INTRODUCCIÓN

Las especies de Agave son recursos de zonas áridas y semiáridas de México (Pérez Molphe et al., 2012), de las que se obtiene materia prima para la industria de bebidas alcohólicas y de fibras naturales (Martínez-Ramírez et al., 2014). Las poblaciones de varias especies están disminuyendo debido a su aprovechamiento no planificado (SEMARNAT, 2010), por lo que una alternativa para incrementar las poblaciones es propagarlas in vitro y establecer plantaciones. Hay antecedentes de micropropagación de A. fourcroydes Lem. (Garriga et al., 2010), A. tequilana Weber (Angeles-Espino et al., 2012), A. grijalvensis B. Ullrich (Santíz et al., 2012), A. angustifolia Haw. (Monja-Mio et al., 2015), que describen los procedimientos de propagación in vitro, la transferencia de las plantas a sustrato e invernadero para su aclimatización. No obstante, según Pospíšilová et al. (2000), las plantas micropropagadas poseen características morfológicas y fisiológicas que dificultan su transferencia directa a condiciones de campo, por lo que deben someterse a una etapa de aclimatación.

En A. angustifolia se demostró que las plantas micropropagadas responden positivamente al abastecimiento de nutrimentos mediante fertirriego (Enríquez-del Valle et al., 2012), lo que permite establecen en vivero durante ocho a 12 meses, donde crecen al tamaño adecuado para trasplantarlas a campo. No hay suficiente información sobre el abastecimiento nutrimental a plantas micropropagadas de A. potatorum establecidas en vivero, por lo que el objetivo del presente estudio fue evaluar las características morfológicas y anatómicas de plantas de A. potatorum Zucc, micropropagadas-aclimatadas y fertirrigadas en vivero durante ocho meses con cantidades diferentes de nutrimentos.

MATERIALES Y MÉTODOS

El presente trabajo se realizó durante los años 2014 y 2015 en el laboratorio de cultivo de tejidos vegetales, invernadero y vivero del Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca, México, localizado a 17o 02’ N, 96o 44’ O y altitud de 1530 m. Se obtuvieron in vitro 220 plantas de A. potatorum mediante la proliferación de brotes adventicios y su posterior enraizado. Las plantas micropropagadas se transfirieron individualmente a macetas de 300 cm3 con sustrato de perlita-turba de musgo (1:1) y se establecieron durante 70 días en invernadero con 80-90 % de humedad relativa mediante un sistema de riego por nebulización intermitente de 10 s cada 12 min, de 10:00 a 15:00 h diariamente. Se utilizó radiación solar difusa, que a medio día era de 400 µmol m^-2 s^-1.

Transcurridos 70 d las plantas se establecieron durante 150 d en vivero, expuestas a menor humedad relativa, radiación solar disminuida 40 % mediante malla sombra, que a medio día fue de 1000-1200 µmol m^-2 s^-1. Las plantas se fertirrigaron a nivel de sustrato dos veces por semana con solución nutritiva (SN) de la formulación universal de Steiner (Steiner, 1984) diluida a 20 %. Todo lo anterior de acuerdo con el procedimiento descrito por Enríquez et al. (2016). Transcurridos los 150 d en vivero se eligieron 180 plantas homogéneas en tamaño y de apariencia sana y se trasplantaron en contenedores individuales de polietileno de 1529 cm³ con tierra agrícola, que se analizó conforme a la norma oficial mexicana NOM-021-RECNAT-2000 (SEMARNAT, 2002).

Las características de la tierra fueron: textura franco-arenosa (método del hidrómetro de Boyoucous), macrominerales: 1.21 mEq de K 100 g^-1 y 87.75 mg de P kg^-1; pH 7.7 (método del potenciómetro), conductividad eléctrica 0.46 dS m^-1 y materia orgánica 1.92 %. El total de plantas se separó en seis grupos de 30, y cada grupo se fertirrigó con la SN Steiner, a una de las diluciones siguientes: 5, 20, 40, 60, 80 y 100 % de concentración de nutrimentos y pH ajustado a 5.8. La cantidad de nutrimentos en mg L^-1 de la SN al 100 % fue: 102.6 N, 30.6 P, 220.1 K, 182.3 Ca, 49.0 Mg y 110.9 S. Cada planta se fertirrigó con 200 mL de SN dos veces por semana durante ocho meses. El experimento se estableció de acuerdo con un diseño completamente al azar, usando una planta como unidad experimental con 30 repeticiones por tratamiento.

