Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias Vol. 32, No. 4, October-December, 2023, ISSN: 2071-0054
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ORIGINAL ARTICLE

Irrigation with Magnetically Treated Water on Tomato (Solanum lycopersicum L.) Inoculated with Arbuscular Mycorrhizal Fungi

 

iDDaniel Rafael Vuelta-LorenzoIUniversidad de Oriente, Facultad de Ingeniería Química y Agronomía, Departamento de Agronomía, Santiago de Cuba, Cuba.*✉:dvuelta@uo.edu.cu

iDPedro Paneque-RondónIIUniversidad Agraria de La Habana, Facultad de Ciencias Técnicas, Centro de Mecanización Agropecuaria (CEMA), San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

iDLuis Ángel Paneque-PérezIUniversidad de Oriente, Facultad de Ingeniería Química y Agronomía, Departamento de Agronomía, Santiago de Cuba, Cuba.

iDSiannah María Más-DiegoIIICentro Nacional de Electromagnetismo Aplicado, Universidad de Oriente, Santiago de Cuba, Cuba.

iDGerardo Montero-LimontaIUniversidad de Oriente, Facultad de Ingeniería Química y Agronomía, Departamento de Agronomía, Santiago de Cuba, Cuba.

iDMiriela Rizo-MustelierIUniversidad de Oriente, Facultad de Ingeniería Química y Agronomía, Departamento de Agronomía, Santiago de Cuba, Cuba.


IUniversidad de Oriente, Facultad de Ingeniería Química y Agronomía, Departamento de Agronomía, Santiago de Cuba, Cuba.

IIUniversidad Agraria de La Habana, Facultad de Ciencias Técnicas, Centro de Mecanización Agropecuaria (CEMA), San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

IIICentro Nacional de Electromagnetismo Aplicado, Universidad de Oriente, Santiago de Cuba, Cuba.

 

*Author for correspondence: Daniel Rafael Vuelta-Lorenzo, e-mail: dvuelta@uo.edu.cu

ABSTRACT

The aim of the study was to determine the effect of magnetically treated water (ATM) with a stationary magnetic field on the yield of tomato (Solanum lycopersicum L.) inoculated with three strains of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) infested with the nematode Meloidogyne incognita (Kofoid and White) Chitwood. The investigation began in a soft brown soil without carbonate, in the “Campo Antena” Protected Cultivation Unit, belonging to “América Libre” Socialist State Enterprise; between November 2018 and February 2019. The inoculation of the microorganisms was carried out at the time of the transplant, in a proportion of 10% with respect to the volume of the root ball. The experimental design was completely randomized blocks, with 8 treatments and four replicas, with a control without AMF inoculation, a treatment without AMF inoculation and irrigation with magnetically treated water, 3 treatments with inoculation with Glomus cubense, Rhizophagus irregularis, Fummeliformis mosseae, and 3 treatments with the inoculation of these 3 AMF species combined with irrigation with magnetically treated water with an induction of 0.07 T. The data obtained were processed in the statistical package R Commander by means of a simple analysis of variance, applying Duncan's Test of mean multiple comparison for p≤ 5. The results obtained showed the efficiency of the treatments applied in tomato yield, highlighting the treatment with G. cubense and ATM, which yielded 112.9 t·ha-1 and provided greater protection to the plant against the nematode attack by reducing the galling index to 1.

Keywords:  
Protected Culture, Magnetic Induction, Mycorrhizae, Nematodes

Received: 26/4/2023; Accepted: 01/9/2023

Daniel Rafael Vuelta-Lorenzo, Máster en Desarrollo Agrario Sostenible, Ingeniero Agrónomo,Profesor Auxiliar, Universidad de Oriente, Facultad de Ingeniería Química y Agronomía, Departamento de Agronomía, Santiago de Cuba, Cuba, e-mail: dvuelta@uo.edu.cu.

Pedro Paneque-Rondón, Dr.C., Inv. Titular, Universidad Agraria de La Habana (UNAH), Facultad de Ciencias Técnicas, Centro de Mecanización Agropecuaria (CEMA), Carretera de Tapaste y Autopista Nacional km 23 ½. San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba, e-mail: paneque@unah.edu.cu.

Luis Ángel Paneque-Pérez, Ingeniero Agrónomo, Doctor en Ciencias de la Educación, Master en Ciencias Agrícolas, Master en Ciencias de la Educación, Profesor Auxiliar, Universidad de Oriente, Facultad de Ingeniería Química y Agronomía, Departamento de Agronomía, Santiago de Cuba, Cuba e-mail: luispaneque@uo.edu.cu.

Siannah María Más-Diego, Dr. en Ciencias Técnicas, Ingeniera Química, Investigadora y Profesora Titular, Centro Nacional de Electromagnetismo Aplicado, Universidad de Oriente, Santiago de Cuba, Cuba, e-mail: siannah@uo.edu.cu.

Gerardo Montero-Limonta, Ingeniero Agrónomo, Máster en Nutrición de las Plantas y Biofertilización, Profesor Auxiliar, Universidad de Oriente, Facultad de Ingeniería Química y Agronomía, Departamento de Agronomía, Santiago de Cuba, Cuba, e-mail: gmontero@uo.edu.cu.

Miriela Rizo-Mustelier, Máster en Administración de Negocios, Licenciada en Educación Especialidad Física y Electrónica, Profesora Auxiliar, Universidad de Oriente, Facultad de Ingeniería Química y Agronomía, Departamento de Agronomía, Santiago de Cuba, Cuba, e-mail: miriela@uo.edu.cu.

The authors of this work declare no conflict of interests.

AUTHOR CONTRIBUTIONS: Conceptualization: D. Vuelta, S. Más, Data curation: D. Vuelta, L. Paneque. Formal Analysis: D. Vuelta, L. Paneque, S. Más. Investigation: D. Vuelta, G. Montero. Methodology: S. Más, G. Montero. Project administration: D. Vuelta, G. Montero. Validation: D. Vuelta, P. Paneque, L. Paneque, G. Montero. Visualization: D. Vuelta, P. Paneque, L. Paneque. Writing-original draft: D. Vuelta, M. Rizo. Writing-review & editing: D. Vuelta, P. Paneque, M. Rizo.

CONTENT

INTRODUCTION

 

MTW is called water that has been exposed to a magnetic field, when this occurs several physicochemical and molecular effects occur in it, for example: changes occur in the solidification and boiling points, changes in surface tension, viscosity, evaporation rate, dielectric constant and refractive index; there are also effects on the formation of cluster structures from hydrogen-bonded linear and ring chains of molecules. These effects are indifferent to nature (Krishnaraj et al., 2017KRISHNARAJ, C.; YUN, S.; KUMAR, A.V.K.: “Effect of magnetized water (Biotron) on Seed Germination of Amaranthaceae family”, Journal of Academia and Industrial Research (JAIR), 5(10): 152-156, 2017, Disponible en: http://jairjp.com/MARCH%202017/03%20KRISHNARAJ.pdf.).

The technologies that have been developed from non-polluting physical methods to stimulate plant growth and yield are one of the most promising solutions to the problem raised above and can contribute to the development of sustainable agriculture. The National Center for Applied Electromagnetism (CNEA), belonging to the Universidad de Oriente, Cuba, works on the application of magnetically treated water for agricultural purposes, demonstrating the benefits of the magnetic treatment of irrigation water in germination, photosynthesis and increase in agricultural yields (Elías-Vigaud et al., 2020ELÍAS-VIGAUD, Y.; RODRÍGUEZ-FERNÁNDEZ, P.; FUNG-BOIX, Y.; ISAAC-ALEMAN, E.; FERRER-DUBOIS, A.; ASANZA-KINDELÁN, G.: “Producción de pepino (Cucumis sativus L.) en casa de cultivo semiprotegido bajo riego con agua magnetizada”, Ciencia en su PC, 1: 75-86, Publisher: Centro de Información y Gestión Tecnológica de Santiago de Cuba, 2020, ISSN: 1027-2887, Disponible en: https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=181363107006.; Zamora-Oduardo et al., 2020ZAMORA-ODUARDO, D.; RODRÍGUEZ-FERNÁNDEZ, P.; FERRER-DUBOIS, A.; FUNG-BOIX, Y.; ISAAC-ALEMAN, E.; ASANZA-KINDELÁN, G.: “Producción de tomate (Solanum lycopersicum L.) bajo riego con agua magnetizada en casa de cultivo protegido”, Ciencia en su PC, 1: 60-74, Publisher: Centro de Información y Gestión Tecnológica de Santiago de Cuba, 2020, ISSN: 1027-2887, Disponible en: https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=181363107005.).

Tomato is the most important vegetable in the world, since it represents more than 30% of the horticultural production. The cultivation of tomato (Solanum lycopersicum L.) is of great importance in the world due to the volume of production, as well as its acceptance in fresh, sauces, soups and processed, among others (Reyes-Pérez et al., 2020REYES-PÉREZ, J.J.; ADLERCREUTZ, E.; RAMÍREZ-ARREBATO, M.A.; ZÚÑIGA VALENZUELA, E.; LARA-CAPISTRÁN, L.; HERNÁNDEZ-MONTIEL, L.G.: “Efecto del quitosano sobre variables del crecimiento, rendimiento y contenido nutricional del tomate”, Revista mexicana de ciencias agrícolas, 11(3): 457-465, Publisher: Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias, 2020, ISSN: 2007-0934.).

Traditionally, different control alternatives are used to reduce and/or eliminate nematode populations. For many years, a wide range of chemical nematicides has been used for their control, many of which are biocides, with negative effect on beneficial organisms present in the soil. The application of these products causes strong problems of environmental contamination (Álvarez et al., 2016ÁLVAREZ, D.; CASANOVA-GRIJALBA, L.D.; CÓRDOBA-ARCINIEGAS, K.E.; OSORIO, O.: “Evaluación de postcosecha y calidad fisicoquímica de genotipos de lulo (solanum quitoense lam.) tolerantes a meloidogyne sp. /evaluation of post-harvest and quality physicochemical genotypes from lulo (solanum quitoense lam.) tolerant meloidogyne sp.”, Vitae, 23(1): S785-S787, Publisher: Universidad de Antioquía, 2016, ISSN: 0121-4004, Disponible en: https://www.proquest.com/43307052-2978-4a83-b2a0-e56e731be875.).

