sobrevivir cuando existiese una interacción antagonista con otras especies bajo condiciones naturales. Además la misma cepa toleró niveles altos de zinc, lo que Brooks et al; citado por Carpio, (2014) observó que la fijación de N se ve afectada por el zinc ya que posee un efecto inhibitorio sobre las cepas de Rhizobium. CUADRO 99. DMS al 5% y promedios para las comparaciones ortogonales para población de

rizobios en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.


ufc/gss

PROMEDIO log (x+1) ufc/gss

RANGO

FLORACIÓN

t6 vs (SM-70b) vs 5,89x106 6,77 a t3 (SA-17b) 1,02x106 6,01 b

MADUREZ

t3 y t6 vs (SA-17b), (SM-70b) vs 2,95x105 5,47 a t4 y t7 (PE-74b), (SM-48a) 1,74x105 5,24 b

t3 vs (SA-17b) vs 5,62x105 5,75 a t6 (SM-70b) 1,51x105 5,18 b

4.5.4. NITRÓGENO EXTRAÍDO Del ADEVA, para N extraído, CUADRO 100, se detectó diferencias estadísticas para los tratamientos y todas las comparaciones ortogonales, tanto a la floración como a la madurez. Los coeficientes de variación fueron de 14.72 y 14.80% y los promedios fueron de 224,79 y 440,18 kg/ha de N a la floración y madurez; respectivamente, valores similares se reportaron en un ensayo de invernadero Casa (2014).

CUADRO 100. Análisis de varianza para N extraído en el cultivo vicia (Vicia sativa) L. en la


F.V. gl FLORACIÓN

CM MADUREZ

CM


t2 vs t1, t3, t4, t5, t6 y t7. 1 10589,10** 141331,5** t1 vs t3, t4, t5, t6 y t7 1 45966,80** 238049,37** t5 vs t3, t4, t6 y t7 1 49365,53** 142151,72** t4 y t7 vs t3 y t6 1 5821,31* 45746,79** t4 vs t7 1 11673,16** 109212,68** t3 vs t6 1 13782,98** 46116,84**


Error 18 1094,82 4246,28

Promedio (kg/ha)= 224,79 440,18 C.V. (%)= 14,72 14,8

Tukey al 5 %, CUADRO 101, para el factor cepas, agrupó cuatro rangos de significación. Encabezando el primer rango y con el mayor efecto sobre la N extraído se ubicó t7 (PE-74b) con un promedio de 334,42 kg de N/ha que al comparar con los datos reportados por Romero (2010)

85

de 135 kg/ha de N en el cultivo de vicia fueron superiores con una diferencia de 199,42 kg/ha de N, el cual es muy representativo, que representan 8 sacos de fertilizante urea. La cepa nativa con un promedio de 134,87 kg de N/ha se ubicó al final del cuarto rango siendo la menos efectiva seguido de la cepa SM-48c y la fertilización nitrogenada. Todas las cepas a excepción de las antes mencionadas fueron eficientes en la fijación de N y con cualquiera de ellas se tuviera resultados muy superiores a los de la cepa nativa y la fertilización nitrogenada. Las cepas PE-74b, SA-17b se encuentran en el primer rango, tomando como referencia los resultados publicados por Casa (2014), se identificó que la cepa PE-74b estuvo dentro del primer rango; solo en suelo estéril, y SA-17b solo en suelo no estéril en ésta variable, pero en campo las dos cepas fueron eficientes, indicándonos que es necesario la evaluación de campo para corroborar los resultados de invernadero tomando en cuenta el factor ambiental. Tukey al 5%, CUADRO 102, para tratamientos, detectó tres rangos de significación. En donde en el primer rango se ubicaron t3 (SA-17b) y t7 (PE-74b), y la cepa nativa, la fertilización nitrogenada y la cepa SM-48c fueron las que menos tuvieron efecto en N extraído del cultivo de vicia. CUADRO 101. Tukey al 5% para N extraído en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación


TRATAMIENTOS DESCRIPCIÓN PROMEDIOS kg/ha RANGOS

T7 (PE-74b) 334,42 a T3 (SA-17b) 299,58 a

T4 (SM-48a) 258,02 a b T6 (SM-70b) 216,56

b c

T2 (100 kg de N/ha) 177,16

c d T5 (SM-48c) 152,94

c d

T1 (Cepa Nativa) 134,87 d

CUADRO 102. Tukey al 5% para N extraído a la madurez en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en



T3 (SA-17b) 685,27 a

T7 (PE-74b) 619,24 a

T6 (SM-70b) 533,42 a b

T4 (SM-48a) 385,56

b c T5 (SM-48c) 345,11

c

T2 (100 kg de N/ha) 266,15

c T1 (Cepa Nativa) 246,49

c

86

GRÁFICO 36. Nitrógeno extraído en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de


GRÁFICO 37. Nitrógeno extraído en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L., en la evaluación de


DMS al 5% para las comparaciones tratamiento nitrogenado vs cepas nativa e inoculadas, t1 vs t3 t4 t5 t6 t7; t5 vs t3 t4 t6 t7; t4 vs t7; t3 vs t6 CUADRO 103 y 104, detectó dos rangos de significación para todas las comparaciones ortogonales en donde los tratamientos que se ubicaron en el primer rango fueron: la cepa nativa e inoculadas; t3 t4 t5 t6 t7; t3 t4 t6 t7; t4 t7; t7; t3 y para la comparación t4 t7 vs t3 t6 se detectaron igualmente dos rangos de significación ubicando a la floración en el primer rango t4 t7 y a la madurez t3 t6. Por lo tanto las comparaciones poseen características bioquímicas diferentes entre sí al igual que el efecto de biomasa, peso seco de nódulos, población de rizobios discutidos anteriormente.

050

100150200250300350

a a

ab bc

cd cd d

NIT

RÓ

GEN

O E

XTR

AÍD

O

kg/h

a

0100200300400500600700

a a

ab

bc c c c

NIT

RÓ

GEN

O T

OTA

L kg

/ha

87

CUADRO 103. DMS al 5% y promedios para las comparaciones ortogonales en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.


kg/ha RANGO

Resto vs (Cepa nativa e inoculadas) vs 232,73 a t2 (100 kg de N/ha) 177,16 b


t3, t4, t6 y t7 vs (SA-17b, PE-74b, SM-48a y SM-70b) vs 277,15 a t5 (SM-48c) 152,94 b

t4 y t7 vs (PE-74b), (SM-48a) vs 296,22 a t3 y t6 (SA-17b), (SM-70b) 258,07 b

t7 vs (PE-74b) vs 334,42 a t4 (SM-48a) 258,02 b

t3 vs (SA-17b) vs 299,58 a t6 (SM-70b) 216,56 b

CUADRO 104. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales en el cultivo de vicia (Vicia sativa)



kg/ha RANGO

Resto vs (Cepas nativa e inoculadas) vs 469,18 a t2 (100 kg de N/ha) 266,15 b


t3, t4, t6,y t7 vs (SA-17b, PE-74b, SM-48a, SM-70b) vs 555,87 a t5 (SM-48c) 345,11 b

t3 y t6 vs (SA-17b), (SM-70b) vs 609,35 a t4 t7 (PE-74b), (SM-48a) 502,40 b

t7 vs (PE-74b) vs 619,24 a t4 (SM-48a) 385,56 b

t3 vs (SA-17b) vs 685,27 a t6 (SM-70b) 533,42 b

4.5.5. RENDIMIENTO EN GRANO SECO En el análisis de varianza para rendimiento de grano, CUADRO 105, se detectaron diferencias estadísticas altamente significativas para tratamientos y las comparaciones. El coeficiente de variación fue de 12,54% y el promedio general del experimento fue de 2281,87 kg/ha, que comparando con los resultados de Renzi & Cantamuto, (2007) en sus rendimientos obtenidos de 1,500 kg/ha los resultados de éste ensayo fueron superiores con una diferencia de 781 kg/ha de grano, cabe destacar que en el experimento de Renzi, (2007) se obtuvieron rendimientos de hasta 2400 kg/ha pero esto fue debido al aumento en su densidad de siembra. Es decir la inoculación causa efectos muy positivos sobre el rendimiento en el cultivo de vicia.

