Tropical and Subtropical Agroecosystems 27 (2024): Art. No. 070 Díaz-Chuquizuta et al., 2024 RESPUESTA DEL MAIZ A LA APLICACIÓN DE CONSORCIO MICROBIANO Y SU COMBINACION CON BIOL, EN CONDICIONES DE TRÓPICO SECO † [RESPONSE OF CORN TO THE APPLICATION OF MICROBIAL CONSORTIUM AND ITS COMBINATION WITH BIOL, UNDER DRY TROPIC CONDITIONS] Henry Díaz-Chuquizuta1; Percy Díaz-Chuquizuta2* and Yuri Gandhi Arévalo-Aranda1,3 1Estación Experimental Agraria El Porvenir. Dirección Seguimiento y Monitoreo de Estaciones Experimentales. Instituto Nacional de Innovación Agraria (INIA). Carretera Fernando Belaúnde Terry, Km 14.5, Juan Guerra, San Martín 22200, Perú. Email: henrydiazch1976@gmail.com 2Estación Experimental Agraria El Porvenir. Dirección de Desarrollo Tecnológico Agraria. Instituto Nacional de Innovación Agraria (INIA). Carretera Fernando Belaúnde Terry, Km 14.5, Juan Guerra, San Martín 22200, Perú. Email: pdiaz023@gmail.com 3Facultad de Ingeniería y Arquitectura. Universidad Peruana Unión. Jr. Los Mártires, 22201, Tarapoto, San Martín, Perú. Email: yuri.arevalo@upeu.gob.pe *Corresponding author SUMMARY Background: The utilization of organic fertilizers is put forward as an effective approach to address soil degradation and enhance crop yields. Objective: To assess the impact of applying microbial consortia, in combination with fermented liquid fertilizer (biol), on maize grain production, with a focus on fostering sustainable family farming in dry tropical conditions. Methodology: A randomized complete block design with three blocks and divided plots was employed, with the main plots featuring various maize cultivars, while the subplots consisted of four bioferments and a control treatment. The bioferments included Microbial Consortium (CM), BIOL+CM, and BIOL+EM-1, compared to the commercial product Efficient Microorganisms (EM-1) and a control with no application. Parameters such as days to male and female flowering, plant and ear height, leaf area, grain diameter, and yield, along with the physical and chemical soil characteristics, were evaluated following the bioferment application. Results: The application of BIOL+CM to the Marginal 28T variety resulted in increased plant height (164.17 cm) and cob size (65.83 cm), as well as a larger leaf area (361.17 cm²). It also enhanced the grain yield of the Marginal 28T variety (3.42 tꞏha-1) and the HS-1 hybrid (3.02 tꞏha-1). Implications: The combined use of locally-sourced microbial consortia and Biol significantly improves the agronomic performance of hard yellow corn and aids in maintaining the soil's physical and chemical conditions, thereby promoting its enhancement. Conclusion: The Marginal 28T variety and the HS-1 hybrid exhibited a favorable response to the application of microbial consortia, particularly BIOL+CM, making it a viable option for family farming in dry tropical conditions. Key words: Yield; Marginal 28T, biol; microbial consortium; soil. RESUMEN Antecedentes: El empleo de abonos orgánicos se presenta como una medida efectiva para combatir la degradación de los suelos y potenciar el rendimiento de los cultivos. Objetivo: Determinar el efecto de la aplicación consorcios microbianos y su acción combinada con abono líquido fermentado (biol), sobre el rendimiento de grano de maíz, en miras de una agricultura familiar sostenible en condiciones de trópico seco. Metodología: Se utilizó el diseño experimental de bloques completos al azar en parcelas