Current trends in the management of Meloidogyne spp. are based on the use of Integrated Nematode Management (MIN) involving soil microorganisms in which biological control agents (ACB) and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) are grouped (Benedetti et al., 2021BENEDETTI, T.; HUZAR-NOVAKOWISKI, J.; SORDI, E.; CARVALHO, I.R.; BORTOLUZZI, E.C.: “Microorganisms in the biological control of root-knot nematode: a metanalytical study”, Research, Society and Development, 10(6): e39310615209, 2021, ISSN: 2525-3409, DOI: https://doi.org/10.33448/rsd-v10i6.15209.).

Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) constitute a functional group that is important in soil biota, since it favors the improvement of the structure, the multifunctionality of the ecosystem and the productive development of crops (Vallejos-Torres et al., 2019VALLEJOS-TORRES, G.; ARÉVALO, L.; ILIQUIN, I.; SOLIS, R.: “Respuesta en campo de clones de café a la inoculación con consorcios de hongos micorrízicos arbusculares en la región Amazonas, Perú”, Información tecnológica, 30(6): 73-84, Publisher: SciELO Chile, 2019, ISSN: 0718-0764, DOI: https://doi.org/10.4067/S0718-07642019000600073.). The importance of the study of AMF lies in the fact that there is evidence of association with more than 80% of plants, as well as its role in protecting the root system from phytopathogenic agents, promoting mineral nutrition and facilitating water absorption. , which contributes to the improvement of plant growth and survival (Urgiles-Gómez et al., 2020URGILES-GÓMEZ, N.; GUACHANAMÁ-SÁNCHEZ, J.; GRANDA-MORA, I.; ROBLES-CARRIÓN, A.; ENCALADA-CORDOVA, M.; LOJÁN-ARMIJOS, P.; AVILA-SALEM, M.; HURTADO-TREJO, L.; ALATA, N.S.; COLLAHUAZO-REINOSO, Y.: “Caracterización morfológica de hongos micorrízicos arbusculares (HMA) asociados al café en sistemas agroforestales de la provincia de Loja, Ecuador”, Bosques Latid. Cero, 10: 137-145, 2020.).

AMF appear not to affect penetration or the infection process. The reductions in infestation and reproduction produced by AMF are evidenced in the density of nematodes or eggs per gram of soil. Good nutrition with phosphorus (P) would improve plant vigor, thus reducing losses caused by nematodes, especially in soils with low P content if mycorrhizae are established early in the host's life cycle, before planting infestation with nematodes (Nazareno-Saparrat et al., 2020NAZARENO-SAPARRAT, M.C.; RUSCITTI, M.F.; ARANGO, M.C.: Micorrizas arbusculares: Biología y aplicaciones en el sector agro-forestal, [en línea], Ed. Editorial de la Universidad Nacional De La Plata. EDULP, 1ra Edición. Libro digital, PDF-(Libros de cátedra) ed., La Plata, 2020, Disponible en: http://sedici.unlp.edu.ar/bitstream/handle/10915/99599/Documento_completo.pdf-PDFA.pdf?sequence=4&isAllowed=y.).

In studies carried out that propose the use of the magnetic field to fight pests, they report that plants subjected to magnetically treated water tend to behave tolerant to these pathogens (Quiala-Pérez et al., 2011QUIALA-PÉREZ, R. de los A.; ISAAC-ALEMÁN, E.; SIMÓN-RICARDO, F.; REGUEIFEROS, I.; FERNÁNDEZ, G.: “Efecto del agua tratada con campo magnético estático sobre Meloidogyne spp. en Cucumis sativus en condiciones de cultivo protegido”, Centro Agrícola, 38(4): 83-87, 2011, Disponible en: http://cagricola.uclv.edu.cu/descargas/pdf/V38-Numero_4/cag154111826.pdf.), although there is little information so far. The objective of this research was to determine the effect of irrigation with magnetically treated water plus the combination with AMF on the yield of tomato (Solanum lycopersicum L.) and populations of Meloidogyne incognita (Kofoid and White) Chitwood under protected cultivation conditions as a possible strategy within the management of M. incognita.

MATERIALS AND METHODS

 

The research was carried out in the protected cultivation unit "Campo Antena" belonging to “América Libre” Socialist State Enterprise; located on the Santiago de Cuba National Highway Km 3 ½ Santa María, with reference coordinate (X: 60757330 Y: 156332149), in Santiago de Cuba Municipality, Cuba. Tomato (Solanum lycopersicum L.) hybrid HA 3057 was used as a crop and the experiment was carried out in the period November / 2018 - February / 2019.

Strains from the AMF collection of the National Institute of Agricultural Sciences (INCA) were used as mycorrhizal inoculants. At the time of use, the inocula had an average title of 50 spores·g-1 of fresh soil certified in INCA Mycorrhizal Laboratory.

Rhizophagus irregularis (Błaszk., Wubet, Renker & Buscot) C. Walker & A. Schüßler)

Funneliformis mosseae (T.H. Nicolson & Gerd.) C.Walker & A.Schüßler)

Glomus cub ense (Y. Rodr. & Dalp)

A homogeneous paste was prepared in a proportion of 1 kg of each inoculum per 10 kg of seed, and the seed was covered with it until it was completely covered. Subsequently, they were put to dry in the shade for 5 to 10 minutes and sowed in alveolar trays in the plant nursery. The experimental design was completely randomized, with four replicas and eight treatments. For the evaluation of the studied indicators, 25 plants and 80 fruits were chosen at random for each treatment.

Description of the Treatments

 
  1. Control without AMF inoculation

  2. Cultivation without AMF inoculation + irrigation with magnetically treated water

  3. Inoculation with Rhizophagus irregularis

  4. Inoculation with Funneliformis mosseae

  5. Inoculation with Glomus cubense

  6. Inoculation with Rhizophagus irregularis + irrigation with magnetically treated water

  7. Inoculation with Funneliformis mosseae + irrigation with magnetically treated water

  8. Inoculation with Glomus cubense + irrigation with magnetically treated water

For the magnetically treated water (MTW) a magnetic induction of 0.07 Tesla (T) was used. For the magnetic treatment, an external magnetizer with permanent magnets or a static magnetic field was used. The magnetizers were designed at the National Center for Applied Electromagnetism. (CNEA).

Soil preparation was carried out according to the requirements of this technology with tilling, subsoiling, harrowing and quarrying. The planting frame was 1.04 m x 0.30 m.

Prior to the transplant, irrigation was applied to the plantation area to guarantee adequate humidity in the soil and thus avoid the stress of the seedlings. Once planted, a light irrigation was applied without incorporating nutrients to guarantee adequate moisture around the roots and avoid air spaces between the root ball and the surrounding soil, so that the radical development of the seedlings can be benefited.

Healthy plants 25 to 28 days after sowing were used, with an average height of 12 cm, 5 true leaves and a stem thickness of 8 mm. The modification was of one row per bed.

This process was carried out in the early hours of the morning to avoid as much as possible the water stress of the plants, at the same time larger holes were made than the root ball of the posture, before placing it, the mycorrhizal inoculant was applied according to the methodology and once the posture was placed, the soil around it was slightly pressed in order to fix its root system.

Post-Transplant Water Stress

 

After the first irrigation, after the transplant, the plantation was subjected to water stress during the first 12 days, always monitoring the existing humidity in order to favor the radical development of the plant and its proper rooting. The fertirrigation with nutrients according to technology, began when the plantation had 75% of flower clusters emitted.

Retransplant

 

Between the 7th and 8th days, the entire plantation must be uniformly resealed and with 100% population.

Hilling or Stick Top

 

This activity is made to coincide with the retransplantation and the first background fertilization, with the aim of guaranteeing a greater root system.

Plantation Management

 

Tutoring

 

The plantation was carried out with three stems, two below the first cluster and one below the second cluster, achieving a total of 5,700 shoots, which were technically tutored, with five clusters per stem and four fruits per cluster in order to improve the general aeration of the plant and favor the solar radiation and the realization of cultural labors, which will affect the final production, fruit quality and disease control.

Defoliation

 

This work was carried out with the objective of eliminating the damaged, diseased or deciduous leaves of the plant throughout its entire vegetative cycle. The leaves opposite the cluster were folded so that it can photosynthesize. After each defoliation work, an application of fungicide was carried out.

Beheaded

 

After defining the crop cycle, from 20 to 30 days before its demolition, the decapitation of all the apical buds of the plant was carried out, in order to favor the weight and quality of the fruits.

Harvest and Postharvest

 

The optimal moment to carry out the harvests was determined, which is when the fruit has a good consistency and reaches technical maturity, which in the specific case of tomato is when it changes color from the apex of the fruit. The most favorable time for harvesting is early in the morning or late in the afternoon. It should be done with scissors or sharp knives, in order to avoid tearing or damaging fruits and plants. It is important that, after the harvest, the fruits are always handled with great care, to guarantee their commercial quality.

The Protected Cultivation Unit "Campo Antena" presents a high incidence of attack by gill nematodes, specifically, by Meloydogine incognita.

Determination of Nematode Infestation Degree

 

Soil analysis was done before transplanting and after harvesting (120 days), as well as counts of damaged plants with nodules to determine the degree and affectation of the crop.

The infestation index was determined through the indirect method of bioassay by indicator plant. The roots were extracted, washed carefully and the gall index was determined through the Taylor & Sasser Scale (1978)TAYLOR, A.L.; SASSER, J.N.: “Biology, identification and control of root-knot nematodes (Meloidogyne species).”, Dept. Pl. Pathol. NC. State Univ, 111, 1978, Disponible en: https://www.cabi.org/isc/abstract/19780844105. by counting galls under a stereomicroscope (Zeiss) with 160 magnification. This galling index was the indicator of the initial population of Meloidogyne incognita. The soil analysis to determine the infestation indices of the pest were carried out in the Provincial Laboratory of Plant Health.

Radical Colonization by AMF

 

Once the productive cycle of the crop was finished, the roots were carefully collected to protect as many rootlets as possible, in order to preserve the absorbent hairs and obtain as much information as possible. The samples were sent for processing to the National Institute of Agricultural Sciences (INCA).