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CUADRO 105. Análisis de varianza para rendimiento en el cultivo vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

F.V. gl CM


t2 vs t1, t3, t4, t5, t6 y t7. 1 1936020,75** t1 vs t3, t4, t5, t6 y t7 1 1520030,52** t5 vs t3, t4, t6 y t7 1 23423,93ns

t4 y t7 vs t3 y t6 1 51255,83ns

t4 vs t7 1 109666,49ns

t3 vs t6 1 1813493,47** REPETICIONES 3 89901,71 Error 18 81914,34

Promedio (kg/ha)= 2281,87 C.V. (%)= 12,54

Al realizar la Prueba de Tukey al 5 % para tratamientos, CUADRO 106, se establecen claramente definidos cuatro rangos de significación, en donde las cepas que se encuentran en el primer rango fueron t3 (SA-17b) y t7 (PE-74b) mientras que con el menor efecto se encuentra la fertilización nitrogenada con un promedio de 1637,77 kg/ha. Se observa que existen una correlación directa entre las variables de biomasa, nitrógeno y rendimiento ya que todas expresaron los mismos resultados y se enfatiza que la cantidad de nitrógeno final depende de la cantidad de biomasa acumulada y que el rendimiento del grano es uno de los principales indicadores de eficiencia de N ya que el 90% de él se transloca hacia la semilla (Paredes, 2013). CUADRO 106. Tukey al 5% para rendimiento en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la



kg/ha RANGOS

T3 (SA-17b) 2904,17 a

T7 (PE-74b) 2658,33 a

T5 (SM-48c) 2570,21 a b

T4 (SM-48a) 2424,17 a b c

T6 (SM-70b) 1951,94

b c d T1 (Cepa Nativa) 1826,48

c d

T2 (100 kg de N/ha) 1637,77

d

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GRÁFICO 38. Rendimiento de grano en el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.

La DMS al 5%, CUADRO 107, para las comparaciones del testigo nitrogenado versus el resto, cepa nativa vs inoculadas y t3 vs t6, detectó dos rangos de significación ubicando con los mejores efectos a: el resto (cepa nativa e inoculadas), cepas inoculadas y t3 (SA-17b), en donde las agrupaciones realizadas por Carpio, (2014) fueron acertadas en éstas comparaciones ya que demuestran tener distintos efectos sobre la biomasa. CUADRO 107. DMS al 5% para las comparaciones ortogonales para rendimiento en el cultivo de

vicia (Vicia sativa) L. en la evaluación de eficiencia de fijación de nitrógeno de cepas de rizobios en campo. Otavalo-Imbabura, 2015.


kg/ha RANGO

Resto (Cepas nativa e inoculadas). 2389,22 a t2 (100 kg de N/ha) 1637,77 b

t3 t4 t5 t6 t7 (Cepas inoculadas). 2501,77 a t1 (Cepa Nativa) 1826,48 b

t3 (SA-17b) 2904,17 a t6 (SM-70b) 1951,94 b

0500

10001500200025003000

a a ab abc

bcd cd d

REN

DIM

IEN

TO k

g/h

a

90

5. CONCLUSIONES

De la evaluación en campo, para arveja (Pisum sativum) L. a la floración, se concluye que las cepas t4 (PE-71b), t7 (PE-77b), t3 (PU-47), t6 (UMR 6005), destacaron de las demás cepas basándose en N extraído, biomasa y rendimiento.

La cepa nativa en el cultivo de arveja tuvo buenos resultados en la eficiencia de nitrógeno según biomasa, peso seco de nódulos, población de rizobio y N extraído.

Todos los tratamientos tuvieron en algún momento un buen resultado en la fijación de nitrógeno, pero las que sobresalieron en el cultivo de chocho fueron; t5 (PE-78b), t4 (SM-50a), t3 (RU-33), t7 (C8B lupinni).

Existen cepas nativas en el suelo; las cuáles pueden nodular e invadir la raíz de la leguminosa con gran capacidad de competencia, pero al momento de fijar nitrógeno, éstas no cumplen con los requerimientos de eficiencia.

Las cepas t5 (QUI-31), t6 (SR-39), t7 (SM-51b), t4 (SA-15), fueron las cepas que mejores resultados presentaron de acuerdo a las variables de N extraído, biomasa, rendimiento y peso seco de nódulos en el cultivo de haba.

Existe una relación directa entre la biomasa, el rendimiento y la N extraído. A mayor biomasa, mayor cantidad de nitrógeno. A mayor rendimiento mayor cantidad de nitrógeno.

Según las variables biomasa, nitrógeno, rendimiento y población de rizobios en el cultivo de fréjol voluble las mejores cepas fueron; t5 (QG-60), t3 (QUI 26), t7 (UMR 1899) y t6 (UMR 1481).

En el cultivo de vicia, dependiendo de los resultados, las mejores cepas fueron: t3 (SA-17b), t7 (PE-74b), t6 (SM-70b) y t4 (SM-48a).

En la evaluación de las cinco leguminosas estudiadas se puede concluir que la vicia con 334,42 kg de N/ha fue la que fijó en mayor cantidad, seguida del haba con 238,76 kg/ha, y con la menor cantidad fijada; fue el cultivo de arveja con 42,62 kg/ha, cuyos valores fueron obtenidos a la floración.

A la madurez se tuvo a vicia igualmente con 685,27 kg/ha de N, y en menor cantidad a fréjol voluble con 243,57 kg/ha.

91

6. RECOMENDACIONES

Evaluar en otras localidades de Imbabura las cepas: t4 (PE-71b), t7 (PE-77b), t3 (PU-47), t6 (UMR 6005) para arveja, t5 (PE-78b), t4 (SM-50a), t3 (RU-33), t7 (C8B lupinni) para chocho, t5 (QUI-31), t6 (SR-39), t7 (SM-51b), t4 (SA-15) para haba, t5 (QG-60), t3 (QUI-26), t7 (UMR 1899) y t6 (UMR 1481) para fréjol, t3 (SA-17b), t7 (PE-74b), t6 (SM-70b) y t4 (SM-48a) para vicia.

Evaluar estas cepas en varios ciclos de cultivo para cuantificar el efecto temporal-climático sobre la eficiencia de dichos microorganismos.