divididas, con tres bloques, teniendo como parcelas grandes a los cultivares y las subparcelas estuvieron conformados por cuatro biofermentos y un tratamiento testigo. Como biofermento se tuvo Consorcio microbiano (CM), BIOL+CM y BIOL+EM-1, comparado con producto comercial Microorganismos Eficientes (EM-1) y testigo sin aplicación. Se evaluó días a la floración masculina y femenina, altura de planta y mazorca, área foliar, diámetro y rendimiento de grano, y las características físico y químicas después de la aplicación de los biofermentos. Resultados: La aplicación de BIOL+CM en la variedad Marginal 28T, contribuyo a tener mayor altura de planta (164.17 cm) y mazorca (65.83 cm), área foliar (361.17 cm2), † Submitted November 7, 2023 – Accepted April 17, 2024. http://doi.org/10.56369/tsaes.5246 Copyright © the authors. Work licensed under a CC-BY 4.0 License. https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ ISSN: 1870-0462. ORCID = H. Díaz-Chuquizuta: http://orcid.org/0009-0009-3908-9384; P. Díaz-Chuquizuta: http://orcid.org/0000-0002-9893-5482; Y.G. Arévalo-Aranda: http://orcid.org/0000-0002-8797-5462 1 Tropical and Subtropical Agroecosystems 27 (2024): Art. No. 070 Díaz-Chuquizuta et al., 2024 mejorando también el rendimiento de grano la variedad Marginal 28T (3.42 tꞏha-1) y del hibrido HS-1 (3.02 tꞏha- 1). Implicaciones: Emplear consorcios microbianos de fuentes locales en combinación con Biol mejorar significativamente el rendimiento agronómico de maíz amarillo duro y aporta en mantener las condiciones físicas químicas del suelo, propiciando su mejora. Conclusión: La variedad Marginal 28T y el hibrido HS-1, responde de manera satisfactoria a la aplicación de consorcios microbianos en especial del BIOL+CM siendo una alternativa para agricultura familiar en condiciones de trópico seco. Palabras clave: Rendimiento; Marginal 28T; biol; consorcio microbiano; suelo. INTRODUCCIÓN capacidad para mejorar la calidad del suelo al ser inoculados acelerando la descomposición de la Actualmente, la agricultura se enfoca en prácticas materia orgánica por el incremento de la actividad más eco-amigables para mejorar los rendimientos de microbiana, aumentando la disponibilidad de los cultivos (Vásquez-Arroyo et al., 2023). A lo nutrientes, teniendo impacto positivo mejorando el largo de la historia, los agricultores han crecimiento y desarrollo fisiológico de las plantas incrementado su productividad mediante el uso de obteniendo mejores rendimientos (Castro-Barquero fertilizantes sintéticos, pero su uso indiscriminado ha y González-Acuña, 2021). tenido graves consecuencias, especialmente en la reducción de la fertilidad del suelo (Kosty et al., Es importante resaltar que la aplicación individual 2020). Esto ha ocasionado problemas ambientales a directa de consorcios microbianos en suelos largo plazo, como la compactación del suelo, la caracterizados por escasa materia orgánica, el uso disminución de la actividad microbiana y un deliberado de agroquímicos que afectan la dinámica aumento en los costos de producción. Además, de las poblaciones microbianas involucradas en la contribuye a la emisión de gases tóxicos, como los degradación y posterior ciclaje de nutrientes, así óxidos de nitrógeno, que dañan la capa de ozono, como la mecanización frecuente de los suelos que agravando así las preocupaciones ambientales alteran su estructura, reduciendo la porosidad y (Alarcón et al., 2020). limitando la aireación, exponen a