The sampled rootlets were washed under running water to remove all soil and air-dried. The finest rootlets were taken and shredded. For the determinations, approximately 200 mg of rootlets were weighed, which were dried at 70 °C, to be stained according to the methodology described by Taylor y Sasser (1978)TAYLOR, A.L.; SASSER, J.N.: “Biology, identification and control of root-knot nematodes (Meloidogyne species).”, Dept. Pl. Pathol. NC. State Univ, 111, 1978, Disponible en: https://www.cabi.org/isc/abstract/19780844105.. The evaluation was carried out using the Intercept Method, developed by Giovannetti & Mosse (1980)GIOVANNETTI, M.; MOSSE, B.: “An evaluation of techniques for measuring vesicular arbuscular mycorrhizal infection in roots”, New phytologist, : 489-500, Publisher: JSTOR, 1980, ISSN: 0028-646X, Disponible en: https://www.jstor.org/stable/2432123., through which the percentage of mycorrhizal colonization or frequency of colonization was determined.

%   d e   i n f e c t i ó n =   ( 1 - 5 ) ( 0 - 5 ) 100  

Performance Variables and Their Components

 

For these evaluations, plant height and stem diameter (carried out 45 days after transplant), average fruit weight, fruit equatorial and polar diameter, and yield were considered.

Experimental data for each variable were subjected to simple classification analysis of variance, and mean comparisons were performed using Duncan's multiple range test for p ≤ 0.05. The statistical program used was R Commander Version 4.1.1 for Windows.

RESULTS AND DISCUSSION

 

The results revealed that the use of AMF with inoculation prior to planting is a practice with positive results since the levels of infestation of the pest were reduced and the performance of the crop was even better when the AMF (G. cubense and R. irregularis) were combined with MTW (Table 1).

This seems to be due to the fact that to the effects exerted individually by both practices, it is added that jointly they show a greater potential for the development of the crop and a more effective response against the attack of nematodes.

The three AMF strains presented fungal functioning in relation to the control without inoculation and to the treatment without inoculation + MTW, leaving the tendency to higher values ​​of % root colonization for Glomus cubense and Rhizophagus irregularis in combination with MTW, respectively, highlighting Glomus cubense + MTW.

This result could be determined by the pH-H2O (5.8 to 7.3) in which this process was developed, since it was influenced by the neutralization of the bicarbonates contained in the irrigation water, which is more suitable for normal development of the strains. The values ​​could be given by the ability of the efficient strains of AMF to establish a “molecular dialogue” with the macrosymbiont in close relationship with the edaphic environment and stimulate higher percentages of root occupation. Similar results were obtained by Rivera et al. (2015)RIVERA, R.; GONZÁLEZ, P.; HERNÁNDEZ, A.; MARTÍN, G.; RUIZ, L.; FERNÁNDEZ, K.; SIMÓ, J.; GARCÍA, M.; PÉREZ, A.; RIERA, M.: “La importancia del ambiente edáfico y del pH sobre la efectividad y la recomendación de cepas eficientes de HMA para la inoculación de los cultivos”, En: VIII Congreso de la Sociedad Cubana de la Ciencia del Suelo, vol. 2, La Habana, Cuba, 2015.

TABLE 1.  Meloidogyne incognita galling index in each treatment in tomato crop and % of root colonization by AMF
Treatments Initial gall index Final gall index % of radical colonization
Control without AMF inoculation 2.8 3.8 a 7.75 g
Culture without inoculation of AMF + MTW 2.8 2.3 b 15 f
Rhizophagus irregularis 2.8 1.5 de 29.25 d
Funneliformis mosseae 2.8 1.9 c 25 e
Glomus cubense 2.8 1.4 e 46 b
Rhizophagus irregularis + MTW 2.8 1.4 e 35 c
Funneliformis mosseae + MTW 2.8 1.6 d 28.75 d
Glomus cubense + MTW 2.8 1.1 f 50.75 a
ESx - 0.1029 0.2114

Same letters in the same column do not differ significantly for p≤0.05

It can be seen that, in most cases of plants attacked by nematodes, AMF produce a decrease in the severity of the infestation, possibly because plant parasitic nematodes are antagonists, biotroph obliged, just like AMF.

Likewise, it was verified that there is an antagonistic relationship caused by arbuscular mycorrhizal fungi towards pathogens and that the reduction of damage from attacks by these is not only based on a greater number of roots (Contreras & Mercado, 2019CONTRERAS, J.R.; MERCADO, D.: “Micorrizas arbusculares: antagonistas naturales de los patógenos del suelo”, Revista Agroexcelencia, 24(1): 22-24, Publisher: Capaciagro, México, 2019, Disponible en: https://agroexcelencia.com/mirocorrizas-arbusculares-antagonistas-naturales-de-los-patogenos-del-suelo/.).

Numerous mechanisms are manifested when AMF promote biocontrol. They can be grouped into two: those that include a direct effect of the fungus on the pathogen, such as competition for nutrients, space, and infection/colonization sites, and those that include indirect effects on the pathogen, such as improved host nutrient uptake, changes in root architecture, changes in the interaction of rhizosphere microorganisms and activation of plant defense mechanisms (Dar & Reshi, 2017DAR, M.; RESHI, Z.: “Vesicular arbuscular mycorrhizal (VAM) fungi-as a major biocontrol agent in modern sustainable agriculture system”, Russian Agricultural Sciences, 43(2): 138-143, Publisher: Springer, 2017, ISSN: 1068-3674, DOI: https://doi.org/10.3103/s1068367417020057.).

Trejo-Aguilar (2018)TREJO-AGUILAR, D.: “Efecto de la micorriza arbuscular en plantas de café (Coffea arabica L.) Infectadas por el nematodo de la corchosis de la raíz”, Agro Productividad, 11(4), 2018, ISSN: 2594-0252, Disponible en: https://revistaagroproductividad.org/index.php/agrop. verified in the cultivation of coffee (Coffea arabica) that, with the inoculation of AMF, the root system increases and the susceptibility and damage caused by nematodes can be reduced. Forghani & Hajihassani (2020)FORGHANI, F.; HAJIHASSANI, A.: “Recent advances in the development of environmentally benign treatments to control root-knot nematodes”, Frontiers in Plant Science, 11: 11-25, Publisher: Frontiers Media SA, 2020, ISSN: 1664-462X, DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2020.01125. mention the existence of mechanisms such as increased nutrient absorption, alteration of root morphology, competition for space and nutrients, and induction of systemic plant resistance.

Elaoud et al.(2019)ELAOUD, A.; NAHLA, B.S.; JALEL, R.; TURKI, N.: “Evaluation of the effect of the magnetic apparatus on the water, the plant and the state of the soil”, Int J Adv Ind Eng, 9(4): 529-531, 2019, DOI: https://doi.org/10.14741/ijcet/v.9.4.7., state that mycorrhizal fungi used against nematodes as resistance inducers are capable of reducing the damage caused by plant parasitic nematodes, minimize damage, establish competition for space and resources, provide more nutrients and greater water absorption by the plant and modify the morphology of the root and/or the rhizosphere, which constitutes an advantage for the plant growth. In addition, fungi can induce resistance against nematodes by activating hormones (salicylic and jasmonic acid, strigolactones, among others) as a plant defense mechanism.

There are also studies (Quiala-Pérez et al., 2011QUIALA-PÉREZ, R. de los A.; ISAAC-ALEMÁN, E.; SIMÓN-RICARDO, F.; REGUEIFEROS, I.; FERNÁNDEZ, G.: “Efecto del agua tratada con campo magnético estático sobre Meloidogyne spp. en Cucumis sativus en condiciones de cultivo protegido”, Centro Agrícola, 38(4): 83-87, 2011, Disponible en: http://cagricola.uclv.edu.cu/descargas/pdf/V38-Numero_4/cag154111826.pdf.) which show that MTW gives crop plants greater tolerance to pathogen attack. Quiala-Pérez et al. (2011)QUIALA-PÉREZ, R. de los A.; ISAAC-ALEMÁN, E.; SIMÓN-RICARDO, F.; REGUEIFEROS, I.; FERNÁNDEZ, G.: “Efecto del agua tratada con campo magnético estático sobre Meloidogyne spp. en Cucumis sativus en condiciones de cultivo protegido”, Centro Agrícola, 38(4): 83-87, 2011, Disponible en: http://cagricola.uclv.edu.cu/descargas/pdf/V38-Numero_4/cag154111826.pdf. report a decrease in the degree of infestation by nematodes due to the influence of MTW which improves the aptitude of the host plant, since it presents good vigor due to a greater availability of nutrients.

Table 2 shows that, the highest yields and best results in terms of plant growth and development, were achieved in the treatments that received the combination of AMF (Glomus cubense and Rhizophagus irregularis) and irrigation with magnetized water, compared to the same treatments without irrigation. The best result was obtained with the use of Glomus cubense and MTW. This allows inferring that there is a synergistic effect between AMF and MTW that enhance the development and growth of the plant, as well as the productive parameters and yield, also promoting a better plant response to the attack of root phytopathogens.

