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Introducción
El uso de microorganismos multifuncionales en simbiosis con el cultivo es esencial para la intensificación sostenible de los sistemas agrícolas, estos microorganismos habitualmente habitan en la rizosfera de las plantas y mejoran la resiliencia de los sistemas de cultivos, ya que promueven el crecimiento de las plantas a través de mecanismos directos e indirectos y además incrementa la protección de las plantas contra patógenos e insectos (Rouphael et al. 2017, Lanna et al. 2021).
Muchas especies de Trichoderma han sido estudiadas como un potente agente de control biológico (Manandhar et al. 2019, Keswani et al. 2016, Das et al. 2019) o bioestimulante (Fernando et al. 2018); además, son importantes para aumentar crecimiento de las plantas (Sing et al. 2014), ya que tienen mecanismos de acción que son muy similares a las rizobacterias promotoras del crecimiento de las plantas (PGPR), tal como Trichoderma que puede influir positivamente en la germinación de las semillas, desarrollo y rendimiento de grano debido a su producción de sustancias que promueven el crecimiento y pueden mejorar la nutrición vegetal, debido principalmente a la solubilización de fósforo que sintetiza el ácido indol-acético (Chagas et al. 2016, Prasad et al. 2020).
Se ha observado que la fertilidad de los suelos tratados con algunas cepas de Trichoderma spp. se utilizan para el tratamiento de semillas y suprimen significativamente el crecimiento de microorganismos patógenos de las plantas, que mejora de está manera, la tasa de crecimiento de las plantas (Sidiquee et al. 2017). El efecto podría ser particularmente fuerte en términos de promoción del crecimiento de raíces y de los tallos mediante el aumento en longitud, grosor, área foliar, contenido de clorofila, y rendimiento (tamaño o número de flores o frutas) (Ayyandurai et al. 2021). Estudios realizados con diferentes especies con Trichoderma tanto a nivel de invernadero como de campo, en diferentes cultivos como pepino, frijol, berenjena, lechuga, pimiento y tomate (Gupta et al. 2014, Sani et al. 2020), maní (Ayyandurai et al. 2021) y el roble plateado (Umaschankar et al. 2012), entre otros.
Se han propuesto varios mecanismos para explicar la promoción del crecimiento de las plantas asociada a especies de Trichoderma, estas incluyen biosíntesis de metabolitos secundarios, lo cual incrementa su actividad antagonista contra hongos fitopatógenos y la capacidad de promover el crecimiento de las plantas (Ramírez et al. 2018), como por ejemplo, producción de enzimas como xylanasa, celulasa y glucanasa (Halifu et al. 2019); mayor solubilización de nutrientes del suelo, aumento de la absorción y translocación de nutrientes así como mejora en el desarrollo de la raíz, aumentos en la tasa del metabolismo de los carbohidratos, fotosíntesis y mecanismos de defensa de las plantas (Nascente et al. 2017).
El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de cepas nativas e importadas de Trichoderma spp. sobre la promoción del crecimiento de las plantas de tomate tanto a nivel de invernadero como en campo.
Materiales y métodos
Ubicación
Invernadero. El ensayo se realizó en el invernadero del Laboratorio de Microbiología Agrícola del Centro de Investigaciones Agronómicas de la Universidad de Costa Rica se inició en setiembre del 2018, de acuerdo con la producción del agricultor. Dentro del invernadero se mantuvieron temperaturas de 28-30°C con una humedad relativa constante entre 75-80%. En esta parte se inóculo el patógeno Fusarium oxysporum, para comparar los resultados con el ensayo de campo.
Campo. El ensayo se llevó a cabo en septiembre del 2018, en la Finca Guadalupe ubicada en Birrisito de Cartago (9.850294370330877, -83.84484518660145), la cual tiene aproximadamente 2,80 hectáreas cultivadas con tomate del cultivar Mountain Fresh Plus (Estados Unidos) y según el historial de la finca ha presentado durante muchos años problemas con Fusarium oxysporum.