los microorganismos a condiciones ambientales Por lo tanto, el empleo de abonos orgánicos se adversas, que afectan su efectividad, al no contribuir presenta como una medida efectiva para combatir la directamente con nutrientes como nitrógeno a las degradación de los suelos, por incorporarse plantas , sino como producto de la descomposición microorganismos, nutrientes, mejores condiciones de la materia orgánica presente en el suelo de humedad y temperatura que permiten potenciar el (Sarmiento et al., 2019; Sarmiento-Sarmiento et al., rendimiento de los cultivos (Díaz-Chuquizuta et al., 2022; Sterren et al., 2019). 2023). En particular, la utilización de abono orgánico líquido obtenido a través de la Por lo tanto es importante seguir ampliando el fermentación anaeróbica, emerge como una conocimiento sobre la importancia del uso de alternativa viable y rentable que puede ser consorcios microbianos locales y su combinación fácilmente incorporada en los sistemas de con abono líquido procedente de la fermentación producción de agricultura familiar (García-Gonzales anaeróbica (biol), especialmente en el cultivo maíz et al., 2020). amarillo duro que es tradicional en sistemas de producción familiar y clave en la producción de La obtención de este tipo de abono, se sostiene en la alimentos balanceados especialmente para aves y acción de consorcios microbianos la cual agrupan cerdos en todo el mundo, por generar una mayor hongos (Actinomicetes y micorrizas), bacterias conversión de materia seca en carne, leche y huevos (fijadoras de vida libre, productoras de ácido en comparación con otros cereales (Chávez et al. indolacético y solubilizadoras de fosfato) y 2022; Dei, 2017), por lo tanto, se planteó la levaduras beneficiosas (genero Sacharomyces), investigación teniendo como objetivo determinar el presentes de forma natural en diversos ecosistemas efecto de la aplicación consorcios microbianos y su montañosos poco alterados por acción antropogénica acción combinada en el proceso de obtención de biol (Sotomayor et al., 2022; Medina-Saavedra et al., (líquido fermentado), sobre el rendimiento de grano 2021), identificándose en bosque por el color verde, de maíz, en miras de una agricultura familiar anaranjado y blanco de las colonias microbianas en sostenible en condiciones de trópico seco. las hojarascas en descomposición, que son más visibles al inicio o al final de los períodos lluviosos MATERIALES Y MÉTODOS (Torres et al., 2022). La actividad microbiana en el suelo se ha establecido como un indicador altamente Lugar de estudio sensible de los cambios que experimentan los suelos bajo manejo agrícola, y juega un papel fundamental La investigación se desarrolló en las parcelas en el mantenimiento de la fertilidad del suelo a corto experimentales del Programa Nacional de Maíz en la y largo plazo (Rodríguez-Bustos et al., 2022). Estación Experimental Agraria “El Porvenir”, del Instituto Nacional de Innovación Agraria, ubicado Los consorcios microbianos en su forma líquida en el distrito de Juan Guerra, a 14 km de la ciudad fermentada son importantes en la agricultura, por su de Tarapoto, capital de la provincia de San Martin, 2 Tropical and Subtropical Agroecosystems 27 (2024): Art. No. 070 Díaz-Chuquizuta et al., 2024 región del mismo nombre, Perú, en las coordenadas y como subparcelas los biofermentos distribuidos en 6°35’41’’ Latitud Sur, 76°19´26’’ Longitud Oeste, y tres bloques. altitud de 205 m.s.n.m,. Los biofermentos