TABLE 2.  Effects of AMF and MTW on growth and yield parameters of S. lycopersicum hybrid HA 3057 infested with M. incognita
Treatements Plant height (cm) Stem diameter (cm) Average weight of the fruits (g) Ecuatorial Diameter of the fruits (cm) Pole Diameter of the fruits(cm) Yields (t. ha-1)
Control without AMF inoculation 105.6 h 1.48 c 200.25 h 6.53 d 5.6 g 79.96 g
Culture without inoculation of AMF + MTW 109.3 g 1.55 bc 204.25 g 6.56 d 5.68 fg 81.7 fg
Rhizophagus irregularis 125.2 d 1.64 ab 247.25 d 6.9 bc 6.32 d 96.2 d
Funneliformis mosseae 113.0 f 1.60 abc 207.5 f 6.58 d 5.73 f 83.5 f
Glomus cubense 127.2 c 1.67 ab 284.75 b 7.24 a 6.82 b 109.5 b
Rhizophagus irregularis + MTW 128.4 b 1.71 a 263.2 c 7.12 ab 6.48 c 99.2 c
Funneliformis mosseae + MTW 115.2 e 1.68 ab 227.5 e 6.67 cd 5.89 e 87.5 e
Glomus cubense + MTW 129.5 a 1.74 a 293.45 a 7.29 a 6.98 a 112.9 a
ESx 0.0517 0.0412 0.2555 0.0763 0.0315 0.5809

Same letters in the same column do not differ significantly for p≤0.05

The results shown in Table 2, may be due to a better nutrition of the plant because of the rapid assimilation of water and nutrients in a balanced way when it is subjected to magnetic induction. That shows that magnetic ionization prevents ionic imbalances, which solves soil nutrition problems and, consequently, increases the growth and yield of the harvest, manifesting a positive combined effect when joining the AMF, (Zhang et al., 2017ZHANG, X.; YAREMA, K.; XU, A.; ZHANG, X.; YAREMA, K.; XU, A.: “Impact of static magnetic field (SMF) on microorganisms, plants and animals”, Biological effects of static magnetic fields, : 133-172, Publisher: Springer, 2017, ISSN: 9811035776. and Reyes-Pérez et al., 2020REYES-PÉREZ, J.J.; ADLERCREUTZ, E.; RAMÍREZ-ARREBATO, M.A.; ZÚÑIGA VALENZUELA, E.; LARA-CAPISTRÁN, L.; HERNÁNDEZ-MONTIEL, L.G.: “Efecto del quitosano sobre variables del crecimiento, rendimiento y contenido nutricional del tomate”, Revista mexicana de ciencias agrícolas, 11(3): 457-465, Publisher: Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias, 2020, ISSN: 2007-0934.)..

The species G. cubense and R. irregularis showed a better behavior for this type of soil, which indicates a greater capacity to adapt to these soil conditions. In this sense, Calero et al. (2019)CALERO, A.; QUINTERO, E.; PÉREZ, Y.; OLIVERA, D.; PEÑA, K.; CASTRO, I.; JIMÉNEZ, J.: “Evaluación de microorganismos eficientes en la producción de plántulas de tomate (Solanum lycopersicum L.)”, Revista de Ciencias Agrícolas, 36(1): 67-78, Publisher: Universidad de Nariño, 2019, ISSN: 0120-0135, DOI: http://dx.doi.org/10.22267/rcia.193601.99+. reported notable improvements in tomato production using microorganisms, so they recommend their use in this crop.

It is considered that magnetized water is better assimilated by cells, which favors the intensity of water flow into the plant by making it faster than under normal conditions due to the different mechanisms of osmosis and diffusion and includes the mechanisms of alteration of the membrane permeability, associated with nutrient transport mechanisms, proposed by Lasso (2019), which, consequently, gives the plant, greater resistance or tolerance against pest attacks (Boix et al., 2019BOIX, Y.; DUBOIS, A.; ALEMÁN, E.; VICTÓRIO, C.; ARRUDA, R.; CUYPERS, A.; BEENAERTS, N.; AGUILERA, J.; ZUFFO, A.: “Static magnetic treatment of irrigation water on differents plants cultures improving development”, Estudos interdisciplinares nas ciências exatas e da terra e engenharias, : 76-84, Atena Editora, 2019.).

The AMF caused an increase in the growth and development of the plants and an improvement in their resistance against the nematode infestation, acting as an effective and alternative biocontrol agent against the nematode. Similar results were found by Sharma et al. (2021)SHARMA, M.; SAINI, I.; KAUSHIK, P.; ALDAWSARI, M.M.; AL BALAWI, T.; ALAM, P.: “Mycorrhizal fungi and Pseudomonas fluorescens application reduces root-knot nematode (Meloidogyne javanica) infestation in eggplant”, Saudi Journal of Biological Sciences, 28(7): 3685-3691, Publisher: Elsevier, 2021, ISSN: 1319-562X, DOI: https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2021.05.054. in their research.

CONCLUSIONS

 

Irrigation with ATM enhances the positive effects of AMF in the management of M. incognita in tomato, which shows that their combined use can be a beneficial alternative for the management of this pest in the crop.

The AMF (mainly G. cubense) allowed a considerable reduction in the formation of galls and in the reproductive capacity of the nematode. In addition, the inoculation of AMF + MTW led to an increase in the growth and development indicators of the culture, increasing its yield.

THANKS

 

The authors wish to thank the workers of the Campo Antena Unit for their support in the execution of the work, the Provincial Plant Health Laboratory of Santiago de Cuba and the National Center of Applied Electromagnetism (CNEA).

REFERENCES

 

ÁLVAREZ, D.; CASANOVA-GRIJALBA, L.D.; CÓRDOBA-ARCINIEGAS, K.E.; OSORIO, O.: “Evaluación de postcosecha y calidad fisicoquímica de genotipos de lulo (solanum quitoense lam.) tolerantes a meloidogyne sp. /evaluation of post-harvest and quality physicochemical genotypes from lulo (solanum quitoense lam.) tolerant meloidogyne sp.”, Vitae, 23(1): S785-S787, Publisher: Universidad de Antioquía, 2016, ISSN: 0121-4004, Disponible en: https://www.proquest.com/43307052-2978-4a83-b2a0-e56e731be875.

BENEDETTI, T.; HUZAR-NOVAKOWISKI, J.; SORDI, E.; CARVALHO, I.R.; BORTOLUZZI, E.C.: “Microorganisms in the biological control of root-knot nematode: a metanalytical study”, Research, Society and Development, 10(6): e39310615209, 2021, ISSN: 2525-3409, DOI: https://doi.org/10.33448/rsd-v10i6.15209.

BOIX, Y.; DUBOIS, A.; ALEMÁN, E.; VICTÓRIO, C.; ARRUDA, R.; CUYPERS, A.; BEENAERTS, N.; AGUILERA, J.; ZUFFO, A.: “Static magnetic treatment of irrigation water on differents plants cultures improving development”, Estudos interdisciplinares nas ciências exatas e da terra e engenharias, : 76-84, Atena Editora, 2019.

CALERO, A.; QUINTERO, E.; PÉREZ, Y.; OLIVERA, D.; PEÑA, K.; CASTRO, I.; JIMÉNEZ, J.: “Evaluación de microorganismos eficientes en la producción de plántulas de tomate (Solanum lycopersicum L.)”, Revista de Ciencias Agrícolas, 36(1): 67-78, Publisher: Universidad de Nariño, 2019, ISSN: 0120-0135, DOI: http://dx.doi.org/10.22267/rcia.193601.99+.

CONTRERAS, J.R.; MERCADO, D.: “Micorrizas arbusculares: antagonistas naturales de los patógenos del suelo”, Revista Agroexcelencia, 24(1): 22-24, Publisher: Capaciagro, México, 2019, Disponible en: https://agroexcelencia.com/mirocorrizas-arbusculares-antagonistas-naturales-de-los-patogenos-del-suelo/.

DAR, M.; RESHI, Z.: “Vesicular arbuscular mycorrhizal (VAM) fungi-as a major biocontrol agent in modern sustainable agriculture system”, Russian Agricultural Sciences, 43(2): 138-143, Publisher: Springer, 2017, ISSN: 1068-3674, DOI: https://doi.org/10.3103/s1068367417020057.

ELAOUD, A.; NAHLA, B.S.; JALEL, R.; TURKI, N.: “Evaluation of the effect of the magnetic apparatus on the water, the plant and the state of the soil”, Int J Adv Ind Eng, 9(4): 529-531, 2019, DOI: https://doi.org/10.14741/ijcet/v.9.4.7.

ELÍAS-VIGAUD, Y.; RODRÍGUEZ-FERNÁNDEZ, P.; FUNG-BOIX, Y.; ISAAC-ALEMAN, E.; FERRER-DUBOIS, A.; ASANZA-KINDELÁN, G.: “Producción de pepino (Cucumis sativus L.) en casa de cultivo semiprotegido bajo riego con agua magnetizada”, Ciencia en su PC, 1: 75-86, Publisher: Centro de Información y Gestión Tecnológica de Santiago de Cuba, 2020, ISSN: 1027-2887, Disponible en: https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=181363107006.

FORGHANI, F.; HAJIHASSANI, A.: “Recent advances in the development of environmentally benign treatments to control root-knot nematodes”, Frontiers in Plant Science, 11: 11-25, Publisher: Frontiers Media SA, 2020, ISSN: 1664-462X, DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2020.01125.

GIOVANNETTI, M.; MOSSE, B.: “An evaluation of techniques for measuring vesicular arbuscular mycorrhizal infection in roots”, New phytologist, : 489-500, Publisher: JSTOR, 1980, ISSN: 0028-646X, Disponible en: https://www.jstor.org/stable/2432123.

KRISHNARAJ, C.; YUN, S.; KUMAR, A.V.K.: “Effect of magnetized water (Biotron) on Seed Germination of Amaranthaceae family”, Journal of Academia and Industrial Research (JAIR), 5(10): 152-156, 2017, Disponible en: http://jairjp.com/MARCH%202017/03%20KRISHNARAJ.pdf.

NAZARENO-SAPARRAT, M.C.; RUSCITTI, M.F.; ARANGO, M.C.: Micorrizas arbusculares: Biología y aplicaciones en el sector agro-forestal, [en línea], Ed. Editorial de la Universidad Nacional De La Plata. EDULP, 1ra Edición. Libro digital, PDF-(Libros de cátedra) ed., La Plata, 2020, Disponible en: http://sedici.unlp.edu.ar/bitstream/handle/10915/99599/Documento_completo.pdf-PDFA.pdf?sequence=4&isAllowed=y.

PHILLIPS, J.; HAYMAN, D.: “Improved procedures for clearing roots and staining parasitic and vesicular-arbuscular mycorrhizal fungi for rapid assessment of infection”, Transactions of the British mycological Society, 55(1): 158-161, Publisher: Elsevier, 1970, ISSN: 0007-1536, Disponible en: http://dx.doi.org/10.1016/S0007-1536(70)80110-3.

QUIALA-PÉREZ, R. de los A.; ISAAC-ALEMÁN, E.; SIMÓN-RICARDO, F.; REGUEIFEROS, I.; FERNÁNDEZ, G.: “Efecto del agua tratada con campo magnético estático sobre Meloidogyne spp. en Cucumis sativus en condiciones de cultivo protegido”, Centro Agrícola, 38(4): 83-87, 2011, Disponible en: http://cagricola.uclv.edu.cu/descargas/pdf/V38-Numero_4/cag154111826.pdf.