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7. RESUMEN

La investigación se llevó a cabo en la Hcda. Santa Mónica de la Universidad Técnica del Norte; en la parroquia de San Juan de Ilumán, cantón Otavalo, provincia de Imbabura, teniendo como objetivo determinar la capacidad de fijación de nitrógeno en campo, de la colección INIAP de cepas de rizobios, para los cultivos de arveja (Pisum sativum) L., chocho (Lupinus mutabilis) Sweet., haba (Vicia faba) L., fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. y vicia (Vicia sativa) L. obtenidas como mejores en el ensayo de invernadero realizado por Casa (2014). Se evaluaron 26 cepas, de las cuales 6 fueron de arveja, 5 de chocho, 5 de haba, 5 de fréjol voluble y 5 de vicia, en dos etapas a la floración y madurez. En laboratorio se procedió a la reactivación utilizando una solución estéril de agua y purificación de las cepas liofilizadas en medio Levadura Manitol Agar + Rojo Congo (LMA + RC); a continuación se procedió a la preparación del inoculante líquido con base de Levadura Manitol y posteriormente a la medición de la densidad celular mediante la escala de Mc. Farland. Se utilizó el inoculante a una concentración óptima de 1x108 UFC/cm3. Para el portador del inóculo se obtuvo turba, la cual se adecuó midiendo su pH, se preparó fundas de polietileno con 50g de turba portando el inóculo, para posteriormente llevar a la incubadora a 28°C para la maduración, luego se constató el crecimiento de las mismas en la turba utilizando el conteo de poblaciones en placa. Para el conteo de la población final de rizobios, a la floración se tomó una pequeña muestra de suelo de cada tratamiento obtenido de la raíz y partes cercanas a la raíz y luego en el laboratorio, se procedió a efectuar diluciones hasta obtener una concentración 109, luego de lo cual se sembraron en medio (LMA+RC) de forma superficial 10 µl de las diluciones 105 a 108 para todos los tratamientos. A los cuatro días se procedió al conteo de colonias por placa. En campo la unidad experimental tuvo dimensiones de 4,0 m de largo y cuatro surcos distanciados a 0,80 cm, cada cultivo tuvo su área designada en el mismo lote. Se efectuó una fertilización inicial para todos los tratamientos en base a la recomendación efectuada por el Departamento de Manejo de Suelos y Aguas de la Estación Experimental Santa Catalina del INIAP, constituida por P, K, Mg y S; se utilizó N solo para el tratamiento testigo nitrogenado. Se sembró las semillas inoculadas con el portador. El ensayo estuvo dispuesto en Diseño de Bloques al Azar con cuatro repeticiones y dos testigos, uno con nitrógeno y otro fue simplemente con la cepa nativa del lugar. La primera evaluación se realizó cuando el 50% de plantas presentaron flores y a la madurez en algunos cultivos de grano seco cuando se encontrara en 14% de humedad, y en tierno cuando se encontraba en pleno llenado de vainas. Las variables evaluadas fueron: biomasa, peso seco de los nódulos, población de rizobios, N extraído y rendimiento. Conforme al análisis estadístico, Tukey al 5%, para el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. las cepas de mejor efectividad fueron t4 (PE-71b), t7 (PE-77b), t3 (PU-47), t6 (UMR 6005. Para el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet., las cepas que mejor se comportaron fueron t5 (PE-78b), t4 (SM-50a), t3 (RU-33), t7 (C8B lupinni) debido a que en las variables de biomasa y N extraído se destacaron del resto. Los resultados indicaron que las cepas t5 (QUI-31), t6 (SR-39), t7 (SM-51b), t4 (SA-15) correspondientes al cultivo de haba (Vicia faba) L., resultaron ser las mejores por su alto N extraído, buenas características de competitividad y efectividad. Las cepas de fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L. t5 (QG-60), t3 (QUI 26), t7 (UMR 1899) y t6 (UMR 1481) sobresalieron de en los parámetros evaluados como biomasa, N extraído, rendimiento y población de rizobios. Finalmente, para el cultivo de vicia (Vicia sativa) L. las mejores cepas resultaron ser la t3 (SA-17b), t7 (PE-74b), t6 (SM-70b) y t4 (SM-48a), fijaron considerable N y tuvieron una competitiva habilidad de acumular biomasa.

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El N extraído está íntimamente relacionado a la biomasa y rendimiento del cultivo. La población de rizobios no necesariamente es un índice de medición de fijación de N por existir cepas promiscuas (eficientes para todos los cultivos), pero sí nodularon mejor. Se puntualiza que el peso seco y la población de rizobios no fueron buenos parámetros de evaluación siendo más valiosos los datos de biomasa, contenido de nitrógeno y rendimiento en las plantas. Además, se recomienda evaluar en otras localidades y en distintos ciclos de cultivo las cepas: t4 (PE-71b), t7 (PE-77b), t3 (PU-47), t6 (UMR 6005) para arveja, t5 (PE-78b), t4 (SM-50a), t3 (RU-33), t7 (C8B lupinni) para chocho, t5 (QUI-31), t6 (SR-39), t7 (SM-51b), t4 (SA-15) para haba, t5 (QG-60), t3 (QUI-26), t7 (UMR 1899) y t6 (UMR 1481) para fréjol, t3 (SA-17b), t7 (PE-74b), t6 (SM-70b) y t4 (SM-48a) para vicia.

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8. SUMMARY The research was conducted in the Hcda. Santa Monica at the Technical University of the North; in the San Juan de Ilumán parish, Otavalo Canton, Imbabura province, aiming to determine the capacity of nitrogen fixation in the field, the INIAP collection of rhizobia strains for peas cultivation (Pisum sativum) L., lupine (Lupinus mutabilis) Sweet., lima bean (Vicia faba) L., voluble beans (Phaseolus vulgaris) L. and vetch (Vicia sativa) L. obtained as the best in the greenhouse trial conducted by House, 2014. 26 strains were evaluated, which 6 were of pea, 5 of chowchow, 5 of lima bean, 5 of fickle beans and 5 of vetch, in two stages to flowering and maturity. In the laboratory, it was preceded to the reactivation using a sterile solution of water and purification of lyophilized strains among Yeast Mannitol Agar + Red Congo (AML + RC); then it´s proceeded to the preparation of inoculant liquid with base of Mannitol Yeast and then measuring the cell density by Mc. Farland’s scale. The inoculum was used in an optimal concentration of 1x108 CFU / cm3. It was obtained the peat to the inoculum carrier, which was adapted by measuring its pH, it’s was prepared polyethylene bags with 50g of peat carrying the inoculum, then carrying to the incubator at 28 ° C for maturation, after that, the growth was found the same in peat using the counting of the populations plate. For counting of the final population of rhizobia, it was took a small sample of soil to the flowering of each treatment obtained from the root and nearby parts of the root, then in the laboratory, it’s proceeded to make dilutions until to get a 10° concentration, after that, they were seeded in medium (AML + RC) superficially at 10 µl of the dilutions from 105 to 108 for all treatments. After four days, it’s proceeded to count colonies per plate; a Design completely randomized was used for statistical analysis with four observations. The experimental field unit had dimensions of 4.0 m long and four rows spaced to 0.80 cm, each crop had its designated area in the same batch. An initial fertilization was performed for all treatments based to the recommendations by the Soil laboratory and Water Experimental Station Santa Catalina INIAO formed with P, K, Mg and S, N for nitrogen treatment. There were sown Inoculated seeds with the carrier. The trial was arranged in a randomized block design with four replications and two witnesses, one of them with nitrogen and another was simply with the native strain from the location. The first evaluation was performed when 50% of plants had flowers and the maturity in some crops of dry grain when they were in 14% humidity and early when they were in the pod filling. The evaluated variables were: biomass, dry weight of nodules, rhizobia population, removal of nitrogen (Kjeldahl) and performance. According to statistical analysis, Tukey 5%, for growing pea (Pisum sativum) L. The most effective strains, which were t4 (PE-71b), t7 (PE-77b), t3 (PU-47), t6 (UMR 6005). The best performing strains for the cultivation of lupine (Lupinus mutabilis) Sweet was: t5 (PE-78b), t4 (SM-50a), t3 (RU-33), t7 (C8B lupinni) .Because, they exceled in the biomass and nitrogen removal variables from the rest. The results indicated that strains t5 (QUI-31), t6 (SR-39), t7 (SM-51b), t4 (SA -15) of the lima bean (Vicia faba) L. were the best for their high nitrogen content, good characteristics of competitiveness and effectiveness. The strains of bean (Phaseolus vulgaris) L. t5 (CG-60), t3 (QUI 26), t7 (UMR 1899) and t6 (UMR 1481) distinguished from the rest in the evaluated parameters. Finally, for the cultivation of vetch (Vicia sativa) L. the best strains were t3 (SA-17b) t7 (PE-74b), t6 (SM-70b) and t4 (SM-48a), they fixed a significant amount of nitrogen and they had a competitive ability to accumulate biomass.