Aislamientos fúngicos. Se utilizaron cepas de Trichoderma spp., aisladas de productos comerciales una un producto importado de Estados Unidos (THU-01) y otra de Colombia (THC-02) y las nativas (THM-03 y THM-04), mediante el método de diluciones seriadas en caja Petri, para lo cual se tomó una muestra de 1 g del producto y se diluyó en 10 mL de agua destilada estéril hasta obtener diluciones de 10-2y 10-3. De la última dilución, se extrajo una alícuota de 0,1 mL y se distribuyó homogéneamente sobre una caja Petri que contenía medio de cultivo agar papa dextrosa (PDA). Estas se incubaron a 25±1ºC por 5-6 días en oscuridad y luego 4 días con luz día en una incubadora Digisystem DK-500. Se utilizaron 10 cajas Petri por cada producto comercial. Para la identificación se utilizó el método descrito por Gilchrist et al. (2005), y las claves de identificación propuestas por Samuels et al. (2013) (Tabla 1).
Tabla 1 Tratamientos de Trichoderma spp. evaluados en suelo con Fusarium oxysporum y sembrados con plantas de tomate variedad Mountain Fresh Plus (US).
| Tratamiento | Origen | Fusarium oxysporum | Trichoderma spp. |
| THU-01 | Estados Unidos | F-01 | T. guizhouense |
| THC-02 | Colombia | F-01 | T. asperellum |
| THM-03 | Nativa | F-01 | T. asperelloides |
| THM-04 | Nativa | F-01 | T. guizhouense |
| Testigo | -------- | F-01 | - |
Además, se realizó la identificación de un patógeno que estaba presente en las plantas de tomate en campo, de la siguiente manera las plantas se lavaron con agua corriente para eliminar el exceso de suelo presente en el tallo y raíz, de estos tejidos se hicieron disecciones de 0,5 cm de la zona de avance de la enfermedad, cada trozo se desinfectó con hipoclorito de sodio al 2,5% por 2 min y posteriormente, se realizó 4 enjuagues con agua destilada estéril. Luego, cada trozo se fraccionó en secciones de aproximadamente 0,25 cm y se colocaron en cajas Petri con medio de cultivo papa dextrosa agra (PDA). Los aislamientos obtenidos se purificaron mediante la técnica de punta de hifa descrita por Chairman et al. (1978), la cual consiste en seleccionar la punta de una hifa solitaria, cortarla, y transferirla a una caja Petri. Se usó medio de cultivo Komoda (Komoda 1975), y se incubó por 2 o 3 días.
Las diferentes cepas obtenidas, se identificaron morfológicamente con base en el protocolo del Fusarium Research Center de la Universidad de Pennsylvania, desarrollado por Gilchrist et al. (2005) y las claves taxonómicas de Arikan et al. (2001), se identificó el patógeno como Fusarium oxysporum (F-01), no sé identificaron las razas.
Ensayo a nivel de invernadero. El ensayo a nivel de invernadero, se realizó con plantas de tomate del cultivar Mountain Fresh Plus (US) (López 2017). Las semillas fueron sembradas en sustrato Peat Moss (70% retención de humedad) previamente esterilizado en bandejas de plástico negro con capacidad para 100 plántulas. La bandeja permaneció durante 3 días en un cuarto oscuro (sin luz) a temperatura ambiente para inducir la germinación y posteriormente, se trasladó al invernadero durante 21 días.
Luego, las plántulas fueron trasplantadas (25 DDS) a macetas de 375 cm3 de volumen, llenas con suelo de la Finca Guadalupe, ubicada en Birrisito de Cartago. El suelo con características de un Typic Hapludands identificado en el laboratorio del suelo y foliares del Centro de Investigaciones Agronómicas de la UCR, fue esterilizado a una temperatura de 121ºC durante 60 min en una autoclave de uso industrial, por 2 días consecutivos, para eliminar la mayoría de organismos vivos.
Cada unidad experimental consistió en 8 macetas dispuesta en un arreglo fila-columna de 4 × 2. La separación entre filas fue de 30 cm y la separación de columnas fue de 30 cm.
Inoculación del microorganismo benéfico. Al día siguiente del trasplante de las plantúlas de tomate a las macetas, se aplicaron los tratamientos con Trichoderma spp., para lo cual se distribuyó 20 mL de una suspensión de 12 ×109 esporas.mL-1 por maceta.
Ensayo a nivel de campo. Se realizó un almacigo igual que en el ensayo en invernadero. La unidad experimental consistió en 4 hileras de 10 m de largo. Las hileras tenían una separación de 1,2 con una distancia entre plantas de 0,5 m para un total de 40 plantas por unidad experimental.