REYES-PÉREZ, J.J.; ADLERCREUTZ, E.; RAMÍREZ-ARREBATO, M.A.; ZÚÑIGA VALENZUELA, E.; LARA-CAPISTRÁN, L.; HERNÁNDEZ-MONTIEL, L.G.: “Efecto del quitosano sobre variables del crecimiento, rendimiento y contenido nutricional del tomate”, Revista mexicana de ciencias agrícolas, 11(3): 457-465, Publisher: Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias, 2020, ISSN: 2007-0934.

RIVERA, R.; GONZÁLEZ, P.; HERNÁNDEZ, A.; MARTÍN, G.; RUIZ, L.; FERNÁNDEZ, K.; SIMÓ, J.; GARCÍA, M.; PÉREZ, A.; RIERA, M.: “La importancia del ambiente edáfico y del pH sobre la efectividad y la recomendación de cepas eficientes de HMA para la inoculación de los cultivos”, En: VIII Congreso de la Sociedad Cubana de la Ciencia del Suelo, vol. 2, La Habana, Cuba, 2015.

SHARMA, M.; SAINI, I.; KAUSHIK, P.; ALDAWSARI, M.M.; AL BALAWI, T.; ALAM, P.: “Mycorrhizal fungi and Pseudomonas fluorescens application reduces root-knot nematode (Meloidogyne javanica) infestation in eggplant”, Saudi Journal of Biological Sciences, 28(7): 3685-3691, Publisher: Elsevier, 2021, ISSN: 1319-562X, DOI: https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2021.05.054.

TAYLOR, A.L.; SASSER, J.N.: “Biology, identification and control of root-knot nematodes (Meloidogyne species).”, Dept. Pl. Pathol. NC. State Univ, 111, 1978, Disponible en: https://www.cabi.org/isc/abstract/19780844105.

TREJO-AGUILAR, D.: “Efecto de la micorriza arbuscular en plantas de café (Coffea arabica L.) Infectadas por el nematodo de la corchosis de la raíz”, Agro Productividad, 11(4), 2018, ISSN: 2594-0252, Disponible en: https://revistaagroproductividad.org/index.php/agrop.

URGILES-GÓMEZ, N.; GUACHANAMÁ-SÁNCHEZ, J.; GRANDA-MORA, I.; ROBLES-CARRIÓN, A.; ENCALADA-CORDOVA, M.; LOJÁN-ARMIJOS, P.; AVILA-SALEM, M.; HURTADO-TREJO, L.; ALATA, N.S.; COLLAHUAZO-REINOSO, Y.: “Caracterización morfológica de hongos micorrízicos arbusculares (HMA) asociados al café en sistemas agroforestales de la provincia de Loja, Ecuador”, Bosques Latid. Cero, 10: 137-145, 2020.

VALLEJOS-TORRES, G.; ARÉVALO, L.; ILIQUIN, I.; SOLIS, R.: “Respuesta en campo de clones de café a la inoculación con consorcios de hongos micorrízicos arbusculares en la región Amazonas, Perú”, Información tecnológica, 30(6): 73-84, Publisher: SciELO Chile, 2019, ISSN: 0718-0764, DOI: https://doi.org/10.4067/S0718-07642019000600073.

ZAMORA-ODUARDO, D.; RODRÍGUEZ-FERNÁNDEZ, P.; FERRER-DUBOIS, A.; FUNG-BOIX, Y.; ISAAC-ALEMAN, E.; ASANZA-KINDELÁN, G.: “Producción de tomate (Solanum lycopersicum L.) bajo riego con agua magnetizada en casa de cultivo protegido”, Ciencia en su PC, 1: 60-74, Publisher: Centro de Información y Gestión Tecnológica de Santiago de Cuba, 2020, ISSN: 1027-2887, Disponible en: https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=181363107005.

ZHANG, X.; YAREMA, K.; XU, A.; ZHANG, X.; YAREMA, K.; XU, A.: “Impact of static magnetic field (SMF) on microorganisms, plants and animals”, Biological effects of static magnetic fields, : 133-172, Publisher: Springer, 2017, ISSN: 9811035776.

Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias Vol. 32, No. 4, October-December, 2023, ISSN: 2071-0054
 
ARTÍCULO ORIGINAL

Riego con agua tratada magnéticamente sobre tomate (Solanum lycopersicum L.) inoculado con hongos micorrízicos arbusculares

 

iDDaniel Rafael Vuelta-LorenzoIUniversidad de Oriente, Facultad de Ingeniería Química y Agronomía, Departamento de Agronomía, Santiago de Cuba, Cuba.*✉:dvuelta@uo.edu.cu

iDPedro Paneque-RondónIIUniversidad Agraria de La Habana, Facultad de Ciencias Técnicas, Centro de Mecanización Agropecuaria (CEMA), San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

iDLuis Ángel Paneque-PérezIUniversidad de Oriente, Facultad de Ingeniería Química y Agronomía, Departamento de Agronomía, Santiago de Cuba, Cuba.

iDSiannah María Más-DiegoIIICentro Nacional de Electromagnetismo Aplicado, Universidad de Oriente, Santiago de Cuba, Cuba.

iDGerardo Montero-LimontaIUniversidad de Oriente, Facultad de Ingeniería Química y Agronomía, Departamento de Agronomía, Santiago de Cuba, Cuba.

iDMiriela Rizo-MustelierIUniversidad de Oriente, Facultad de Ingeniería Química y Agronomía, Departamento de Agronomía, Santiago de Cuba, Cuba.


IUniversidad de Oriente, Facultad de Ingeniería Química y Agronomía, Departamento de Agronomía, Santiago de Cuba, Cuba.

IIUniversidad Agraria de La Habana, Facultad de Ciencias Técnicas, Centro de Mecanización Agropecuaria (CEMA), San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

IIICentro Nacional de Electromagnetismo Aplicado, Universidad de Oriente, Santiago de Cuba, Cuba.

 

*Author for correspondence: Daniel Rafael Vuelta-Lorenzo, e-mail: dvuelta@uo.edu.cu

RESUMEN

El objetivo del estudio fue determinar el efecto del agua tratada magnéticamente (ATM) con campo magnético estacionario sobre el rendimiento del tomate (Solanum lycopersicum L.). inoculado con tres cepas de hongos micorrízicos arbusculares (HMA) infestado con el nematodo Meloidogyne incognita (Kofoid and White) Chitwood. La investigación se desarrolló en un suelo pardo mullido sin carbonato, en la Unidad de Cultivo Protegido “Campo Antena”, perteneciente a la Empresa Estatal Socialista América Libre; entre noviembre 2018 y febrero 2019. La inoculación de los microorganismos se realizó en el momento del trasplante, en una proporción del 10% con respecto al volumen del cepellón. El diseño experimental fue de bloques completamente al azar, con 8 tratamientos y cuatro réplicas, con un testigo sin inoculación de HMA, un tratamiento sin inoculación de HMA y riego con agua tratada magnéticamente, tres tratamientos con inoculación con Glomus cubense, Rhizophagus irregularis, Fummeliformis mosseae, y tres tratamientos con la inoculación de estas tres especies de HMA combinadas con riego con agua tratada magnéticamente con inducción de 0,07 T. Los datos obtenidos se procesaron en el paquete estadístico R Commander mediante un análisis de varianza simple, aplicándose la prueba de comparación múltiple de medias de Duncan para p≤ 5. Los resultados obtenidos mostraron la eficiencia de los tratamientos aplicados en el rendimiento del tomate, destacando el tratamiento con G. cubense y ATM logrando 112,9 t·ha-1, brindándole una mayor protección a la planta contra el ataque de los nematodos, reduciendo el índice de agallamiento a uno.

Palabras clave
cultivo protegido, inducción magnética, micorrizas, nematodos

INTRODUCCIÓN

 

Se denomina ATM al agua que ha sido expuesta a un campo magnético, cuando esto ocurre se producen varios efectos fisicoquímicos y moleculares en esta, por ejemplo: se producen cambios en los puntos de solidificación y de ebullición, cambios en la tensión superficial, viscosidad, tasa de evaporación, constante dieléctrica e índice de refracción; también hay efectos en la formación de estructuras de agrupamiento a partir de cadenas de moléculas lineales y anulares enlazadas con hidrógeno. Estos efectos son indiferentes a la naturaleza (Krishnaraj et al., 2017KRISHNARAJ, C.; YUN, S.; KUMAR, A.V.K.: “Effect of magnetized water (Biotron) on Seed Germination of Amaranthaceae family”, Journal of Academia and Industrial Research (JAIR), 5(10): 152-156, 2017, Disponible en: http://jairjp.com/MARCH%202017/03%20KRISHNARAJ.pdf.).

Las tecnologías que se han desarrollado a partir de métodos físicos no contaminantes de estimulación del crecimiento y el rendimiento de las plantas, constituyen una de las soluciones más prometedoras al problema antes planteado y puede contribuir con el desarrollo de una agricultura sostenible. El Centro Nacional de Electromagnetismo Aplicado (CNEA), perteneciente a la Universidad de Oriente, Cuba, que trabaja en la aplicación del agua tratada magnéticamente con fines agrícolas, demostrando las bondades que tiene el tratamiento magnético del agua de riego en la germinación, fotosíntesis, y elevación de los rendimientos agrícolas (Elías-Vigaud et al., 2020ELÍAS-VIGAUD, Y.; RODRÍGUEZ-FERNÁNDEZ, P.; FUNG-BOIX, Y.; ISAAC-ALEMAN, E.; FERRER-DUBOIS, A.; ASANZA-KINDELÁN, G.: “Producción de pepino (Cucumis sativus L.) en casa de cultivo semiprotegido bajo riego con agua magnetizada”, Ciencia en su PC, 1: 75-86, Publisher: Centro de Información y Gestión Tecnológica de Santiago de Cuba, 2020, ISSN: 1027-2887, Disponible en: https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=181363107006.; Zamora-Oduardo et al., 2020ZAMORA-ODUARDO, D.; RODRÍGUEZ-FERNÁNDEZ, P.; FERRER-DUBOIS, A.; FUNG-BOIX, Y.; ISAAC-ALEMAN, E.; ASANZA-KINDELÁN, G.: “Producción de tomate (Solanum lycopersicum L.) bajo riego con agua magnetizada en casa de cultivo protegido”, Ciencia en su PC, 1: 60-74, Publisher: Centro de Información y Gestión Tecnológica de Santiago de Cuba, 2020, ISSN: 1027-2887, Disponible en: https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=181363107005.).

