La importancia de la fertilización orgánica en las interacciones bióticas entre hongos micorrízicos arbusculares (HMA), insectos herbívoros y cultivares de maíz

Abstract

Interactions between plant roots and their associated microbiota affect plant growth and nutrition and thereby indirectly also aboveground higher trophic level arthropods like herbivores, parasitoids and pollinators. Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) and other root associated microorganisms affect different aspects of insect herbivores such as their performance in terms of level of herbivory and lifecycle parameters including growth, survival, fecundity and population density. Hence, to employ an agroecological crop pest management it is important to improve the knowledge about how agricultural practice affect such interactions between plants, root associated microorganisms and foliar insect herbivores. This study hypothesized that a greater amount of organic matter in the soil contains a higher proportion of beneficial microorganisms, which provide more nutrients to the plant and this, in turn, gives it greater tolerance against insect herbivory. On this basis, the following objectives were proposed: 1) to evaluate the effect of organic and mineral fertilization on the performance of different maize cultivars and the microorganisms associated to their roots, and 2) to determine how organic and mineral fertilization affect the biotic interactions between arbuscular mycorrhizal fungi (AMF), maize cultivars and herbivorous insects. Four experiments were carried out to comply with the objectives described above. The first evaluated the plant performance and the associated microorganisms in 4 maize cultivars (2 land races and 2 hybrids) and six organic fertilizers (green manure cow manure, and compost) as the two main factors. In the second and third experiment, the influence of organic and mineral fertilization on herbivory by Spodoptera frugiperda larvae on two maize cultivars (hybrid and land race) was evaluated. In the fourth experiment, the role of three pure AMF isolates was evaluated in the herbivory by larvae of Spodoptera exigua in two maize cultivars (hybrid and land race).

Las interacciones entre las raíces de las plantas y su microbiota asociada afectan el crecimiento y la nutrición de las plantas, por lo tanto, los artrópodos de niveles tróficos superiores como herbívoros, parasitoides y polinizadores también son afectados indirectamente. Los hongos micorrízicos arbusculares (HMA) y otros microorganismos asociados a las raíces afectan en diferentes aspectos a los insectos herbívoros, como en su rendimiento respecto a su nivel de herbivoría y parámetros de su ciclo de vida, incluyendo el crecimiento, la sobrevivencia, la fecundidad y la densidad poblacional. Por lo tanto, para llevar a cabo un manejo agroecológico de plagas adecuado de los cultivos, es importante profundizar el conocimiento sobre cómo las prácticas agrícolas afectan tales interacciones entre plantas, microorganismos asociados con las raíces y los insectos herbívoros foliares. Este estudio planteó la hipótesis de que una mayor cantidad de materia orgánica en el suelo contiene una mayor proporción de microorganismos benéficos, que proporcionan más nutrientes a la planta y, a su vez, le otorga una mayor tolerancia contra los insectos herbívoros. Sobre esta base, se propusieron los siguientes objetivos: 1) evaluar el efecto de la fertilización orgánica y mineral en el rendimiento de diferentes cultivares de maíz y los microorganismos asociados a sus raíces, y 2) determinar cómo la fertilización orgánica y mineral afectan las interacciones bióticas entre hongos micorrízicos arbusculares (HMA), cultivares de maíz e insectos herbívoros. Se llevaron a cabo cuatro experimentos para cumplir con los objetivos descritos anteriormente. El primero de ellos evaluó el rendimiento de la planta y los microorganismos asociados en cuatro cultivares de maíz (2 nativos y 2 híbridos) y seis fertilizantes orgánicos (abono verde, estiércol y composta) como los dos factores principales.