usados fueron: Consorcio Características del campo y condiciones microbiano (CM), combinación de abono liquido ambientales de estudio fermentado y consorcio microbiano (BIOL+CM), un producto comercial Microorganismos Eficientes El campo utilizado para el estudio tiene más de 15 (EM-1), combinación de abono líquido fermentado años de historia en la investigación del cultivo de y el producto comercial (BIOL+EM-1) y un maíz. Durante este tiempo se ha practicado la tratamiento sin aplicación de biofermento (Testigo). labranza mínima del suelo, la no quema de rastrojos de cosechas, la aplicación convencional de fertilizantes químicos y plaguicidas. La zona se Tabla 1. Caracterización física y química del clasifica como bosque seco tropical según Aybar- suelo usado para siembra de maíz amarillo duro, Camacho et al. (2017). El estudio se realizó del 11 bajo condiciones de secano en la Estación de marzo al 14 de julio de 2022. Experimental Agraria (EEA) El Porvenir, Perú. Parámetro Resultado Interpretación Los datos climáticos se obtuvieron de la estación pH 6.40 Moderadamente automática El Porvenir, del Servicio Nacional de acido Meteorología e Hidrología (SENAMHI). La CE dSꞏcm-1 0.08 No salino temperatura media fue de 24.95°C, que esta dentro N% 0.10 Medio del rango ideal de 20 a 30°C requerido para la P mgꞏkg-1 5.21 Bajo floración, mientras que la precipitación acumulada K mgꞏkg-1 320.52 Alto fue 404.10 mm que estuvo por debajo del rango de MO % 2.00 Medio 500 a 650 mm (Díaz et al., 2022). Ca cmolꞏkg-1 9.90 Medio Mg cmolꞏkg-1 2.90 Medio El muestreo de suelos se realizó antes de la siembra, CaCO3 % 0.38 Muy Bajo en un área de 1203.8 m2, siguiendo un patrón de Arena % 30.00 Arcilloso zigzag. Se recolectaron diez submuestras de los Limo % 20.00 primeros 20 cm de profundidad, con la ayuda de un Arcilla % 50.00 barreno en forma de "T" de 50 cm. Estas pH: acidez del suelo; CE: conductividad eléctrica; submuestras se homogeneizaron para crear una MO: materia orgánica; N: nitrógeno; P: fósforo muestra compuesta de 1.00 kg, que se envió al disponible; K: potasio disponible; Ca: calcio laboratorio de suelos, agua y foliares del INIA en la intercambiable; Mg: magnesio intercambiable; EEA El Porvenir, donde se llevó a cabo los análisis CaCO3: carbonato de calcio. para determinar materia orgánica mediante el método de Walkley-Black, nitrógeno total mediante el método de Kjeldahl-N, fósforo utilizando el Preparación del consorcio microbiano (CM) método Olsen, potasio intercambiable en acetato de amonio (pH 7.00), pH (1:2, suelo:agua) y la Se preparó siguiendo el método de Restrepo y capacidad de intercambio catiónico (CIC) mediante Agredo (2020). Se extrajo cuatro kilos de los 10 cm acetato de amonio en pH neutro. La interpretación de superficiales de mantillo boscoso proveniente de los resultados se basó en los métodos especificados bosque primario, con micelios de hongos de colores en la norma mexicana NOM-021-SEMARNAT- blanco, naranja, marrón y café, siendo trasladado a 2000, emitida por la Secretaría del Medio Ambiente la EEA El Porvenir, donde se mezcló con 8 kg de y Recursos Naturales (SEMARNAT) en 2002. polvillo de arroz y 2 kg de melaza disuelta en agua para dar humedad. La mezcla se depositó Material genético y diseño experimental gradualmente en recipientes de 5 L, se compactó para eliminar el oxígeno y se dejó reposar durante 30 Se utilizó semilla de maíz amarillo duro de la días. Tras este reposo, se realizó la