El tomate es la hortaliza de mayor importancia en el mundo, pues representa más del 30 % de la producción hortícola. El cultivo de tomate (Solanum lycopersicum L.) es de gran importancia en el mundo por el volumen de producción, como por su aceptación en fresco, salsas, sopas, procesado, entre otras (Reyes-Pérez et al., 2020REYES-PÉREZ, J.J.; ADLERCREUTZ, E.; RAMÍREZ-ARREBATO, M.A.; ZÚÑIGA VALENZUELA, E.; LARA-CAPISTRÁN, L.; HERNÁNDEZ-MONTIEL, L.G.: “Efecto del quitosano sobre variables del crecimiento, rendimiento y contenido nutricional del tomate”, Revista mexicana de ciencias agrícolas, 11(3): 457-465, Publisher: Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias, 2020, ISSN: 2007-0934.).

Tradicionalmente se utilizan diferentes alternativas de control dirigidas a reducir y/o eliminar las poblaciones de nematodos. Durante muchos años, empleándose para su control una amplia gama de nematicidas químicos, muchos de los cuales son biocidas, de efecto negativo sobre los organismos benéficos presentes en el suelo. La aplicación de estos productos, causa fuertes problemas de contaminación ambiental (Álvarez et al., 2016ÁLVAREZ, D.; CASANOVA-GRIJALBA, L.D.; CÓRDOBA-ARCINIEGAS, K.E.; OSORIO, O.: “Evaluación de postcosecha y calidad fisicoquímica de genotipos de lulo (solanum quitoense lam.) tolerantes a meloidogyne sp. /evaluation of post-harvest and quality physicochemical genotypes from lulo (solanum quitoense lam.) tolerant meloidogyne sp.”, Vitae, 23(1): S785-S787, Publisher: Universidad de Antioquía, 2016, ISSN: 0121-4004, Disponible en: https://www.proquest.com/43307052-2978-4a83-b2a0-e56e731be875.).

Las tendencias actuales en el manejo de Meloidogynespp.están basadas en el uso del Manejo Integrado de Nematodos (MIN) involucrando microorganismos del suelo en los que se agrupan los agentes de control biológico (ACB) y hongos micorrízicos arbusculares (HMA) (Benedetti et al., 2021BENEDETTI, T.; HUZAR-NOVAKOWISKI, J.; SORDI, E.; CARVALHO, I.R.; BORTOLUZZI, E.C.: “Microorganisms in the biological control of root-knot nematode: a metanalytical study”, Research, Society and Development, 10(6): e39310615209, 2021, ISSN: 2525-3409, DOI: https://doi.org/10.33448/rsd-v10i6.15209.).

Los hongos micorrízicos arbusculares (HMA) constituyen un grupo funcional que es importante en la biota del suelo, ya que favorece al mejoramiento de la estructura, la multifuncionalidad del ecosistema y el desarrollo productivo de los cultivos (Vallejos-Torres et al., 2019VALLEJOS-TORRES, G.; ARÉVALO, L.; ILIQUIN, I.; SOLIS, R.: “Respuesta en campo de clones de café a la inoculación con consorcios de hongos micorrízicos arbusculares en la región Amazonas, Perú”, Información tecnológica, 30(6): 73-84, Publisher: SciELO Chile, 2019, ISSN: 0718-0764, DOI: https://doi.org/10.4067/S0718-07642019000600073.). La importancia del estudio de los HMA radica en que existe evidencia de asociación con más del 80% de las plantas, así como a su papel en la protección del sistema radicular de agentes fitopatógenos, promoción de la nutrición mineral y facilitación de la absorción de agua, lo que contribuye al mejoramiento del crecimiento y supervivencia de las plantas (Urgiles-Gómez et al., 2020URGILES-GÓMEZ, N.; GUACHANAMÁ-SÁNCHEZ, J.; GRANDA-MORA, I.; ROBLES-CARRIÓN, A.; ENCALADA-CORDOVA, M.; LOJÁN-ARMIJOS, P.; AVILA-SALEM, M.; HURTADO-TREJO, L.; ALATA, N.S.; COLLAHUAZO-REINOSO, Y.: “Caracterización morfológica de hongos micorrízicos arbusculares (HMA) asociados al café en sistemas agroforestales de la provincia de Loja, Ecuador”, Bosques Latid. Cero, 10: 137-145, 2020.).

Los HMA parecen no afectar la penetración ni el proceso de infección. Las reducciones de la infestación y reproducción producidas por los HMA son evidenciadas en densidad de nematodos o huevos por gramo de suelo. La buena nutrición con fósforo (P), mejoraría el vigor de la planta, y así disminuirían las pérdidas ocasionadas por nematodos, especialmente en suelos con bajos contenidos de P si las micorrizas se establecen temprano en el ciclo de vida del huésped, antes de la infección con nematodos (Nazareno-Saparrat et al., 2020NAZARENO-SAPARRAT, M.C.; RUSCITTI, M.F.; ARANGO, M.C.: Micorrizas arbusculares: Biología y aplicaciones en el sector agro-forestal, [en línea], Ed. Editorial de la Universidad Nacional De La Plata. EDULP, 1ra Edición. Libro digital, PDF-(Libros de cátedra) ed., La Plata, 2020, Disponible en: http://sedici.unlp.edu.ar/bitstream/handle/10915/99599/Documento_completo.pdf-PDFA.pdf?sequence=4&isAllowed=y.).

En estudios realizados que proponen el uso del campo magnético para enfrentar plagas refieren que las plantas sometidas al agua tratada magnéticamente, tienden a comportarse tolerantes a estos patógenos según Quiala-Pérez et al. (2011)QUIALA-PÉREZ, R. de los A.; ISAAC-ALEMÁN, E.; SIMÓN-RICARDO, F.; REGUEIFEROS, I.; FERNÁNDEZ, G.: “Efecto del agua tratada con campo magnético estático sobre Meloidogyne spp. en Cucumis sativus en condiciones de cultivo protegido”, Centro Agrícola, 38(4): 83-87, 2011, Disponible en: http://cagricola.uclv.edu.cu/descargas/pdf/V38-Numero_4/cag154111826.pdf., aunque hay poca información hasta el momento. El objetivo de esta investigación fue determinar el efecto del riego con agua tratada magnéticamentemás la combinación con los HMA sobre el rendimiento del tomate (Solanum lycopersicum L.) y las poblaciones de Meloidogyne incognita (Kofoid y White) Chitwood en condiciones de cultivo protegido como una posible estrategia dentro del manejo de M. incognita.

MATERIALES Y MÉTODOS

 

La investigación se realizó en la unidad de cultivo protegido “Campo Antena” perteneciente a la Empresa Estatal Socialista América Libre; ubicada en la autopista Nacional Santiago de Cuba km 3½ Santa María, con coordenada de referencia (X: 60757330 Y: 156332149), en el municipio Santiago de Cuba, Cuba. Se utilizó como cultivo el tomate (Solanum lycopersicum L.) híbrido HA 3057, y el ensayo se realizó en el periodo noviembre / 2018 - febrero / 2019.

Como inoculantes micorrízicos se utilizaron cepas procedentes de la colección de HMA del Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA). Al momento de su uso, los inóculos poseían un título promedio de 50 esporas·g-1 de suelo fresco certificado en el Laboratorio de Micorrizas del INCA.

Rhizophagus irregularis. (Błaszk., Wubet, Renker & Buscot) C. Walker & A. Schüßler)

Funneliformis mosseae. (T.H. Nicolson & Gerd.) C.Walker & A.Schüßler)

Glomus cubense (Y. Rodr. & Dalp)

Se preparó una pasta homogénea en una proporción de 1 kg de cada inóculo por cada 10 kg de semillas, y con ella se recubrieron las semillas hasta que quedaron completamente cubiertas. Posteriormente se pusieron a secar en la sombra durante 5 a 10 minutos y se procedió a la siembra en bandejas alveolares en la casa de posturas. El diseño experimental fue completamente al azar, con cuatro réplicas y ocho tratamientos. Para la evaluación de los indicadores evaluados, se escogieron 25 plantas y 80 frutos al azar por cada tratamiento.

Descripción de los tratamientos

 
  1. Testigo sin inoculación de HMA

  2. Cultivo sin inoculación de HMA + riego con agua tratada magnéticamente

  3. Inoculación con Rhizophagus irregularis

  4. Inoculación con Funneliformis mosseae

  5. Inoculación con Glomus cubense

  6. Inoculación con Rhizophagus irregularis + riego con agua tratada magnéticamente

  7. Inoculación con Funneliformis mosseae + riego con agua tratada magnéticamente

  8. Inoculación con Glomus cubense + riego con agua tratada magnéticamente

Para el agua tratada magnéticamente (ATM) se utilizó una inducción magnética de 0,07 Tesla (T). Para el tratamiento magnético se utilizó un magnetizador exterior de imanes permanentes o de campo magnético estático, los magnetizadores fueron diseñados en el Centro Nacional de Electromagnetismo Aplicado. (CNEA).

La preparación de suelo se efectuó según los requerimientos de esta tecnología con un pase de cultivador (tiller), un subsolado, pase de grada, y por último, se realizó el acanteramiento. El marco de plantación fue 1,04 m x 0,30 m.

Previo al trasplante se aplicó un riego al área de plantación para garantizar la humedad adecuada en el terreno y así evitar el estrés de las posturas. Una vez plantadas se aplicó un riego ligero sin incorporación de nutrientes para garantizar una adecuada humedad alrededor de las raíces y evitar los espacios de aire entre el cepellón y el suelo circundante, para que se beneficie el desarrollo radical de las posturas.

Se utilizaron plantas sanas de 25 a 28 días de sembradas, con una altura media de 12 cm, 5 hojas verdaderas y un grosor del tallo de 8 mm. La modificación fue de una hilera por cantero.