Inoculación del microorganismo benéfico. La primera aplicación de Trichoderma spp. se realizó inmediatamente después de la siembra. Para esto, se diluyó 500 mL de una suspensión de 12 × 109 esporas.mL-1, en 17,5 L de agua y se aplicó a cada lote de cada tratamiento (4 L.lote-1 aproximadamente), se utilizó el método convencional de aplicación con bomba de espalda de 18 L, dirigido al sistema radical, mediante un cubrimiento del suelo alrededor de las plantas de tomate. Las aplicaciones se repitieron cada 15 días durante el primer mes y luego una vez al mes por los 2 meses siguientes del cultivo según cada tratamiento.
Diseño del experimento. Tanto a nivel de invernadero, como a nivel de campo las unidades experimentales fueron dispuestas según un diseño completamente aleatorizado con 5 repeticiones por tratamiento.
Variables evaluadas. En ambos ensayos se evaluaron las siguientes variables: a) altura de planta (cm), b) longitud de raíz (cm), c) biomasa seca (g) y d) número de hojas (todos los foliolos de la hoja pinnada compuesta que tiene la plata de tomate). Las variables fueron analizadas a los 68 días después de sembradas las plantas (dds) de tomate para evaluar su etapa fisiológica vegetativa.
En el caso del ensayo de invernadero se analizaron todas las plantas de tomate de cada tratamiento. Mientras que, en el caso de las plantas de campo se tomó una muestra con el patrón de muestreo en zig-zag de 8 plantas de tomate por cada unidad experimental por cada tratamiento.
Análisis de datos
Análisis de varianza. Para contrastar la hipótesis de igualdad de medias poblacionales entre los distintos tratamientos, tanto en el experimento a nivel de invernadero, como en el campo, para cada variable se ajustó un análisis de varianza, con un nivel de significación (α) igual a 0,05, según el modelo que se especifica en la Ecuación 1. Para cada modelo ajustado se comprobó los supuestos mediante gráficos diagnósticos (cuantiles de términos del error, gráfico de residuos y gráfico de residuos vs predichos). En las variables donde existió diferencias significativas entre tratamientos se realizó una prueba de separación de medias con el procedimiento de la diferencia mínima significativa (DMS) de Fisher con un nivel de significación (α) igual a 0,05.
Todos los procedimientos se realizaron con el programa estadístico Infostat versión 2020 (Di Rienzo et al. 2020).
Contrastes lineales. Como los tratamientos tuvieron una estructura que permitió agruparlos según el lugar de procedencia se realizaron contrastes para contrastar la igualdad de medias de la variable respuesta según la procedencia de las cepas. Se realizaron 3 contrastes. El primero comparó la media de la cepa de Estados Unidos contra la media de las cepas nativas. El segundo comparó la media de la cepa de Colombia contra las medias de las cepas nativas. El tercero comparó la media de la cepa de Estados Unidos contra la media de la cepa de Colombia.
Resultados
Todas las variables presentaron diferencia significativa (p<0,05) en el ANDEVA, tanto a nivel de invernadero como a nivel de campo. Las medias y su separación, para ambos experimentos, se presentan en las Tablas 2 y 3.
Tabla 2 Medias y separación de medias para los tratamientos de Trichoderma spp. evaluados en condiciones de invernadero.
| Tratamiento | Variable | |||
| NH | LR | A | BST | |
| THM-03 | 27,9A | 40,0A | 105,3A | 70,0A |
| THC-02 | 23,0B | 29,0B | 94,4B | 67,2A |
| THM-04 | 18,7C | 12,9D | 74,5C | 52,7B |
| THU-01 | 18,0C | 16,1C | 80,8C | 44,6C |
| Testigo | 11,7D | 10,9E | 40,0D | 19,7D |
Medias con una letra común no son significativamente diferentes (p>0,05) según la diferencia mínima significativa de Fisher. NH= número de hojas, LR= longitud de raíz (cm), A= altura (cm), y BST= biomasa seca total (g).
THU-01= T. guizhouense-USA, THC-02= T. asperellum-Colombia, THM-03= T. asperelloides-CR y THM-04= T. guizhouense-CR./ Means with a common letter are not significantly different (p>0,05) according to Fisher's least significant difference. NH= number of leaves, LR= root length (cm), A= height (cm), and BST= total dry biomass (g). THU-01= T. guizhouense-USA, THC-02= T. asperellum-Colombia, THM-03=T. asperelloides-CR and THM-04= T. guizhouense-CR.