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The nitrogen content is closely related to biomass and crop performance. The population of rhizobia is not necessarily an index of nitrogen fixation measuring by the promiscuous strains existence (efficient for all crops), but it nodulated better. It was also concluded that the nitrogen-fixing ability of the selected strains if not statistically differed in the field of the nitrogen content treatment with mineral fertilization for some crops and treatments; It is determined in this way that the dry weight and the rhizobia population were not good evaluation parameters but, the biomass data nitrogen content and the plants performance were more valuable. In addition, it is recommended to test different doses of nitrogen fertilizer in all evaluated crops to observe the efficiency of the strain, to evaluate the strains in other locations of Imbabura: t4 (PE-71b), t7 (PE-77b), t3 (PU -47), t6 (UMR 6005) for peas, t5 (PE-78b), t4 (SM-50a), t3 (RU-33), t7 (C8B lupinni) for lupino, t5 (QUI-31), t6 (SR-39), t7 (SM-51b), t4 (SA-15) for faba bean, t5 (CG-60), t3 (QUI-26), t7 (UMR 1899) and t6 (UMR 1481) for beans, t3 (SA-17b), t7 (PE-74b), t6 (SM-70b) and t4 (SM-48a) for tare.

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9. REFERENCIAS

Alvarado, S., Córdova, J. y López, M. (2000). Metodologías de análisis físico químico de suelos, aguas y foliares. Quito, Ecuador: INIAP. Amarger, N. (1981). Competition for nodule formation between effective and ineffective satrins of Rhizobium meliloti Solil. Biol. Biochem. Andrade, C. & Ochoa, M. (2005). Evaluación de la utilización de abonos verdes y Barbechos como alternativa de manejo agroecológico en el suelo y su efecto en el cultivo de maíz (Zea mays L.). Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar al título de Ing. Agr. Ibarra: Pontificia Universidad Católica del Ecuador, Facultad de Ciencias Agrícolas y Ambientales. Arahana, V. (1983). Evaluación de cepas de Rhizobium leguminosarum Frank en el cultivo de haba (Vicia faba L.) Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar al título de Ing. Agr. Quito: Universidad Central del Ecuador, Facultad de Ciencias Agrícolas. Bernal, G. (1983). Evaluación de cepas de Rhizobium lupinni en el cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet. Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar al título de Ing. Agr. Quito: Universidad Central del Ecuador, Facultad de Ciencias Agrícolas. Bernal, G., Suarez, A., Jerez, M. & Campaña, D. (2002, Agosto). Inoculación de la semilla de leguminosas con la bacteria Rhizobium. Quito, Ecuador: INIAP. Plegable No. 195 Bernal, G., Suárez, A., Campaña, D., Jerez, M., Salvador, C., Graham, P. y otros (2004). Selección de cepas de Rhizobium adaptadas a condiciones de campo, y su uso como inoculantes de leguminosas de la Sierra y Costa ecuatoriana. Quito, Ecuador: INIAP. Resumen Ejecutivo. Bernal, G. (2006). La fijación biológica del nitrógeno: componente clave de la fertilidad de los suelos y el rendimiento de cultivos en Ecuador. Quito, Ecuador: INIAP. Brooks, S., González, F., Appel, N. & Filer, H. (1994). Evaluation of endophytic bacteria as potential biological control agents for oak wilt. Biology Conservation(4) pp. 373-381. Buendía-Clavería A., Moussaid, A., Gil-Serrano A., Moreno J., & Ruiz Sainz, J.E. (1991). Efecto pleiotrópico de una mutación en el plásmido simbiótico de Sinorhiobium fredii HH103E. En: Perspectivas de la Fijación Biológica del Nitrógeno en el Umbral del siglo XXI. (1998). Navarra: C. Arrese, M. Royuela, P.M. Aparicio-Tejo. Universidad Pública de Navarra. Bunch, R. (1994). El uso de abonos verdes por agricultores campesinos: lo que hemos aprendido hasta la fecha. Honduras: IITA. Informe técnico. No. 3 Caballero, R., Goicoechea, E. y López. (2011) Estudio comparado de diferentes cereales como tutores de Vicia sativa L. y Vicia villosa Roth. Rendimientos, composición y valor alimenticio de las asociaciones. Cochabamba: Pastos 10(1) pp.2-4 Caicedo, C., Peralta, E., Murillo, A., Rivera, M., y Pinzón, J. (1999). Información Técnica de la variedad de chocho (Lupinus mutabilis Sweet) INIAP-450 ANDINO, para la Zona Centro y Norte de la Sierra ecuatoriana. Quito, Ecuador: INIAP.

97

Campaña, D. (2003). Evaluación de tres cepas de Rhizobium etli en campo y de ocho soportes de la bacteria para la producción de inoculantes en dos variedades de fréjol (Phaseolus vulgaris) L. Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar al título de Ing. Agr. Quito: Universidad Central del Ecuador, Facultad de Ciencias Agrícolas. Cárdenas, R., Sánchez, J. M., Farías, R., & Peña, J. (2004). Los aportes de nitrógeno en la agricultura. Revista Chapingo, Serie Horticultura, 10(2) pp. 2-4

Carpio, M. (2014). Caracterización morfológica y bioquímica de cepas de rizobios asociados a cultivos de arveja (Pisum sativum) L., chocho (Lupinus mutabilis) Sweet., fréjol (Phaseolus vulgaris) L., haba (Vicia faba) L. y vicia (Vicia sativa) L. en suelos de la provincia de Imbabura y obtención de un banco de cepas. Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar al título de Ing. en Biot. Sangolquí: Escuela Politécnica del Ejército, Departamento de Ciencias de la Vida. Casanova. B; Bernal, G.; Morales, R.; y Gusqui, L. (2009). Estudio de la eficiencia de la fijación de nitrógeno y adaptabilidad del maní forrajero, (Arachis pintoi), como cobertura en palma aceitera, (Elaeis guineensis jacq.), bajo dos condiciones de siembra en ancupa. La Concordia, Ecuador: CIPAL. Casa, B. (2014). Evaluación de la fijación de nitrógeno de cepas de Rhizobium spp. en invernadero, para arveja (Pisum sativum) L., chocho (Lupinus mutabilis) Sweet., fréjol (Phaseolus vulgaris) L., haba (Vicia faba) L. y vicia (Vicia sativa) L., Cutuglagua-Pichincha. Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar al título de Ing. Agr. Universidad Central del Ecuador, Facultad de Ciencias Agrícolas. Castellanos, J. & Peña, J. (1989). Características agronómicas del frijol asociado a la capacidad de fijación de N2. México DF.: Bean Cowpea. 10 (1) pp. 3-5 Castro, R. (2012). Respuesta a la inoculación con tres dosis de Rhizobium en el cultivo de arveja Pisum sativum L. variedad Rogger Temprana. Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar al título de Ing. Agr. Ibarra: Universidad Técnica del Norte, Facultad de Recursos Naturales. Chasi, A. & Muso, H. (2009). Evaluación del efecto de la incorporación de cinco especies de leguminosas como abono verde en el cultivo de papa (Solanum tuberosum L.) en tres localidades de la provincia de Cotopaxi. Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar al título de Ing. Agr. Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi, Unidad Académica de Ciencias Agropecuarias y Recursos Naturales. Centro Internacional de Agricultura Tropical. (1988). Simbiosis leguminosa-rizobio: manual de métodos de evaluación. Selección y manejo agronómico. Proyecto CIAT-UNDP de evaluación. Selección y manejo de la simbiosis leguminosa-rizobio para aumentar la fijación biológica del nitrógeno. Cali, Colombia: CIAT. Díaz, C. (2010). Aislamiento, caracterización y selección de rizobios autóctonos que nodulan fréjol (Phaseolus vulgaris) L. en la República Dominicana. Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar al título de Ph.D. Santiago: Universidad de León, Departamento de Ingeniería y Ciencias Naturales y Biodiversidad. Estévez, C. (1983). Evaluación de cepas de Rhizobium leguminosarum Frank en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar al título de Ing. Agr. Quito: Universidad Central del Ecuador, Facultad de Ciencias Agrícolas.