Este proceso se realizó en las primeras horas de la mañana para evitar en lo posible el estrés hídrico de las plantas, al mismo tiempo se hicieron hoyos más grandes que el cepellón de la postura, antes de colocar la misma se aplicó el inoculante micorrízico según metodología y una vez colocada la postura, se presionó ligeramente el suelo a su alrededor con la finalidad de fijar su sistema radicular.

Estrés Hídrico pos trasplante

 

Posterior al primer riego, luego del trasplante, la plantación se sometió a un estrés hídrico durante los primeros 12 días, siempre monitoreando la humedad existente con el objetivo de favorecer el desarrollo radical de la planta y un adecuado arraigue de la misma. Los fertirriegos con nutrientes según tecnología, comenzaron al tener la plantación un 75% de racimos florales emitidos.

Retrasplante

 

Entre el 7mo y el 8vo día, toda la plantación deberá quedar uniformemente resellada y con el 100% de población.

Aporque o tape de palo

 

Esta actividad se hace coincidir con el retrasplante y la primera fertilización de fondo, con el objetivo de garantizar un mayor sistema radical.

Manejo de la plantación

 

Tutorado

 

La plantación se condujo a tres tallos, dos por debajo del primer racimo y uno por debajo del segundo racimo lográndose un total de 5 700 vástagos, los cuales fueron tutorados de manera tecnificada y se trabajó a cinco racimos por tallo y cuatros frutos por racimos, con el objetivo de mejorar la aireación general de la planta y favorecer el aprovechamiento de la radiación y la realización de las labores culturales, lo que repercutirá en la producción final, calidad del fruto y control de las enfermedades.

Deshoje

 

Esta labor se realizó con el objetivo de eliminar las hojas dañadas, enfermas o caducas de la planta a través de todo su ciclo vegetativo. Se doblaron las hojas opuestas al racimo para que el mismo pueda fotosintetizar. Después de cada labor de deshoje debe realizarse una aplicación de fungicida.

Decapitado

 

Después de definido el ciclo del cultivo, de 20 a 30 días antes de su demolición, se realizó el decapite de todas las yemas apicales de la planta, en función de favorecer el peso y la calidad de los frutos.

Cosecha y Postcosecha

 

Se determinó el momento óptimo para efectuar las cosechas, que es cuando el fruto tenga buena consistencia y alcance la madurez técnica, que en el caso específico del tomate es cuando cambia de color a partir del ápice del fruto. El horario más favorable para la cosecha es en horas tempranas de la mañana o en las últimas de la tarde, deberá realizarse con tijeras o cuchillos con buen filo, a fin de evitar desgarraduras o daños en frutos y plantas. Es importante que, después de la cosecha, los frutos se manipulen siempre con sumo cuidado, para garantizar su calidad comercial.

La Unidad de Cultivo Protegido “Campo Antena” presenta alta incidencia de ataque de nematodos agalleros, en específico, de Meloydogine incognita,

Determinación del grado de infestación de nematodos

 

Se hizo análisis del suelo antes del trasplante y después de la cosecha (120 días), así como conteos de plantas dañadas con nódulos para determinar la gradología y afectación del cultivo.

El índice de infestación se determinó a través del método indirecto de bioensayo por planta indicadora, las raíces se extrajeron, se lavaron cuidadosamente y se les determinó el índice de agallamiento a través de la escala de Taylor y Sasser (1978)TAYLOR, A.L.; SASSER, J.N.: “Biology, identification and control of root-knot nematodes (Meloidogyne species).”, Dept. Pl. Pathol. NC. State Univ, 111, 1978, Disponible en: https://www.cabi.org/isc/abstract/19780844105. mediante el conteo de agallas bajo el estéreomicroscopio (Zeiss) con 160 aumentos. Este índice de agallamiento fue el indicador de la población inicial de Meloidogyne incognita. Los análisis del suelo para determinar los índices de infestación de la plaga se realizaron en el Laboratorio Provincial de Sanidad Vegetal.

Colonización radical por HMA

 

Una vez terminado el ciclo productivo del cultivo se recogieron las raíces con sumo cuidado para proteger la mayor cantidad de raicillas, con el objetivo de preservar los pelos absorbentes y obtener la mayor cantidad posible de información. Las muestras fueron enviadas para su procesamiento al Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA).

Las raicillas muestreadas se lavaron con agua corriente, para eliminar todo el suelo y se secaron al aire.Se tomaron las raicillas más finas y se desmenuzaron. Para las determinaciones se pesaron aproximadamente 200 mg de raicillas que fueron secadas a 70°C, para ser teñidas según la metodología descrita por Phillips y Hayman (1970)PHILLIPS, J.; HAYMAN, D.: “Improved procedures for clearing roots and staining parasitic and vesicular-arbuscular mycorrhizal fungi for rapid assessment of infection”, Transactions of the British mycological Society, 55(1): 158-161, Publisher: Elsevier, 1970, ISSN: 0007-1536, Disponible en: http://dx.doi.org/10.1016/S0007-1536(70)80110-3.. La evaluación se realizó por el método de los interceptos, desarrollados por Giovannetti y Mosse (1980)GIOVANNETTI, M.; MOSSE, B.: “An evaluation of techniques for measuring vesicular arbuscular mycorrhizal infection in roots”, New phytologist, : 489-500, Publisher: JSTOR, 1980, ISSN: 0028-646X, Disponible en: https://www.jstor.org/stable/2432123., mediante el cual se determinó el porcentaje de colonización micorrízica o frecuencia de colonización.

%   d e   i n f e c c i ó n =   ( 1 - 5 ) ( 0 - 5 ) 100  

Variables del rendimiento y sus componentes

 

Para la evaluación de la altura de la planta y diámetro del tallo (realizada a los 45 días después del trasplante), peso promedio de los frutos, diámetro ecuatorial y polar del fruto y rendimiento.

Los datos experimentales para cada variable fueron sometidos a análisis de varianza de clasificación simple, y las comparaciones de medias se realizaron según la prueba de rango múltiple de Duncan para p ≤ 0,05. El programa estadístico empleado fue R Commander versión 4.1.1 para Windows.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

 

Los resultados revelaron que el uso de HMA con inoculación previa a la siembra es una práctica con resultados positivos puesto que se redujeron los niveles de infestación de la plaga, siendo aún mejor el comportamiento del cultivo cuando se combinaron los HMA (específicamente G. cubense y R. irregularis) con ATM (Tabla 1).

Esto parece deberse a que a los efectos que ejercen de forma individual ambas prácticas, se añade que de forma conjunta muestran un mayor potencial para el desarrollo del cultivo y una respuesta más efectiva contra el ataque de nematodos.

Las tres cepas de HMA presentaron funcionamiento fúngico con relación al testigo sin inoculación y al tratamiento sin inoculación + ATM, quedando la tendencia a valores superiores de % de colonización radical para Glomus cubense y Rhizophagus irregularis en combinación con ATM; respectivamente, destacándose Glomus cubense + ATM.

Este resultado pudo estar determinado por el pH-H2O (5,8 a 7,3) en que se desarrolló este proceso pues se vio influenciado por las neutralizaciones de los bicarbonatos contenidos en el agua de riego, que es más adecuado para el normal desarrollo de las cepas. Los valores pudieron estar dados por la capacidad que tienen las cepas eficientes de HMA para establecer un diálogo molecular con el macrosimbionte en estrecha relación con el ambiente edáfico del suelo y estimular mayor porcentaje de ocupación de la raíz. Resultados similares los obtuvieron Rivera et al. (2015)RIVERA, R.; GONZÁLEZ, P.; HERNÁNDEZ, A.; MARTÍN, G.; RUIZ, L.; FERNÁNDEZ, K.; SIMÓ, J.; GARCÍA, M.; PÉREZ, A.; RIERA, M.: “La importancia del ambiente edáfico y del pH sobre la efectividad y la recomendación de cepas eficientes de HMA para la inoculación de los cultivos”, En: VIII Congreso de la Sociedad Cubana de la Ciencia del Suelo, vol. 2, La Habana, Cuba, 2015. donde determinó la importancia del ambiente edáfico y del pH sobre la efectividad de las cepas de HMA.

TABLA 1.  Índice de agallamiento de Meloidogyneincognita en cada tratamiento en el cultivo de tomate y porcentaje de colonización radical por HMA
Tratamientos IA inicial IA final Porcentaje de colonización radical
Testigo sin inoculación de HMA 2,8 3,8 a 7,75 g
Cultivo sin inoculación de HMA + ATM 2,8 2,3 b 15 f
Rhizophagus irregularis 2,8 1,5 de 29,25 d
Funneliformis mosseae 2,8 1,9 c 25 e
Glomus cubense 2,8 1,4 e 46 b
Rhizophagus irregularis + ATM 2,8 1,4 e 35 c
Funneliformis mosseae + ATM 2,8 1,6 d 28,75 d
Glomus cubense + ATM 2,8 1,1 f 50,75 a
ESx - 0,1029 0,2114

Letras iguales en una misma columna no difieren significativamente para p≤0,05

IA- índice de agallamiento.

Puede apreciarse que los efectos de los HMA en plantas atacadas por nematodos, en la mayoría se observa una disminución de la severidad de la infestación, debido posiblemente a que los nematodos parásitos de las plantas son antagonistas, biótrofos obligados, al igual que los HMA.

Igualmente se comprobó que existe una relación antagonista causada por los hongos micorrízicos arbusculares hacia los patógenos y que la reducción de daños por ataques de estos no se sustenta únicamente en una mayor cantidad de raíces (Contreras y Mercado, 2019CONTRERAS, J.R.; MERCADO, D.: “Micorrizas arbusculares: antagonistas naturales de los patógenos del suelo”, Revista Agroexcelencia, 24(1): 22-24, Publisher: Capaciagro, México, 2019, Disponible en: https://agroexcelencia.com/mirocorrizas-arbusculares-antagonistas-naturales-de-los-patogenos-del-suelo/.).