activación líquida variedad Marginal 28T (Registro N°036-INIPA) y del consorcio en un recipiente de 20 L. Se tomaron de híbrido simple experimental (HS-1), ambos 0.5 kg de la mezcla, se colocaron en una bolsa de tela generados a partir de material genético procedente de algodón y se sumergieron en 17 litros de agua de Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y para extraer microorganismos, posteriormente se Trigo (CIMMYT). añadió 1 kg de melaza y se selló herméticamente y se dejó fermentar por 30 días. Las parcelas de investigación (unidades experimentales) estaban conformadas por 4 surcos En el caso del producto comercial EM-1 de 8 m de longitud distanciados cada 0.8 m. Estas (Microorganismo eficientes), que viene en forma parcelas se establecieron en un arreglo de bloques líquida (1 L), la activación se hizo siguiendo los completos al azar en parcelas divididas. Como pasos recomendados por el fabricante del producto. parcelas principales se estableció la variedad de maíz 3 Tropical and Subtropical Agroecosystems 27 (2024): Art. No. 070 Díaz-Chuquizuta et al., 2024 Preparación del abono liquido fermentado (Biol) Manejo de experimento Se utilizó dos biodigestores tipo Bach, de 60 L de Se preparó el terreno con arado de disco de 250 mm capacidad, añadiendo en cada uno 12 kg de estiércol de diámetro y surcado a 0.80 m de distancia entre fresco de vacuno (N% 1.36, P% 0.51, K% 5.79, pH surcos. Se realizó el riego por gravedad antes de la 8.25, CE 124 dSꞏm-1), 1 litro de leche, 1 kg de siembra. Las semillas se protegieron con insecticida melaza 1 kg de ceniza, incorporando un litro de CM thiodicarb+imidacloprid, el mismo día de la siembra (activado) en uno de ello y el EM-1 (activado) en el a dosis de 15 mLꞏkg-1 de semilla. Una vez otro biodigestor, por último, los insumos se batieron impregnado el producto en la semilla, se procedió a con un palo de madera añadiendo 52 litros de agua sembrar dos semillas en cada punto de siembra. Cada de rio, dejando fermentar por 30 días. surco tuvo 41 puntos de siembra a 20 cm distanciados entre sí. A 7 días después de la siembra Al culminar el periodo de fermentación de cada se realizó un riego por gravedad complementario. preparación (CM, EM-1, BIOL+EM-1 y BIOL+CM), se tomó una muestra de 1 litro de cada Ninguno de los tratamientos recibió fertilización. Se una y se llevó al laboratorio de microbiología María realizo una aplicación preventiva con insecticida Tabusso de la Universidad Nacional Agraria La chlorantraniliprole, a razón de 5 ccꞏ20 L-1 (dosis de Molina, para conocer la presencia de los tipos de producto comercial). El control de malezas fue en grupos microbianos presentes en cada preparado dos oportunidades mediante la aplicación del (Tabla 2) y al laboratorio de Laboratorio de suelo, herbicida selectivo nicosulfuron, 50 mLꞏ20 L-1 aguas y foliares de la Estación Experimental durante la etapa de crecimiento vegetativo V3 (tres Agraria, para conocer el contenido de nutrientes en hojas verdaderas) y V7 (siete hojas verdaderas). cada preparación (Tabla 3). Tabla 2. Grupos microbianos encontrados en las muestras liquidas de los biofermentos antes de la primera aplicación en el maíz variedad Marginal 28T y HS-1. Análisis microbiológico Unidad CM EM-1 BIOL+CM BIOL+EM-1 Coliformes fecales NMPꞏmL-1 <3 <3 <3 <3 Escherichia coli NMPꞏmL-1 <3 <3 <3 <3 Pseudomonas sp NMPꞏmL-1 <3 <3 <3 <3 Bacterias fijadoras de vida libre NMPꞏmL-1 24 x 103 5 x 102 15 x 102 4 x 102 