98

Esquivel, C. (1963). Algunos factores que afectan la nodulación y crecimiento de las leguminosas en los trópicos. Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar al título de Magíster en Agricultura. Turrialba: Instituto Interamericano de Ciencias de la OEA. Freire, J. (1996). For the Rhizobium – legume simbiosis. New York: Plenum 8(4) pp. 3-4 Alezander, M. (1984). Biological nitrogen fixation; ecology, technology and physiology. New York, Plenum Press. 8 (3) pp. 51-72 García, S. & Martínez, M. (2004). Abonos verdes. México: Dirección General de Apoyos para el Desarrollo Rural. Montecillo. García, (2000). Degradación del suelo, degradación química, pérdida de materia orgánica, necesidad de aportes orgánicos. España: Universidad de Extremadura. González, P. (2001). Fijación de nitrógeno en trébol blanco (Trifolium repens) por la población local de Rizobios de un suelo franco arenoso del CADET, Tumbaco-Pichincha. Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar al título de Ing. Agr. Quito: Universidad Central del Ecuador, Facultad de Ciencias Agrícolas. Graham, P. (2008). Ecology of the root-nodule bacteria of legumes. In: Dilworth MJ, James EK, Sprent JI. Nitrogen-Fixing Leguminous Symbioses. San Antonio, Newton WE. 5(2) pp. 2-5 Hernández, J. (1998). Inoculación de Vicia villosa (Veza) y Melilotus alba (Trébol dulce) con cepas de Rhizobium y su efecto como abonos verdes en la fertilización del suelo. Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar al título de Maestro en Ciencias. Monterrey: Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Biológicas. Instituto Nacional Autónomo de Investigaciones Agropecuarias. (1982). Informe anual del Departamento de Fitopatología. Quito, Ecuador. ----------. (1984). Informe anual del Departamento de Fitopatología. Quito, Ecuador: Autor. ----------. (1987). Informe anual del Departamento de Fitopatología. Quito, Ecuador. ----------. (1989). Informe anual del Departamento de Fitopatología. Quito, Ecuador. ----------. (2001). Informe anual del Departamento Nacional de Protección Vegetal. Quito, Ecuador ----------. (2003). Informe anual del Departamento Nacional de Protección Vegetal. Quito, Ecuador ----------. (2004). Informe anual del Departamento Nacional de Protección Vegetal. Quito, Ecuador. INIAP. (1999). Chocho, fréjol y arveja. Leguminosas de grano comestible, con un gran mercado potencial en Ecuador. Quito, Ecuador: Autor. INFOAGRO. (2008). El cultivo del haba. disponible en URL: http://www.infoagro.com/hortalizas/haba.asp [Consultado el 18 de Junio del 2014] Jacobsen, S., & Sherwood, S. (2002). Cultivo de granos andinos en Ecuador: informe sobre los rubros quinua chocho y amaranto. Quito, Ecuador: Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO. Jerez, M. (2004). Evaluación de Biotipos de Bradyrhizobium spp. en el cultivo del maní (Arachis hypogaea L.) en las provincias de Manabí y Loja. Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar al título de Ing. Agr. Quito: Universidad Central del Ecuador, Facultad de Ciencias Agrícolas.

http://www.infoagro.com/hortalizas/haba.asp

99

Kolling, J. (1976). Técnicas utilizadas pela equipe, na selecao de estirpes de Rhizobium. Porto Alegre: Secretaría de Agricultura/Departamento de solos UFRGS, IPAGRO López, E. (1992). Caracterización y Selección de Cepas de Rhizobium leguminosarum biovar viceae en el cultivo de arveja (Pisum sativum) L. CADET. Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar al título de Ing. Agr. Quito: Universidad Central del Ecuador, Facultad de Ciencias Agrícolas: Lora, G., & Azero, M. (2011). Evaluación comparativa de cuatro abonos verdes y estimación de su capacidad de fijación de carbono en dos comunidades del municipio Morochata-Bolivia. Morochata: Revista Acta Nova, 3(1) pp. 2-7 Lozano, Á. (1970). Especificidad de Rhizobium spp. en la nodulación y fijación de nitrógeno en Caraotas (Phaseoli vulgaris). Maracaibo: Revista de la Facultad de Agronomía, vol. 1, No. 4 pp. 4-6 Mantilla, A., Cardona, G., Peña, C., Murica, U., Rodríguez, M., y Zambrano, M. (2008). Distribución de bacterias potencialmente fijadoras de nitrógeno y su relación con parámetros fisicoquímicos en suelos con tres coberturas vegetales en el sur de la Amazonia colombiana. Bogotá: International Journal of Tropical Biology and Conservation, 57(4) pp. 3-6 Matus, J., Valdéz, M. & AGUIRRE, M. (1990). Capacidad competitiva de cepas de rizobio en la formación de nódulos en Leucaena leucocephala. Pasturas Tropicales, vol. 12, No 3 Marcano, L., González, M., Leal, A., & Michelena, V. (2001). Fijación biológica de N2 por Pachecoa venezuelensis en dos suelos de sabana del Oriente Venezolano. Caracas: Revista científica UDO Agrícola, 1(1) pp. 3-6 Martínez, R. (2001). Poblaciones de Rhizobium nativas de México. Mexico: Acta Zool No.1 pp. 12, 13. Mazón, O., Peralta, e., Villacrés, E., Rivera, M., Subía, C., (2009). Investigación y Desarrollo en granos andinos: Chocho y Quinua un aporte la seguridad y soberanía alimentaria de comunidades del cantón Saquisilí, Cotopaxi, Ecuador .Cotopaxi: Boletín Divulgativo No. 362. Meade, K., Higgins, H. & Gara, G. (1985). Studies on the inoculation and competitiveness of Rhizobium leguminosarum Strain in soils containing indigeneous Rhizobia. Appl. Environ. Microbiol. 49; 899, 903 pp. 6-8 Mora, F. (1995). Selección de cepas nativas de Rhizobium leguminosarum bv phaseoli eficientes en fijación de nitrógeno en suelos de Costa Rica. Heredia: Departamento de fitopatología. Universidad Nacional. Moreira, F. (2008). Bacterias formadoras de nódulos en leguminosas. disponible en URL: http://www.portalguarani.com/3190_leslie_duarte/24329_leguminosas_rizobios_mecanismos__bioquimica_leslie_duarte.html [consultado el 13 de Mayo del 2015] Muñoz, A., & Samaniego, L. (1991). Respuesta a la inoculación de cepas de Rhizobium leguminosarum biovar phaseoli en el cultivo de dos variedades de fréjol Phaseolus vulgaris en Yamburara y Zapotepamba. Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar al título de Ing. Agr. Loja: Universidad Nacional de Loja, Facultad de Ciencias Agrícolas.

http://www.portalguarani.com/3190_leslie_duarte/24329_leguminosas_rizobios_mecanismos__bioquimica_leslie_duarte.html

http://www.portalguarani.com/3190_leslie_duarte/24329_leguminosas_rizobios_mecanismos__bioquimica_leslie_duarte.html

100

Nápoles, M., Gómez, G. & Costales, D. (2008). Factores de Nodulación. Experiencia en Cuba. Cultivos Tropicales, 2(9) pp. 71-80