Numerosos mecanismos se manifiestan cuando los HMA fomentan el biocontrol. Se pueden agrupar en dos: los que incluyen un efecto directo del hongo sobre el patógeno como la competencia por nutrientes, espacio y sitios de infección/colonización y los que incluyen efectos indirectos sobre el patógeno como la mejora en captación de nutrientes del hospedero, cambios en la arquitectura de las raíces, cambios en la interacción de los microorganismos de la rizosfera y activación de mecanismos de defensa de la planta (Dar y Reshi, 2017DAR, M.; RESHI, Z.: “Vesicular arbuscular mycorrhizal (VAM) fungi-as a major biocontrol agent in modern sustainable agriculture system”, Russian Agricultural Sciences, 43(2): 138-143, Publisher: Springer, 2017, ISSN: 1068-3674, DOI: https://doi.org/10.3103/s1068367417020057.).

Trejo-Aguilar (2018)TREJO-AGUILAR, D.: “Efecto de la micorriza arbuscular en plantas de café (Coffea arabica L.) Infectadas por el nematodo de la corchosis de la raíz”, Agro Productividad, 11(4), 2018, ISSN: 2594-0252, Disponible en: https://revistaagroproductividad.org/index.php/agrop. comprobaron en el cultivo del cafeto (Coffea arabica) que con la inoculación de HMA se incrementa el sistema radical y se puede reducir la susceptibilidad y los daños causados por nematodos. Forghani y Hajihassani (2020)FORGHANI, F.; HAJIHASSANI, A.: “Recent advances in the development of environmentally benign treatments to control root-knot nematodes”, Frontiers in Plant Science, 11: 11-25, Publisher: Frontiers Media SA, 2020, ISSN: 1664-462X, DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2020.01125. mencionan la existencia de mecanismos como una mayor absorción de nutrientes, alteración de la morfología de la raíz, competencia por espacio y los nutrientes e inducción de la resistencia sistémica de la planta.

Poveda et al., (2020) plantean que los hongos micorrízicos utilizados contra nematodos como inductores de resistencia, son capaces de reducir el daño causado por los nematodos parásitos de las plantas, minimizan el daño, establecen competencia por el espacio y los recursos, proporcionan más nutrientes y mayor absorción de agua por la planta, modifican la morfología de la raíz y / o la rizosfera, lo que constituye una ventaja para el crecimiento de la planta. Además, los hongos pueden inducir resistencia contra los nematodos activando hormonas (ácido salicílico y jasmónico, estrigolactonas entre otras) como mecanismo de defensa de las plantas.

También existen estudios de Elaoud et al.(2019)ELAOUD, A.; NAHLA, B.S.; JALEL, R.; TURKI, N.: “Evaluation of the effect of the magnetic apparatus on the water, the plant and the state of the soil”, Int J Adv Ind Eng, 9(4): 529-531, 2019, DOI: https://doi.org/10.14741/ijcet/v.9.4.7., que manifiestan que el ATM dota de mayor tolerancia a las plantas de cultivo ante el ataque de patógenos. Quiala-Pérez et al. (2011)QUIALA-PÉREZ, R. de los A.; ISAAC-ALEMÁN, E.; SIMÓN-RICARDO, F.; REGUEIFEROS, I.; FERNÁNDEZ, G.: “Efecto del agua tratada con campo magnético estático sobre Meloidogyne spp. en Cucumis sativus en condiciones de cultivo protegido”, Centro Agrícola, 38(4): 83-87, 2011, Disponible en: http://cagricola.uclv.edu.cu/descargas/pdf/V38-Numero_4/cag154111826.pdf. refieren una disminución del grado de infestación por nematodos debido a la influencia del ATM que mejora la aptitud de la planta que sirve como huésped, pues la planta presenta buen vigor debido a una mayor disponibilidad de nutrientes.

En la Tabla 2 se aprecia que los mayores rendimientos y mejores resultados en cuanto al crecimiento y desarrollo de las plantas se lograron en los tratamientos que recibieron la combinación de HMA (Glomus cubense y Rhizophagus irregularis) y riego con agua magnetizada, en comparación con los mismos tratamientos sin riego. El mejor resultado se obtuvo con el empleo de Glomus cubense y ATM. Lo que permite inferir que existe un efecto sinérgico entre los HMA y ATM que potencian el desarrollo y crecimiento de la planta, así como los parámetros productivos y el rendimiento, propiciando además una mejor respuesta de la planta ante el ataque de fitopatógenos de la raíz.

TABLA 2.  Efectos de los HMA y ATM sobre los parámetros de crecimiento y rendimiento de S. lycopersicum hibrido HA 3057 infestado con M. incognita
Tratamientos Altura de la planta (cm) Diámetro del tallo (cm) Peso promedio de los frutos (g) Diámetro Ecuatorial del fruto (cm) Diámetro Polar del fruto (cm) Rendimientos (t·ha-1)
Testigo sin inoculación de HMA 105,6 h 1,48 c 200,25 h 6,53 d 5,6 g 79,96 g
Cultivo sin inoculación de HMA + ATM 109,3 g 1,55 bc 204.25 g 6,56 d 5,68 fg 81,7 fg
Rhizophagus irregularis 125,2 d 1,64 ab 247,25 d 6,9 bc 6,32 d 96,2 d
Funneliformis mosseae 113,0 f 1,60 abc 207,5 f 6,58 d 5,73 f 83,5 f
Glomus cubense 127,2 c 1,67 ab 284,75 b 7,24 a 6,82 b 109,5 b
Rhizophagus irregularis + ATM 128,4 b 1,71 a 263,2 c 7,12 ab 6,48 c 99,2 c
Funneliformis mosseae + ATM 115,2 e 1,68 ab 227,5 e 6,67 cd 5,89 e 87,5 e
Glomus cubense + ATM 129,5 a 1,74 a 293,45 a 7,29 a 6,98 a 112,9 a
ESx 0,0517 0,0412 0,2555 0,0763 0,0315 0,5809

Letras iguales en una misma columna no difieren significativamente para p≤0,05

Esto puede deberse a una mejor nutrición de la planta producto a la rápida asimilación de agua y nutrientes de forma equilibrada cuando está sometida a la inducción magnética, lo que demuestra que la ionización magnética previene los desbalances iónicos dando solución a los problemas de nutrición del suelo, por lo que se produce un aumento el crecimiento y rendimiento de la cosecha, manifestándose un efecto combinado positivo al unirse los HMA (Zhang et al., 2017ZHANG, X.; YAREMA, K.; XU, A.; ZHANG, X.; YAREMA, K.; XU, A.: “Impact of static magnetic field (SMF) on microorganisms, plants and animals”, Biological effects of static magnetic fields, : 133-172, Publisher: Springer, 2017, ISSN: 9811035776. y Reyes-Pérez et al., 2020REYES-PÉREZ, J.J.; ADLERCREUTZ, E.; RAMÍREZ-ARREBATO, M.A.; ZÚÑIGA VALENZUELA, E.; LARA-CAPISTRÁN, L.; HERNÁNDEZ-MONTIEL, L.G.: “Efecto del quitosano sobre variables del crecimiento, rendimiento y contenido nutricional del tomate”, Revista mexicana de ciencias agrícolas, 11(3): 457-465, Publisher: Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias, 2020, ISSN: 2007-0934.).

ense y R. irregularis mostraron un mejor comportamiento para este tipo de suelo, lo que indica una mayor capacidad de adaptación a estas condiciones edáficas.En este sentido, Calero et al. (2019)CALERO, A.; QUINTERO, E.; PÉREZ, Y.; OLIVERA, D.; PEÑA, K.; CASTRO, I.; JIMÉNEZ, J.: “Evaluación de microorganismos eficientes en la producción de plántulas de tomate (Solanum lycopersicum L.)”, Revista de Ciencias Agrícolas, 36(1): 67-78, Publisher: Universidad de Nariño, 2019, ISSN: 0120-0135, DOI: http://dx.doi.org/10.22267/rcia.193601.99+. refirieron mejoras notables en la producción de tomate utilizando microorganismos por lo que recomiendan su utilización en este cultivo.

Se considera que el agua magnetizada es mejor asimilada por las células, favoreciendo la intensidad del flujo de agua hacia el interior de la planta de forma más rápida que en condiciones normales por los diferentes mecanismos de ósmosis y difusión y comprende los mecanismos de alteración de la permeabilidad de la membrana, asociada con los mecanismos de transporte de nutrientes, planteados por Lasso (2019), lo que le confiere una mayor resistencia o tolerancia contra los embates de las plagas (Boix et al., 2019BOIX, Y.; DUBOIS, A.; ALEMÁN, E.; VICTÓRIO, C.; ARRUDA, R.; CUYPERS, A.; BEENAERTS, N.; AGUILERA, J.; ZUFFO, A.: “Static magnetic treatment of irrigation water on differents plants cultures improving development”, Estudos interdisciplinares nas ciências exatas e da terra e engenharias, : 76-84, Atena Editora, 2019.).

Los HMA causaron un incremento en el crecimiento y el desarrollo de las plantas desarrollando resistencia contra la infestación del nematodo, actuando como un agente efectivo y alternativo de biocontrol en contra del nematodo. Resultados similares fueron encontrados en sus investigaciones por Sharma et al. (2021)SHARMA, M.; SAINI, I.; KAUSHIK, P.; ALDAWSARI, M.M.; AL BALAWI, T.; ALAM, P.: “Mycorrhizal fungi and Pseudomonas fluorescens application reduces root-knot nematode (Meloidogyne javanica) infestation in eggplant”, Saudi Journal of Biological Sciences, 28(7): 3685-3691, Publisher: Elsevier, 2021, ISSN: 1319-562X, DOI: https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2021.05.054..

CONCLUSIONES

 

El riego con ATM potencia los efectos positivos de los HMA en el manejo de M. incognita en el tomate lo que demuestra que su uso combinado puede ser una alternativa beneficiosa para el manejo de esta plaga en el cultivo.

Los HMA (principalmente G. cubense) permitieron una reducción considerable en la formación de agallas y en la capacidad reproductiva del nematodo. Además, la inoculación de HMA + ATM condujo a un incremento de los indicadores de crecimiento y desarrollo del cultivo aumentando su rendimiento.

AGRADECIMIENTOS

 

Los autores desean agradecer a los obreros de la Unidad Campo Antena por el apoyo en la ejecución del trabajo, al Laboratorio Provincial de Sanidad Vegetal de Santiago de Cuba y al Centro Nacional de Electromagnetismo Aplicado (CNEA).