Actinomicetos UFCꞏmL-1 0 0 59 x 103 52 x 103 Bacterias solubilizadoras de fosfato UFCꞏmL-1 12 x 10 11 x 10 10 x 10 9 x 10 Micorrizas Esporasꞏ100 mL-1 20 0 10 8 Producción de ácido indolacético mgꞏmL-1 3.6 2.3 11.5 9.5 NMP: Número más probable, UFC: Unidades formadoras de colonia. Fuente: Laboratorio de ecología microbiana y biotecnología Marino Tabusso – UNALM (2022). Tabla 3. Caracterización química de los biofermentos en estudio antes de la aplicación en campo. Parámetros EM-1 CMB Biol+CMB Biol+EM-1 pH 3.56 3.63 4.82 3.77 CE dSꞏm-1 0.01 0.01 0.01 0.01 N mgꞏL-1 500.00 500.00 1200.00 600.00 P mgꞏL-1 0.00 100.00 200.00 100.00 Potasio mgꞏL-1 1000.00 700.00 1400.00 1400.00 Calcio mgꞏL-1 300.00 200.00 800.00 400.00 Magnesio mgꞏL-1 100.00 100.00 300.00 200.00 Sodio mgꞏL-1 <1.00 <1.00 100.00 100.00 S-SO -2 mgꞏL-14 100.00 200.00 100.00 200.00 Zinc mgꞏL-1 <1.00 <1.00 <1.00 <1.00 Cobre mgꞏL-1 <0.50 <0.50 <0.50 <0.50 Manganeso mgꞏL-1 <3.00 <3 12.69 4.93 Hierro mgꞏL-1 3.48 4.68 136.07 96.55 Boro mgꞏL-1 <0.10 <0.10 <0.10 <0.10 MO % 1.33 1.18 0.74 1.55 Fuente: Laboratorio de suelo, aguas y foliares de la Estación Experimental Agraria (EEA) El Porvenir (2022) 4 Tropical and Subtropical Agroecosystems 27 (2024): Art. No. 070 Díaz-Chuquizuta et al., 2024 Debido a las precipitaciones no fueron uniformes rendimiento en tꞏha-1 se calculó usando fórmula durante el experimento en campo, se realizaron 4 empelada por Díaz-Chuquizuta et al. (2023). riegos suplementarios por gravedad durante los días críticos, para garantizar el buen crecimiento del RG tꞏha-1 = (10000 /A) x PCC x ID x Fh/1000 (1) cultivo, siendo en las etapas de V2 (dos hojas Donde: verdaderas), V10 (Diez hojas verdaderas), VT RG tꞏha-1: Rendimiento de grano tꞏha-1. (aparición de panoja) y R2 (grano ampolla) épocas 10000: Área de una hectárea en m2. importantes recomendadas por Díaz et al. (2022) A: Área de parcela evaluada en m2. PCC: Peso de campo corregido de mazorcas Aplicación de los biofermentos cosechadas por parcela en kg. ID: Índice de desgrane (división entre peso de La dosis de aplicación de los biofermentos a base grano/peso de mazorca). EM-1, CMB, Biol+CMP y Biol+EM-1 se realizaron Fh: Factor de corrección de humedad, ajustado al 14 %. siguiendo las recomendaciones del producto 1000: Factor de conversión de kg a tꞏha-1. comercial de microorganismos eficientes (EM-1), usando 1 L de preparado en 20 litros de agua, una PCC = [(PI - (0.3 x PI) / PCP) + 0.3] x PC (2) mochila pulverizadora manual de palanca. Se Donde: realizaron tres aplicaciones las dos primeras se PCC: Peso de campo corregido en kg. aplicaron vía foliar y suelo en el estado vegetativo PI: Plantas ideales esperadas en surcos centrales. V3 (tres hojas verdaderas) y V6 (seis hojas PCP: Plantas cosechadas en surcos centrales. verdaderas), en estas etapas las plantas son pequeñas 0,3: Factor de corrección de fallas por perdida de por debajo de los 50 cm, la última aplicación en plantas por parcela. estado V9 (nueve hojas verdaderas), se realizó PC: Peso de campo (kg). directo al suelo, basándonos en las recomendaciones de Díaz-Chuquizuta et al. (2023) y García-Gonzales Fh = [(100 - % HC) / 86)] (3) et al. (2020) para maíz amarillo duro en condiciones Donde: de selva, debido que la planta en estado V9 presenta % HC: Porcentaje de humedad al momento de la cosecha. mayor altura en dicho estado. 