Novo. R, & Hernández, A. (2003). Manual práctico de microbiología del suelo. Ciclo de conferencias. Habana, Cuba: Editorial Universidad Agraria. Ochoa, M., & Oyarzun, P. J. (2008). Cover crops do it all. Porto Alegre: LEISA-LEUSDEN, 24(2), No.14 pp. 12-35 Olivares, J. (2004). Fijación de nitrógeno. Granada, España: Universidad de Zaidín. Orive, R., & Temprano, F. (1983). Simbiosis Rhizobium – leguminosa. Madrid, España: Editorial Mundi-Prensa. Paredes, M. (2013). Fijación de nitrógeno en leguminosas y gramíneas. Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar al título de Ing. Agr. Buenos Aires: Universidad Católica de Argentina, Facultad de Ciencias Agrarias. Peralta, E., Cevallos, E., Vásquez, J., Pinzón, J. (1993). Guía para el cultivo de haba. Programa Nacional de Leguminosas y Granos Andinos. Quito, Ecuador: INIAP, Boletín divulgativo No. 240 Peralta, E., Murillo, A., Mazón, N., Monar, C., Pinzón, J., & Rivera, M. (1998). Manual agrícola de leguminosas. Quito: INIAP Archivo Histórico. ---------; Vásquez, J.; Pinzón, J. (1998). Manual agrícola de leguminosas. Programa Nacional de Leguminosas. Quito: INIAP. ---------. (2007). Manual Agrícola de Leguminosas. Quito: INIAP. ---------; Murillo, A., Mazón, N., Monar, C., Pinzón, J., & Rivera, M. (2010). Manual agrícola de fréjol y otras leguminosas. Quito: INIAP. ---------; Rivera, M., Murillo, A., Caicedo, C. & Pinzón, J. (2010). INIAP 450 Andino variedad de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet. Programa Nacional de Leguminosas y Granos Andinos. Estación Experimental Santa Catalina. Quito: INIAP. Plegable divulgatorio No.169 ---------; Murillo. A., Mazón. N., Monar. C. & Pinzón. J. (2010). Nueva variedad de arveja para la provincia de Bolívar INIAP 436 Liliana. Quito: INIAP-PRONALEG. Boletín Divulgativo No. 381. Popenoe, H., King, J., Leon, L., Kalonowski, N., Vietmeyer J. & Dafforn, M. (1989). Lost crops of the Incas: Little known plants of the Andes with promise for worldwide cultivation. Washington DC: National Academy Press. PRONALEG (1997). Variedades mejoradas de arveja (Pisum sativum) L. de tipo enana - erecta para la sierra ecuatoriana. Quito: INIAP Plegable Divulgativo No 161. Punos, M. & Iglesias, C. (2005). Relación entre el nivel de nodulación y la fertilización nitrogenada en soja. Buenos Aires: Facultad de Ciencias Agrarias-UNNE Ramírez, M. (1995). Caracterización de cepas de Rhizobium leguminosarum bv. Trifolii utilizando la resistencia intrínseca a antibióticos. Quito: Revista Suelos Ecuatorianos. 2(5) pp. 127-135.

101

Renzi, J. & Cantamutto, M. (2007). Efecto de la estructura del cultivo sobre el rendimiento de semillas de Vicia sativa L. y Vicia villosa Roth. Bahía Blanca: INTA, Universidad Nacional del Sur. Romero. G. (2009). Caracterización y evaluación de la efectividad de la fijación de nitrógeno de cepas de “Rhizobium”, asociadas a pueraria (Pueraria phaseoloides (roxb) benth) como cultivo cobertura de la palma aceitera (Elaeis guineensis jacq). Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar al título de Ing. Agr. Sangolquí: Escuela Superior Politécnica del Ejército, Facultad de Ciencias Agropecuarias. Romero, M. (2010). Rehabilitación de suelos cangahuosos mediante la incorporación de abonos verdes. Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar al título de Ing. Agr. Riobamba: Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Facultad de Recursos Naturales. Sánchez. J. (1997). Inoculación de Leguminosas con Rhizobium. Michoacán: Laboratorio de Microbiología Ambiental, Instituto de Investigaciones Químico Biológicas, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. disponible en URL: http://www.monografias.com/trabajos16/rhizobium/rhizobium.shtml#ixzz3ABst6yl7 [consultado el 17 de Abril del 2015] Sánchez, C. (2014). Ciclo del nitrógeno, fijación del nitrógeno. Zaragoza, España. disponible en URL: http://www.vet.unicen.edu.ar/html/Areas/Prod_Animal/Documentos/2013/Sanchezchopa/Ciclo%20del%20nitrogeno.pdf [Consultado 4 de Octubre del 2014] Somasegaran, P., Hobben, C. & Halliday, J. (1981). Ejercicios Prácticos en Tecnología Rhizobium – Leguminosa. Chapingo, Mexico: Evangelina Cuautle. Somasegaran, P. & Hoben, H. (1994). Handbook for Rhizobia. Springer Laboratory. New York: University of Minessota. Sparrow, SD., Ham, G.E.,(1983). Nodulation, N2 fixation, and seed yield of navy beans as influenced by inoculant rate and inoculant carrier. Agron. J. 7(5) pp. 21-24. Subía, C. (2001). Evaluación de tres cepas introducidas de Rhizobium leguminosarum en cuatro variedades de arveja Pisum sativum para la zona interandina. Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar al título de Ing. Agr. Sangolquí: Escuela Politécnica del Ejército, Facultad de Ciencias Agropecuarias. Sucojayo, L., Espinoza, G. y Chincheros, J. (1998). Determinación de la capacidad infectiva de cepas de Bradyrhizboium lupini resistentes a estreptomicina en plantas de Tarwi (Lupinus mutabilis y Lupinus albus) mediante pruebas de autentificación en solitario. Bolivia: BIOFARBO-Ciencias Farmaceúticas y Bioquímicas (6) pp.49-55. Treviño, J., Caballero, R., & Gil, J. (2011). Estudio comparado de la composición química, digestibilidad y valor energético de diferentes cultivares y poblaciones de veza. Madrid: Pastos, 9(2) pp. 6-9 Urzúa, H. (2005). Beneficios de la Fijación Simbiótica de Nitrógeno en Chile. Concepción: INTA. Valdivia, S. (2012). Determinación de humedad y materia seca. Copyright: Attribution Non-commercial. disponible en URL: http://es.scribd.com/doc/110924600/Informe-1-Determinacion-de-humedad-y-materia-seca [consultado el 17 de Abril del 2015]

http://www.monografias.com/trabajos16/rhizobium/rhizobium.shtml#ixzz3ABst6yl7

http://www.vet.unicen.edu.ar/html/Areas/Prod_Animal/Documentos/2013/Sanchezchopa/Ciclo%20del%20nitrogeno.pdf

http://www.vet.unicen.edu.ar/html/Areas/Prod_Animal/Documentos/2013/Sanchezchopa/Ciclo%20del%20nitrogeno.pdf

http://es.scribd.com/doc/110924600/Informe-1-Determinacion-de-humedad-y-materia-seca

http://es.scribd.com/doc/110924600/Informe-1-Determinacion-de-humedad-y-materia-seca

102

Villacrés, E., Peralta, E. & Álvarez, M. (2003). Chochos en su punto recetario. Quito: INIAP. Vincent, J. (1975). Manual Práctico de Rizobiología. Buenos Aires, Argentina: Centro Regional de Ayuda Técnica Hemisferio Sur. Weaver, R. & Frederick, L. (1974). Effect of inoculums rate on competitive nodulation of Glycine max Merrill. Phoenix: Greenhouse Studies. Yzarra, W. & López F.; (2010). Manual de observaciones fenológicas. Lambayeque: SENAMHI. Dirección General de Agrometeorología, Dirección de Información Agraria.

103

10. ANEXOS

Anexo 1. Medio Levadura Manitol Agar (LMA)) Somasegaran and Hoben. 1994, adaptado por el IBBM (Instituto de Biotecnología y Biología Molecular) del Departamento de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional de la Plata, 2008.