Al inicio del experimento se tomaron al azar 12 plantas para cuantificar área foliar (cm²) mediante escaneo y uso de software de procesamiento de imágenes (ImageJ®), volumen foliar (cm³) mediante desplazamiento de agua en una probeta graduada y la suculencia, que entre diversos criterios para describirla (Mantovani, 1999) se eligió el método de Salisbury y Ross (1992) como la relación volumen foliar/área foliar (cm³ cm^-2). En la parte basal de la hoja más grande se realizó un corte transversal de 0.5 mm de espesor, que se colocó sobre un portaobjetos con una escala milimétrica, en el que se observaron al microscopio (40x) y contabilizaron los haces vasculares y se determinó el área de la sección transversal mediante ImageJ®. Las muestras de la parte aérea (tallo + hojas) y de la raíz se secaron en estufa de convección a 70 ºC hasta peso constante y su biomasa se cuantificó en balanza analítica con precisión de 0.1 mg. Se obtuvo la relación de biomasa entre la parte aérea y la raíz (Pa/R); al final del experimento se tomaron al azar ocho individuos por tratamiento para cuantificar las mismas variables de inicio. Los datos fueron analizados en el programa SAS, Versión 9 (SAS Institute, 2002), a través del cual se obtuvo un análisis de varianza y comparaciones de medias (Tukey, 0.05).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Las plantas micropropagadas-aclimatadas en invernadero y cultivadas en vivero deben mostrar vigor de crecimiento y morfología apropiada para su establecimiento en campo (Monja-Mio et al., 2015). Durante las etapas de invernadero y vivero, el suministro de nutrimentos fue un factor que promovió que plantas micropropagadas de Agave angustifolia (Enríquez-del Valle et al., 2012), A. americana (Enríquez et al., 2013) y A. potatorum (Enríquez et al., 2016) alcanzaran tamaño mayor. En este experimento, cuando las plantas de A. potatorum se trasplantaron a macetas con tierra agrícola tenían 220 d de crecimiento ex vitro, 120.2 cm² de área foliar, 22.3 cm³ de volumen foliar y una suculencia de 0.18 cm³ cm-².

La sección transversal de la hoja tenía 0.2 cm² de área, donde se contabilizaron 86.5 haces vasculares. Cuando transcurrieron los 240 d del experimento, todas las plantas en las diversas condiciones fueron más grandes, en relación positiva con el abastecimiento de nutrimentos. Los análisis de varianza mostraron que las dosis de fertirriego tuvieron efecto diferente altamente significativo (P ≤ 0.01) en área foliar, volumen foliar, número de haces vasculares de la sección transversal, área de la sección trasversal de la hoja, materia seca acumulada en la parte aérea, raíz y en la total (Cuadro 1).

Estos resultados difieren de los datos obtenidos por Martínez et al. (2012) y Martínez-Ramírez et al. (2014), quienes evaluaron el crecimiento de plantas de A. potatorum establecidas en campo como monocultivo o asociadas con maíz (Zea mays) o frijol (Phaseolus vulgaris) y que se fertilizaron con regímenes diferentes de nitrógeno (0, 50, 100 y 150 kg ha^-1). Sus resultados mostraron que las dosis de fertilización no tuvieron efectos diferentes en diámetro, altura, área foliar y hojas desplegadas de las plantas.

En varias especies vegetales las raíces pueden constituir entre el 20 y el 50 % del peso seco total, y las plantas sometidas a déficit de agua o abastecimiento de nutrimentos acumulan menos biomasa y la mayor proporción de esta biomasa se ubica en las raíces (Martínez et al., 2012), en comparación con plantas que crecen en condiciones óptimas de agua y nutrimentos. En el presente estudio, las plantas de A. potatorum micropropagadas establecidas en vivero y sometidas a dosis diferentes de fertirriego mostraron que del 70.1 al 75.7 % de su materia seca total se acumuló en la parte aérea (tallo + hojas) y del 24.3 al 29.9 % se acumuló en la raíz (Cuadro 2).

Las plantas abastecidas con diferentes cantidades de nutrimentos no mostraron diferencias significativas en la relación de peso de la parte aérea/raíz. Al inicio del experimento, las hojas de las plantas micropropagadas tenían 0.18 cm³ cm^-2 de suculencia y 240 d después las hojas de todas las plantas que se abastecieron con las diferentes dosis de nutrimentos habían aumentado en suculencia entre 0.30 y 0.41 cm³ cm^-2, que no fueron significativamente diferentes (Cuadro 2).

La suculencia y grosor de las hojas son por causa de la abundancia de células con vacuolas grandes para almacenar agua y acumular ácidos orgánicos durante la noche, característica de las plantas de metabolismo ácido crasuláceo adaptadas a las zonas áridas (Barrera et al., 2014). En el presente estudio, conforme se suministró a las plantas cantidades crecientes de nutrimentos, éstas desarrollaron área foliar y área de la sección transversal basal más grandes, ya que las plantas fertirrigadas a 5 y a 100 % de concentración de nutrimentos tuvieron 529.4 y 965.6 cm² de área foliar, 1.37 y 2.0 cm² de área de la sección transversal de la base de la hoja, donde se contabilizaron 201 y 263 haces vasculares, respectivamente, que en cada caso fueron significativamente diferentes (P ≤ 0.01).

La capacidad de fotosíntesis de las plantas está relacionada con su área foliar, y en cultivos de olivo (Olea europaea L.) se ha determinado que la condición nutrimental de la planta, principalmente nitrógeno, es un factor limitante del tamaño de su área foliar, contenido de clorofila foliar y fotosíntesis neta, que están directamente asociados con la magnitud de crecimiento y acumulación de materia seca (Boussadia et al., 2010).

CONCLUSIONES

Las plantas en vivero fertirrigadas durante 240 d con cantidades diferentes de nutrimentos generaron crecimiento diferenciado en área foliar, área de la sección transversal de la hoja y número de haces vasculares, materia seca acumulada en la parte aérea, en la raíz y total. La magnitud del crecimiento fue en relación positiva con la dosis de fertirrigación, alcanzando mayor tamaño aquellas plantas que recibieron solución nutritiva del 80 al 100 % de la formulación de Steiner.

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Notas de autor

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