Tabla 3 Medias y separación de medias para los tratamientos de Trichoderma spp. evaluados en condiciones de campo.
| Variable | ||||
| NH | LR | A | BST | |
| THM-03 | 116,0A | 90,1A | 175,9A | 204,5A |
| THM-04 | 61,6B | 36,5B | 144,6B | 182,4B |
| THC-02 | 59,9C | 48,8B | 141,5C | 231,5C |
| THU-01 | 33,0D | 47,5C | 147,9D | 166,4D |
| Testigo | 31,1E | 17,2D | 78,0E | 133,6E |
Medias con una letra común no son significativamente diferentes (p>0,05) según la diferencia mínima significativa de Fisher. NH= número de hojas, LR= longitud de raíz (cm), A= altura (cm), y BST= biomasa seca total (g).
THU-01= T. guizhouense-USA, THC-02= T. asperellum-Colombia, THM-03= T. asperelloides-CR y THM-04= T. guizhouense-CR. / Means with a common letter are not significantly different (p>0,05) according to Fisher's least significant difference. NH= number of leaves, LR= root length (cm), A= height (cm), and BST= total dry biomass (g). THU-01= T. guizhouense-USA, THC-02= T. asperellum-Colombia, THM-03= T. asperelloides-CR and THM-04= T. guizhouense-CR.
Número de hojas. Con base en los resultados obtenidos en el ensayo de invernadero para la variable número de hojas por planta, se puede observar que no hubo diferencias significativas entre tratamientos que contenían la misma especie de Trichoderma, ya sea T. guizhouense, T. asperelloides o T. asperellum, pero sí entre especies, donde T. asperelloides y T. asperellum tienen, en promedio de medias, el mayor número de hojas por planta (THM-03 con 27,9 y 23,0 para THC-02) (Tabla 2).
Por el contrario, en el ensayo a nivel de campo al evaluar las diferentes variables en cada uno de los tratamientos a los 68 dds se observaron diferencias significativas (p<0,05), en el número de hojas, destacándose el tratamiento THM-03 como el mejor, con un promedio de medias de 116 hojas, mientras que los demás obtuvieron 61,6 THM-04; 59,9 THC-02; 33,0 THU-01 y el testigo con la menor cantidad de hojas por planta (promedio de medias 31,1) (Tabla 3).
Longitud de raíz. En el caso de la longitud de raíz (Tabla 2) a nivel de invernadero, las plantas tratadas con la cepa nativa T. asperelloides (THM-03) mostraron una longitud de raíz significativamente mayor (promedio de medias 40,0 cm) en comparación con la cepa de Colombia que obtuvo un 29,0 cm de longitud. Además, las 2 cepas de T. guizhouense (THU-01 y THM-04) obtuvieron en promedio de medias 16,1 cm y 12,9 cm respectivamente de longitud de raíz. Hubo diferencias significativas entre los tratamientos y el testigo.
No obstante, en cuanto al ensayo a nivel de campo la variable longitud de raíz, se mantuvo una mayor longitud radical con el tratamiento THM-03 con un promedio de medias de 90,1 cm; mientras que los demás tratamientos obtuvieron 47,5 cm THU-01 (T. guizhouense-USA), 36,5 cm THM-04 (T. guizhouense-CR) y 48,8 cm THC-02 (T. asperellum) y el testigo 17,2 cm de longitud de raíz en promedio de medias (Tabla 3).
Altura. En la variable altura de planta del ensayo a nivel de invernadero (Tabla 2), el tratamiento THM-03 de T. asperelloides (cepa nativa) presentó la mayor altura de las plantas con un promedio de medias de 105,3 cm, seguida por la cepa de Colombia (THC-2) con un 94,4 cm. Los 2 tratamientos con T. guizhouense (THU-1 y THM-4) mantuvieron en promedio de medias de altura muy similares: 80,8 cm y 74,5 cm, mientras que el tratamiento testigo fue el que mostró una menor altura con un promedio de medias de 40,0 cm, lo que evidencia que sí existieron diferencias significativas (p<0,05) entre las plantas de tomate que son tratadas con las diferentes especies de Trichoderma.