Reactivo Cantidad

Manitol 7.00 g K2HPO4 0.50 g MgSO4 0.20 g

Extracto de levadura 0.50 g NaCl 0.10 g Agar 15.00 g

Agua destilada 1 L pH 6.8

*Solución de Rojo-Congo 10 ml (stock) * La solución stock de Rojo Congo se prepara con 800 ml de agua destilada y 2 g de Rojo Congo. Anexo 2. Medio LM (Levadura-Manitol) (Somasegaran and Hoben. 1994) y adaptado por el IBBM

(Instituto de Biotecnología y Biología Molecular) del Departamento de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional de la Plata 2008.

Reactivo Cantidad

Manitol 7.00 g K2HPO4 0.50 g MgSO4 0.20 g

Extracto de levadura 0.50 g NaCl 0.10 g

Agua destilada 1 L pH 6.8

Anexo 3. Escala de Mc Farland como patrón de turbidez en la preparación de suspensiones de

microorganismos.

TUBO Cl2Ba 1 % SO4H2 1 % UFC/ml

1 0,1 9,9 3,0 x108 2 0,2 9,8 6,0 x108 3 0,3 9,7 9,0 x108 4 0,4 9,6 1,2 x109 5 0,5 9,5 1,5 x109 6 0,6 9,4 1,8 x109 7 0,7 9,3 2,1 x109 8 0,8 9,2 2,4 x109 9 0,9 9,1 2.7 x109

10 1,0 9,0 3,0 x109

Fuente: Scott Sutton Año: 2011

104

Anexo 4. Dosis de fertilizantes kg/ha para los distintos cultivos, según análisis de Suelo del DMSA.

CULTIVO

RECOMENDACIÓN DE FERTILIZACIÓN EDÁFICA PARA LEGUMIOSAS Kg/ha

N P2O5 K2O S

ARVEJA 60 20 30 30 FRÉJOL

ARBUSTIVO 60 30 30 20

FRÉJOL VOLUBLE

60 30 30 20

HABA 100 50 30 20

CHOCHO 100 20 30 30

VICIA COMUN

100 50 30 20

Fuente: Recomendaciones de los Ing. Franklin V. e Ing. Rafael Parra

105

Anexo 5. Distribución de cultivos en el lote, ubicado en Ilumán, Otavalo-Imbabura, para la evaluación de cepas de rizobios.

106

Anexo 6. Plano de disposición de unidades experimentales del cultivo de Arveja (Pisum sativum) L. Otavalo-Imbabura.

38,2 m

3,9 m

1 m

I

T 1 T 2 T 3 T 4 T 5 T 6 T7 T8

3,2

m

15

,2 m

II

T3 T1 T5 T8 T2 T6 T4 T7

0,8 m

III

T2 T5 T6 T1 T8 T7 T4 T3

IV

T7 T8 T4 T2 T1 T3 T5 T6

4 Surcos: 0,80m, Sitios:0,30

Área de Unidad Experimental: 12,48m2 (3,9mx3,2m)

Área de Parcela neta: 4,64 m2 (2,9 m x 1,6m)

107

Anexo 7. Plano de disposición de unidades experimentales del cultivo de Chocho (Lupinus mutabilis) Sweet. Otavalo-Imbabura.

33,3 m

3,9 m

1m

I

T 1 T 2 T 3 T 4 T 5 T 6 T7

3,2

m

15

,2 m

II

T5 T6 T4 T7 T1 T3 T2

0,8

m

III

T7 T1 T2 T6 T3 T5 T4

IV

T4 T2 T6 T5 T7 T3 T1

4 Surcos: 0,80m Sitios: 0,30m

Área de Unidad Experimental: 12,48 m2 (3,2mx3,9m)

Área de parcela Neta: 4,64m2 (1,6mx2,9m)

108

Anexo 8. Plano de disposición de unidades experimentales del cultivo de Haba (Vicia faba) L. Otavalo-Imbabura.

34m

4 m

1m

I

T 1 T 2 T 3 T 4 T 5 T 6 T7

3,2

m

15

,2 m

II

T2 T5 T3 T6 T4 T7 T1

0,8 m

III

T4 T6 T2 T1 T3 T5 T7

IV

T7 T1 T5 T2 T4 T6 T3

4 Surcos: 0,80m, Sitios:0,50

Área de Unidad Experimental:12,8 m2 (4,00 m x 3,2 m)

Área de Parcela Neta: 5,12 m2 (3,20 mx 1,6 m)

109

Anexo 9. Plano de disposición de unidades experimentales del cultivo de Fréjol (Phaseolus vulgaris) L. Otavalo-Imbabura.

34 m

4 m

1 m

I

T 1 T 2 T 3 T 4 T 5 T 6 T7

3,2

m

15

,2 m

II

T3 T5 T1 T7 T4 T2 T6

0,8 m

III

T7 T4 T6 T2 T1 T3 T5

IV

T5 T1 T3 T2 T7 T6 T4

4 Surcos: 0,80m Sitios: 0,40m

Área de Unidad Experimental: 12,8 m2 (3,2mx4,00m)

Área de Parcela Neta: 4,8 m2 (1,6mx3,00m)

110

Anexo 10. Plano de disposición de unidades experimentales del cultivo de Vicia (Vicia sativa) L. Otavalo-Imbabura

34 m

4 m

1 m

I

T 1 T 2 T 3 T 4 T 5 T 6 T7

3,2

m

15

,2 m

II

T2 T5 T1 T6 T3 T7 T4

0,8

m

III

T3 T4 T2 T7 T1 T5 T6

IV

T5 T6 T4 T2 T7 T3 T1

4 Surcos:0,80m, dos líneas de siembra a chorro continuo

Área de unidad experimental: 12,8m2 (4,00mX3,2m)

Área de Parcela Neta: 4,8 m2 (3,00mx1,6m)

111

Anexo 11. Resultados de análisis de suelo del Lote ubicado en la Hcda. Santa Mónica.

112

Anexo 12. Reporte de Análisis de Turba

113

Anexo 13. Actividades realizadas en la fase de Laboratorio pre siembra

Fotografía 1, 2, 3. Cepas liofilizadas, reactivación con agua estéril y siembra en LMS+RC

Fotografías 4, 5, 6. Diseminación de cepa, bacterias reactivadas, aislamiento de colonias

Fotografías 7, 8, 9. Adecuación de turba (aumento de pH), preparación de fundas de polietileno

con turba, incorporación de agua destilada.

Fotografías 10, 11, 12. Sellado, empacado en papel periódico, empacado en funda de tela

Fotografía 13. Esterilizado de fundas con turba

114

Fotografía 14, 15, 16. Siembra de una colonia purificada en medio LM

Fotografías 17, 18 y 19. Cepas sembradas y colocadas en la incubadora, cepas en la escala de Mc.

Farland 108

Fotografías 20, 21, 22 y 23. Succión del caldo bacteriano con jeringa, inyección de las cepas en

turba, etiquetado de la turba e incubación.

Fotografías 24 y 25. Conteo de población de rizobios en tuba por el método siembra superficial en placa.

115

Anexo 14. Actividades realizadas en la fase de campo.

Fotografías 26, 27, 28 y 29. Fertilización de las unidades experimentales de todos los cultivos y

siembra del cultivo de vicia en una cama con dos hileras

Fotografías 30, 31, 32 y 33. Plantas de fréjol, vicia, chocho y haba en las primeras etapas

fenológicas.

Fotografía 34. Emergencia de plantas de arveja

Anexo 15. Muestreos en campo y procesamientos en invernadero (EESC) de los cultivos a la

floración

Fotografías 35, 36, 37 y 38. Muestreo de los cultivos de chocho, arveja y fréjol voluble.

Fotografías 39, 40, 41 y 42. Muestreo de los cultivos de haba y vicia.

116

Fotografías 43, 44, 45 y 46. Procesamiento del cultivo de chocho (Lupinus mutabilis) Sweet.

Fotografías 47, 48, 49 y 50. Procesamiento del cultivo de arveja (Pisum sativum) L.

Fotografías 51, 52, 53 y 54. Procesamiento del cultivo de fréjol voluble (Phaseolus vulgaris) L.