86: Constante para estimar el rendimiento de grano comercial con humedad del 14 %. Evaluación de impacto de los consorcios microbianos y su combinación con biol en el suelo Análisis estadístico Después de completar los 124 días de ciclo Los datos obtenidos en el campo fueron procesados vegetativo, se cosecharon las mazorcas del utilizando tablas en el programa Excel. Se realizaron experimento y se procedió a extraer muestras de prueba de normalidad de Shapiro-Wilks (Royston, suelo de cada unidad experimental en función a los 1982) y homocedasticidad de Bartlett (1937). El tratamientos, obteniendo cinco muestras compuestas análisis de varianza y la comparación de medias se de 1 kg, que se llevaron al laboratorio de suelo, agua realizaron mediante la prueba de Tukey con un nivel y foliares de la EEA El Porvenir, para su análisis de de error del 5% utilizando el paquete estadístico caracterización físico químico respectivo. Rstudio (2023) v. 4.3.1 y la librería Agricolae (de Mendiburu, 2023). Variables evaluadas RESULTADOS Se registró los días a la floración masculina y femenina, tiempo en que el 50 % de cada unidad Respuesta de las variables agronómicas de maíz a experimental alcanzó el estado VT (aparición de la aplicación de los biofermentos panoja) y R1(aparición de estigmas, 2 a 3 cm de longitud), en estado R4 (grano pastoso, el embrión La investigación no reveló coeficientes de variación tiene aproximadamente la mitad del ancho del grano) que indiquen que los resultados hayan sido se midió diámetro de tallo en el tercer entrenudo por influenciados por factores externos no controlables debajo de la mazorca principal con una cinta en cada unidad experimental. Se evaluaron los diamétrica. La longitud y ancho de la hoja de la efectos de los tratamientos en el comportamiento mazorca principal se midió con flexómetro de 5 m agronómico de las variedades Marginal 28T y HS-1 con precisión de 1 mm. para obtener el área foliar se a través de tres fuentes de variación: cultivares, multiplicó con el factor de corrección 0.75 tratamientos y su interacción. Se observó una mayor (Escalona-Sánchez et al., 2021). Cuando las plantas diferencia entre los dos cultivares en cuanto a la estuvieron en R5 (grano duro) se registró la altura de altura de la planta, el área foliar y el diámetro del la planta y mazorca con flexómetro de 5 m, con 1 tallo. Por otro lado, los biofermentos mostraron mm de precisión. Al completar la madurez mayor efecto en la altura de la mazorca y el fisiológica del grano (punto negro), se cosecharon rendimiento de grano, siendo significativas la las mazorcas de las hileras centrales, obteniendo el interacción. En cuanto a los días de floración peso de campo utilizando una balanza digital de 50 masculina y femenina, no se observaron efectos kg de capacidad con 0.50 kg de precisión. El significativos de los tratamientos (tabla 4). 5 Tropical and Subtropical Agroecosystems 27 (2024): Art. No. 070 Díaz-Chuquizuta et al., 2024 Tabla 4. Promedios de la respuesta de cultivares de maíz Marginal 28T y HS1, a la aplicación de consorcios microbianos. Biofermentos Cultivares DFM DFF AP (cm) AMz (cm) AF (cm2) ØPlt (mm) RG (tꞏha-1) BIOL+EM-1 HS-1 58.67 a 66.00 a 139.00 de 41.00 ef 313.44 c 12.96 ab 2.72 cd BIOL+CM HS-1 58.00 a 67.00 a 135.00 e 37.67 ef 308.86 c 13.36 a 3.02 bc CM HS-1 58.33 a 66.00 a 141.67 cde 44.00 de 311.50 c 13.37 a 2.32 de EM-1 HS-1 57.00 a 66.00 a 137.00 de 39.67 ef 320.83 bc 13.39 a 2.01 ef Testigo HS-1 58.00 a 67.00 a 135.67 de 36.67 f 295.15 c 13.15 a 1,55 g BIOL+EM-1 Marginal 28T 57.33 a 67.00 a 148.17 bcd 50.17 cd 346.02 ab 12.44 ab 3.42 ab BIOL+CM Marginal 28T 57.33 a 68.33 a 164.17 a 65.83 a 361.17 a 12.05 b 3.81 a CM Marginal 28T 57.33 a 67.67 a 159.00 ab 60.00 ab 356.19 a 12.13 b 3.07 bc EM-1 Marginal 28T 57.33 a 67.67 a 152.67 abc 54.00 bc 364.56 a 12.71 ab 2.69 cd Testigo Marginal 28T 57.33 a 67.67 a 156.33 ab 57.67 b 359.09 a 12.14 b 1.83 fg p-valor Cultivar 0.77 0.24 0.01* 0.01* 0.00** 0.02* 0.02* p-valor Biofermentos. 