A nivel de campo en comparación al ensayo de invernadero se mantiene en la variable altura (Tabla 3), ya que el tratamiento THM-03 obtuvo la mayor altura de las plantas en comparación con los demás tratamientos y el testigo, aspecto que evidencia que sí existen diferencias significativas (p<0,05) entre las plantas de tomate que son tratadas con las diferentes especies de Trichoderma. Las plantas de tomate de los diferentes tratamientos mostraron, en su mayoría, una mejor apariencia en el desarrollo y vigor en comparación con las plantas testigos.
Biomasa seca. Para la biomasa seca total por planta (Tabla 2), hubo diferencias significativas (p<0,05) entre los tratamientos y el testigo. Los pesos secos elevados se obtuvieron con los tratamientos que contenían T. asperellum (THC-02) y T. asperelloides (THM-03) con 70,50 g y 64,80 g en promedio, mientras que los tratamientos THU-01 y THM-04 (T. guizhouense) presentaron en promedio 43,50 g y 51, 80 g y el testigo con el menor promedio de biomasa seca (20,30 g).
Sin embargo, a nivel de campo se evaluó la biomasa seca total por planta (Tabla 3), donde se observan diferencias significativas (p<0,0001) entre los tratamientos y el testigo. Los mayores pesos secos se obtuvieron con los tratamientos que contenían T. asperellum (THC-02) y T. asperelloides (THM-03) con 231,5 g y 204,5 en promedio de medias, mientras que, los tratamientos THU-01 y THM-04 (T. guizhouense) presentaron en promedio de medias 166,4 g y 182,4 g y el testigo con el menor promedio de medias de biomasa seca (133,6 g), diferenciándose así, los ensayos de campo e invernadero en cuanto al comportamiento de algunas de las cepas de Trichoderma con referencia al testigo.
En cuanto a los análisis realizados de contrastes de las medias de las variables según la procedencia de las cepas a nivel de invernadero (Tabla 4), se observó que existe diferencia significativa entre la cepa de Trichoderma importada de Estados Unidos (THU-01) y las nativas (THM-03 y THM-04), con los promedios de las cepas nativas siempre mayores para todas las variables analizadas como número de hojas, largo de raíz, altura y biomasa seca. Por ejemplo, en el número de hojas en promedio las cepas nativas tuvieron 5,26 hojas más que la cepa de Estados Unidos, al comparar las nativas con la colombiana se observó que en promedio tuvo 0,06 hojas más y por último, la cepa de Colombia en promedio tuvo 5,2 hojas más que la cepa de estados Unidos. Sin embargo, se observó que la cepa colombiana (THC-02) mostró en el resto de variables mejores resultados que las cepas nativas. En cuanto al largo de raíz THC-02 tiene en promedio 2,29 centímetros (cm) más que las cepas nativas. En el caso de la altura en promedio fue 4,52 cm con respecto a las nativas y el promedio de la biomasa fue 6,13 gramos más.
| Variable | Contraste | EST | EE | F | gln | gld | p-valor |
| NH | USA vs Nativas | -5,26 | 0,79 | 44,53 | 1 | 20 | 0,0001* |
| - | Colombia vs Nativas | -0,06 | 0,79 | 0,01 | 1 | 20 | 0,9402 |
| - | USA vs Colombia | -5,2 | 0,86 | 36,27 | 1 | 20 | 0,0001* |
| - | USA vs Nativas | -10,43 | 1,16 | 80,14 | 1 | 20 | 0,0001* |
| LR | Colombia vs Nativas | 2,29 | 1,11 | 4,29 | 1 | 20 | 0,0531 |
| - | USA vs Colombia | -12,72 | 1,48 | 74,17 | 1 | 20 | 0,0001* |
| - | USA vs Nativas | -9,09 | 4,55 | 3,99 | 1 | 20 | 0,0612 |
| A | Colombia vs Nativas | 4,52 | 2,3 | 3,86 | 1 | 20 | 0,0652 |
| - | USA vs Colombia | -13,61 | 4,27 | 10,16 | 1 | 20 | 0,0051* |
| - | USA vs Nativas | -16,73 | 2,48 | 45,63 | 1 | 20 | 0,0001* |
| BST | Colombia vs Nativas | 6,13 | 2,48 | 6,12 | 1 | 20 | 0,0235* |
| - | USA vs Colombia | -22,85 | 2,71 | 70,99 | 1 | 20 | 0,0001* |
*Diferencia significativa entre medias (p0,05), EST = diferencia promedio estimada, EE = error estándar de la diferencia de medias, F = valor del estadístico F calculado, gln = grados de libertad del numerador, gld = grados de libertad del denominador/ * significant difference between means (p0,05), EST = estimated mean difference, SE = standard error of the difference of means, F = calculated F value, gln = numerator degrees of freedom, gld = denominator degrees of freedom.