Fotografías 51, 52, 53 y 54. Procesamiento del cultivo de Vicia (Vicia sativa) L.

Fotografías 55, 56, 57 y 58. Procesamiento del cultivo de Haba (Vicia faba) L.

117

Anexo 16. Muestreo y cosecha en campo, procesamiento en invernadero (EESC) de todos los cultivos a la madurez fisiológica

Fotografías 59, 60, 61 y 62. Muestreo, cosecha y procesamiento del cultivo de chocho a la

madurez (Lupinus mutabilis) Sweet.

Fotografías 63, 64, 65 y 66. Muestreo, cosecha y procesamiento del cultivo de fréjol voluble a la

madurez (Phaseolus vulgaris) L.

Fotografías 67, 68, 69 y 70. Muestreo, cosecha y procesamiento del cultivo de vicia a la madurez

(Vicia sativa) L.

Fotografías 71, 72, 73 y 74. Muestreo, cosecha y procesamiento del cultivo de arveja a la madurez

(Pisum sativa)

118

Fotografías 75, 76, 77 y 78. Muestreo, cosecha y procesamiento del cultivo de haba a la madurez

(Vicia faba) L.

Fotografías 79, 80, 81 y 82. Enfundado de raíz, follaje, grano y vaina, colocación en la estufa a 70°C.

Anexo 17. Actividades realizadas en la EESC (Estación Experimental Santa Catalina del INIAP)

Fotografías 83, 84, 85 y 86. Molienda de muestras para N extraído . (follaje, raiz, grano, vaina y

nódulos) Anexo 18. Análisis de N extraído EESC-DMSA, método Kjeldahl (Laboratorio de Tejidos)

Fotografías 87, 88, 89 y 90. Pesaje de muestras, colocación en tubos de ensayo, adición del

catalizador5 y adición del ácido sulfúrico.

Fotografías 91, 92 y 93. Encendido del digestor, proceso de digestión en curso y extracción de

tubos de ensayo del digestor.

5 Mezcla de reactivos descritos en el anexo 29

119

Fotografías 94, 95, 96 y 97. Proceso de destilación, y titulación con ácido sulfúrico 0,052 normal Anexo 19. Conteo de población de rizobios (método de siembra superficial en placa)

Fotografías 98, 99, 100 y 101. Pesaje de suelo, preparación de diluciones y siembra y sellado en

cajas Petri.

Fotografías 102 y 103. Conteo de rizobios (Colonias rosadas).

120

Anexo 20. Metodología para análisis de N extraído .

DETERMINACIÓN DE NITRÓGENO EXTRAÍDO-MÉTODO SEMIMICRO KJELDAHL PRINCIPIO El análisis de nitrógeno se realiza con tratamiento de la muestra utilizando ácido sulfúrico en presencia de catalizadores como el sulfato de potasio, sulfato de cobre y dióxido de selenio; este proceso llamado digestión, produce anhídrido carbónico, agua, anhídrido sulfuroso y sulfato de amonio. Este último es destilado y recogido en una solución de ácido bórico, para finalmente ser valorado a través de una titulación con ácido sulfúrico utilizando como indicador una mezcla de verde de bromocresol y rojo de metilo. REACTIVOS

Ácido sulfúrico concentrado

Solución de ácido bórico con indicador 2 %

Mezcla de indicadores

Mezcla de catalizadores

Hidróxido de sodio 10 N

Ácido sulfúrico 0.05 N PROCEDIMIENTO 1. DIGESTIÓN.- Pesar en un frasco micro-Kjeldahl 0.1 g de material vegetal molido y

tamizado en una malla # 4, adicionar 0.55 g de mezcla de catalizadores. Seguidamente añadir 1.5 ml de ácido sulfúrico concentrado, colocar a calentar en la unidad digestora a temperatura media alta (175 °C) hasta que el digestado se torne claro. Ebullir la muestra por 1 hora a partir de este momento: en esta fase la temperatura debe regularse de modo que los vapores de ácido sulfúrico se condensen en el tercio inferior del cuello del tubo de digestión (450 °C). Una vez completada esta etapa dejar enfriar el frasco y agregar suficiente agua para colocar el digestado en suspensión (15 o 20 ml de agua son generalmente suficientes). Dejar decantar las partículas de sílice, evitando la precipitación de cristales de sulfato de amonio.

2. DESTILACIÓN.- Transferir el digestado líquido a la cámara de destilación del aparato. Es conveniente lavar el matraz de digestión con pequeñas porciones de agua. Colocar en el tubo de salida del aparato de destilación, un matraz erlenmeryer de 125 ml, conteniendo 10 ml de la solución de H3BO3 y la mezcla de indicadores. Adicionar cuidadosamente 10 ml de NaOH 10 N de modo que la sosa se deposite en el fondo de la cámara de destilación abriendo el grifo del embudo. Cuando se tenga casi 1 ml, en el embudo, lavar el embudo rápidamente con aproximadamente 15 ml de agua y cerrar el grifo del embudo. Conectar el flujo de vapor e iniciar la destilación. Destilar hasta que el volumen alcance la marca de los 50 ml en el frasco receptor, detener la destilación abriendo el tubo de pase de vapor, lavar el condensador cuanto tiempo sea posible.

3. TITULACIÓN.- Con la ayuda de una bureta graduada a 50 ml, titular el destilado con ácido

sulfúrico estandarizado. El cambio de color de verde a purpura-rojizo indica el punto final de la titulación. Los mismos pasos realizados con la muestra problema, se deberán seguir con uno o dos blancos (Digestión, destilación y titulación), las que servirán para realizar los cálculos del porcentaje de nitrógeno amoniacal.

CÁLCULO DEL PORCENTAJE DE N-NH4 (Nitrógeno Amoniacal)

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Dónde: Vm = Volumen de ácido sulfúrico consumido en titular la muestra (ml) Vb = Volumen de ácido sulfúrico consumido en titular el blanco (ml) N = Normalidad exacta del ácido sulfúrico. 14 = Peso equivalente del nitrógeno. P = Peso de la muestra (g). 10 = Factor para convertir a porcentaje. Fuente: Alvarado et al, (2000) Anexo 21. Escala de severidad del daño por trips-ácaros (Rosas, 2006)

GRADO SEVERIDAD

1 Presencia de algunos insectos o algunos ácaros; la parcela presenta una coloración normal, y no se observa daño causado por ellos.

2 Daño leve; la parcela presenta plantas con puntos o pequeñas manchas amarillas en el follaje (daño de trips o ácaros)

3 Daño moderado; plantas con apariencia de secamiento casi generalizado (trips); presencia de puntos amarillos, zonas necróticas y encrespamiento del follaje (ácaros)

4 Daño grave; follaje encrespado, quebradizo; defoliación y gran cantidad de artrópodos en el envés de las hojas (ácaros)

5 Planta muerta

ANEXO 22. Taxonomía de bacterias formadoras de nódulos en leguminosas (Moreira, 2008)

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Notas: * Se propuso incluir a las especies Agrobacterium como A. tumetaciens (syn. A. adiobacter), Arhizogenes, Arubi y A. vitis y (Young et al., 2001citado por Moreira) y A. larrimoorei(Young 2004 citado por Moreira) en Rhizobium. ** Estos autores no describieron estas especies, pero descubrieron que pueden formar nódulos en leguminosas y la propusieron para que se incluyera en el género Bradyrhizobium. *** Fueron aislados de nódulos, pero su capacidad de nodular no fue comprobada. **** Estos autores no describieron el género, pero descubrieron que pueden formar nódulos en leguminosas

***** El género Wautersia (Vaneechoutte et al., 2004 citado por Moreira) y más tarde del género Cupriavidus (Vandamme y Conye, 2004 citado por Moreira) fueron

propuestos para acomodar dichas especies de Ralstonia.

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