Por su parte, los análisis realizados de contrastes de las medias de las variables según la procedencia de las cepas a nivel de campo (Tabla 5), demostraron que en promedio las cepas nativas presentaron más cantidad de hojas, así como centímetros de largo de raíz y altura con respecto a las otras 2 cepas importadas, a excepción de la biomasa seca total pues en promedio la cepa colombiana tuvo 38,03 gramos más que las cepas nativas.
Tabla 5 Contrastes y estadísticos asociados para las variables evaluadas en condiciones de campo.
| Variable | Contraste | EST | EE | F | gln | gln | gld | p-valor |
| NH | USA vs Nativas | -55,8 | 0,49 | 13099,9 | 1 | 1 | 20 | 0,0001* |
| Colombia vs Nativas | -28,9 | 0,52 | 3045,84 | 1 | 1 | 20 | 0,0001* | |
| USA vs Colombia | -26,9 | 0,24 | 12447,8 | 1 | 1 | 20 | 0,0001* | |
| - | USA vs Nativas | -15,83 | 1,22 | 169,62 | 1 | 1 | 20 | 0,0001* |
| LR | Colombia vs Nativas | -14,56 | 0,75 | 381,17 | 1 | 1 | 20 | 0,0001* |
| - | USA vs Colombia | -1,27 | 1,17 | 1,17 | 1 | 1 | 20 | 0,2925 |
| - | USA vs Nativas | -12,87 | 0,86 | 222,47 | 1 | 1 | 20 | 0,0001* |
| A | Colombia vs Nativas | -18,71 | 0,62 | 908,19 | 1 | 1 | 20 | 0,0001* |
| - | USA vs Colombia | 5,84 | 0,84 | 47,81 | 1 | 1 | 20 | 0,0001* |
| BST | USA vs Nativas | -27,09 | 1,4 | 374,92 | 1 | 1 | 20 | 0,0001* |
| Colombia vs Nativas | 38,03 | 1,82 | 437,3 | 1 | 1 | 20 | 0,0001* | |
| USA vs Colombia | -65,12 | 1,55 | 1754,91 | 1 | 1 | 20 | 0,0001* |
*Diferencia significativa entre medias (p0,05), EST = diferencia promedio estimada, EE = error estándar de la diferencia de medias, F = valor del estadístico F calculado, gln = grados de libertad del numerador, gld = grados de libertad del denominador/ * significant difference between means (p0,05), EST = estimated mean difference, SE = standard error of the difference of means, F = calculated F value, gln = numerator degrees of freedom, gld = denominator degrees of freedom.
*Diferencia significativa entre medias (p<0,05), EST = diferencia promedio estimada, EE = error estándar de la diferencia de medias, F = valor del estadístico F calculado, gln = grados de libertad del numerador, gld = grados de libertad del denominador/ * significant difference between means (p<0,05), EST = estimated mean difference, SE = standard error of the difference of means, F = calculated F value, gln = numerator degrees of freedom, gld = denominator degrees of freedom.
Además, los resultados de invernadero y campo mantuvieron los mismos resultados de contraste entre las cepas, y se reportan como las mejores las cepas nativas en la mayoría de variables y solo en el caso de la biomasa seca total la cepa colombiana en promedio fue mejor.
Discusión
En los ensayos tanto a nivel de campo como en invernadero en los resultados de biomasa seca total y altura de las plantas de tomate, se obtuvo como mejores tratamientos los de T. asperellum (THC-02) y T. asperelloides (THM-03), aunque en la variable altura la mayoría de los tratamientos estuvieron muy similares en tamaño. Se ha demostrado que las aplicaciones de Trichoderma spp. llevan a incrementos de peso seco, el almidón, el azúcar total y soluble y a reducir el contenido de azúcares solubles en las hojas de diferentes plantas (Adams et al. 2007, Lamba et al. 2008, Shoresh y Harman 2008 a y b, Shoresh et al. 2010). El nivel de promoción del crecimiento inducido por las cepas de Trichoderma puede ser bastante sustantivo; por ejemplo, con la cepa THM-03 se logró un mayor promedio de biomasa total en comparación con las demás cepas (USA-nativas). Es por ello, que un método para aumentar la eficiencia de fertilizantes químicos y disminuir la cantidad de fertilizantes aplicados en la producción agrícola es el uso de microorganismos que promueven el crecimiento de las plantas (Spolaor et al. 2016).
Al comparar los resultados de biomasa tanto a nivel de invernadero como campo con los obtenidos por Silva et al. (2020) en su estudio realizado con soya donde las plantas tratadas con un conjunto de T. asperellum, mostraron una biomasa de raíces significativamente mayor que las plantas control. Adicionalmente, en el estudio realizado por Zhang et al. (2018) en el cultivo de pastos determinó que el biofertilizante de Trichoderma (9000 kg.ha-1) efectivamente regula la química del suelo y las comunidades microbianas, ya que impulsa sustancialmente la biomasa vegetal aérea en comparación con otros fertilizantes orgánicos que no contienen Trichoderma.
Varios estudios han demostrado que diversas cepas de T. harzianum presentan la habilidad de promover el crecimiento de las plantas, a través del incremento en la absorción de nutrientes, que estimulan los factores de crecimiento tales como IAA y GA3 y disminuyen los niveles de etileno debido a la colonización de la raíz (Prasad et al. 2017, Harman 2011). El incrementar los niveles de IAA y GA3 es un mecanismo directo por el cual, los agentes biocontroladores promueven el crecimiento de las raíces, el tallo y el área foliar en plantas de tomate (Olowe et al. 2022).
En ambos ensayos con las plantas de tomate inoculadas con diferentes cepas de Trichoderma en el caso de la longitud de raíz, las plantas tratadas con la cepa nativa T. asperelloides (THM-03) mostraron una longitud de raíz significativamente mayor en comparación con los demás tratamientos. La inoculación de las raíces de plantas con Trichoderma resulta en cambios en el desarrollo de las mismas, tales como raíces profundas, más robustas y una mayor cantidad de raíces secundarias, lo cual proporciona un mayor volumen de suelo para la absorción de nutrientes (Shoresh et al. 2010), lo cual puede deberse a que ciertas especies de Trichoderma poseen una estrecha asociación con las raíces de las plantas o son endófitos comunes de estas (Olowe et al. 2022).
La estimulación de crecimiento y los incrementos en productividad de cultivos asociados a inoculaciones con Trichoderma se han observado en un amplio número de especies de plantas como clavel, rábanos, tomate, lechuga, maíz, maní y frijol, entre otros (Gravel et al. 2007, Hoyos 2011, Gupta et al. 2014, Ayyandurai et al. 2021). Se ha encontrado que aislamientos de Trichoderma contribuyen al crecimiento longitudinal de las raíces de maíz y algunos pastos, que hacen que estos cultivos sean más resistentes a la sequía y enfermedades, además, se ha observado que, en el caso del maíz, requiere un 40% menos de fertilizantes nitrogenados en relación con las plantas que no están inoculadas (testigo) (Harman et al. 2004). La inoculación de plantas de tomate con T. harzianum cepas FCCT 16 y FCCT 199-2, en particular aumentaron significativamente el peso fresco de la raíz y las plantas inoculadas con FCCT 16 mostraron el mayor porcentaje de crecimiento de la raíz, además, se señaló que todas las plantas inoculadas mostraron mayor proliferación de raíces laterales en comparación con las plantas testigo (Bader et al. 2020).
Existe evidencia de la capacidad de especies de Trichoderma para promover el crecimiento de las plantas, como T. asperellum que se ha descrito el modo de acción que es proveer salud y mayor productividad (Calin et al. 2019) y en el caso de T. harzianum los modos de acción sería mediante inducción del crecimiento temprano de las plantas (Eltlbany et al. 2019), incrementar la germinación de semillas de tomate y producir ácido harzianico (Vinale et al. 2013), además de promover la producción de hormonas en las plantas para el crecimiento de raíces y tallos (Cai et al. 2015). Por ejemplo, en el ensayo con plantas de maíz dulce a nivel de invernadero con la cepa de Trichoderma T22 se obtuvo un aumento en el crecimiento de raíces y brotes con un promedio del 66% mayor que el tratamiento testigo (Bjorkman et al. 1998). Al igual que en otro estudio de Zachow et al. (2010), Trichoderma velutinum GI/8 aplicado como suspensión de esporas a plántulas de lechuga, mostró aumentos significativos en la longitud de la raíz, el área de la hoja, longitud y peso en comparación con el control no tratado.
Las plantas de tomate que se inocularon con las diferentes cepas de Trichoderma mostraron un mayor desarrollo, ya que presentaron una cantidad de hojas significativamente mayor que el tratamiento testigo. Se observó que en el caso del ensayo en invernadero los tratamientos que contenían la misma especie de Trichoderma no se diferenciaron, pero sí entre especies ya sea T. guizhouense (THU-01 y THM-04), T. asperelloides o T. asperellum, donde T. asperellum (THC-02) y T. asperelloides (THM-03) tienen en promedio, el mayor número de hojas por planta, sin embargo, un aspecto importante es que las cepas nativas presentaron para todas las variables valores mayores. Por el contrario, en el ensayo de campo el tratamiento THM-03 (T. asperelloides) mostró una mayor cantidad de hojas en comparación con todos los demás tratamientos. Si comparamos con los resultados obtenidos por Sani et al. (2020) con plantas de tomate donde con el tratamiento T4 (Carbón + Trichoderma + 50% dosis de N-P-K) a los 60 días del cultivo obtuvo la mayor cantidad de hojas por planta en promedio de 71,38 con una altura promedio de 112,75 cm, con la reducción del 50% de la aplicación de fertilización química.
Se ha demostrado que las aplicaciones de Trichoderma spp. llevan a incrementos en el peso seco, en los contenidos de almidón, azúcar total y soluble y a reducir el contenido de azúcar en las hojas de diferentes plantas (Friedman et al. 2019, Lamba et al. 2008, Shoresh y Harman 2008 a y b, Shoresh et al. 2010). Estudios realizados por Li et al. (2018), mostraron que la cepa CHF 78 de T. asperellum puede reducir la severidad del marchitamiento de plantas de tomate por Fusarium sp. y promover el crecimiento de las plantas, lo que se puede atribuir a su capacidad para solubilizar Ca3(PO4)2 y producir celulasas, sideróforos, IAA, proteasas y quitinasas. Del mismo modo, Trichoderma longipile y Trichoderma tomentosum aumentó el área foliar entre un 58% a un 71%, el peso seco en los brotes (91-102%) y peso seco de la raíz (100-158%) de plántulas de repollo en ensayos de invernadero (Rabeendran et al. 2000).
El potencial uso beneficioso de microorganismos para el desarrollo de cultivos, actividades fisiológicas y la acumulación de nutrientes tiene un fuerte atractivo en todo el mundo, especialmente porque es una tecnología de bajo costo, que es fácil de aplicar y utilizar, no contamina, y facilita la intensificación sostenible de la agricultura moderna en un contexto deseable (Silva et al. 2020, Nascente et al. 2017, Singh et al. 2021).
De acuerdo con las cepas de Trichoderma spp. aisladas si comparamos las nativas con las importadas, se obtuvo que T. asperellum de Colombia, exponen resultados muy prometedores y semejantes a la cepa nativa de T. asperelloides, donde lo que se debería de evaluar es el beneficio con el costo de su importación, factor que es importante para el agricultor. Por el contrario, se logró comprobar que no todas las importaciones de productos biológicos van a presentar excelentes resultados en los cultivos.
Estos resultados se pueden comparar con la investigación realizada por Konappa et al. (2018), donde obtuvo un aumento significativo en el crecimiento de las plantas de tomate y los parámetros generativos en las plantas tratadas con T. asperellum. En otro estudio donde se aislaron e identificaron especies de Trichoderma de la rizosfera de plantas de Syringa oblata, con una presencia de 4 especies: T. pseudoharzianum (n=46), T. afroharzianum (n=41), T. atroviride (n=29), and T. asperelloides (n=21). Las especies que presentaron excelentes resultados tanto en función del biocontrol como en la promoción del crecimiento fueron T. afroharzianum T52 y T. asperelloides T57 (Liu et al. 2020).
Conclusiones
Existen cepas nativas de Trichoderma que promueven el crecimiento vegetal de las plantas de tomate en las variables evaluadas que aportan mayor acumulación de biomasa, incremento de la altura, más longitud de raíz y número de hojas tanto a nivel de invernadero como en campo. Los mejores resultados los presentó la especie de T. asperellum (nativa), no obstante, se obtuvieron resultados similares con la especie importada T. asperelloides.