0.84 0.91 0.06 0.00** 0.14 0.27 <0.00** p-valor Biofermentos x Cu ltivar 0.84 0.38 0.01* <0.00** 0.15 0.21 0.03* CV (%) 2.25 1.59 2.92 4.85 3.05 2.58 5.14 CMe 1.68 1.13 18.37 5.58 103.49 0.11 0.02 Media 57.66 67.04 146.87 48.67 333.69 12.77 2.64 Shapiro-Wilks.test 0.61 0.13 0.28 0.83 0.14 0.37 0.97 Bartlett.test 0.02 0.02 0.15 0.76 0.22 0.91 0.65 DFM: días a la floración masculina, DFF: días a la floración femenina, AP: Altura de planta, AMz: altura de mazorca, AF: área foliar, ØPlt: diámetro de tallo, RG: rendimiento de grano. abcdefg: Letras diferentes indican diferencias significativas (P<0.05). Valores mayores P<0.05 cumplen prueba de normalidad y homocedasticidad. En cuanto a la altura de la planta, se observó que el mejor promedio se obtuvo con la aplicación del En cuanto al carbonato de calcio, se reporta un nivel tratamiento BIOL+CM, y esto se repitió en las muy bajo en el testigo, EM-1 y las combinaciones de variables de altura de la mazorca, área foliar y BIOL+EM-1 y BIOL+CM, con la excepción del rendimiento de grano. tratamiento CM, que presentó un incremento 0.42%, subiéndolo a la clasificación de bajo. Efecto de la aplicación de los biofermentos en el suelo después de la cosecha del experimento En lo que, respecta a la materia orgánica (%), se observó que el testigo, después del experimento, Los resultados del análisis de suelo (tabla 5) pasó de ser clasificado como medio a bajo, mientras realizado en cada tratamiento no mostraron efectos que los demás tratamientos se mantuvieron en la mayores en el pH del suelo en comparación con el clasificación de medio, destacando el tratamiento análisis inicial; los valores obtenidos se presentaron BIOL+CM, por presentar un incremento del 0.48% dentro de la clasificación moderadamente ácido. Del más de materia orgánica con respecto a la muestra de mismo modo, la conductividad eléctrica se mantuvo suelo inicial. en la clasificación normal, sin restricciones para ningún tratamiento. Tabla 5. Condiciones de suelo después de la aplicación de los tratamientos en maíz amarillo duro variedad Marginal 28T y HS1 vs las condiciones del suelo antes de la instalación del experimento. Instituto Nacional de Innovación Agraria (INIA), San Martín, Perú. Parámetros BIOL+EM-1 BIOL+CM CM EM-1 TESTIGO Inicial (Tabla 1) pH 6.57 6.52 6.50 6.40 6.40 6.40 CE dSꞏcm-1 0.14 0.19 0.10 0.08 0.08 0.08 CaCO3 % <0.30 <0.30 0.80 0.55 0.38 0.38 MO% 2.27 2.48 2.30 2.30 1.90 2.00 N% 0.11 0.12 0.09 0.09 0.07 0.10 P mgꞏkg-1 1.96 2.37 5.29 6.39 5.20 5.21 K mgꞏkg-1 467.00 485.00 476.15 339.30 320.62 320.52 CICef cmolcꞏkg-1 20.13 17.60 20.33 15.11 14.22 14.30 Ca cmolcꞏkg-1 15.56 13.16 13.91 10.21 9.88 9.90 Mg cmolcꞏkg-1 2.84 2.83 4.35 3.43 2.85 2.90 K cmolcꞏkg-1 1.19 1.24 1.43 0.88 0.88 0.88 Arena % 28.00 26.00 30.00 27.00 34.00 30.00 Limo % 19.00 21.00 19.00 21.00 19.00 20.00 Arcilla % 53.00 53.00 51.00 52.00 47.00 50.00 Clase Textural Arcilloso Arcilloso Arcilloso Arcilloso Arcilloso Arcilloso Fuente: Laboratorio de suelo, aguas y foliares de la Estación Experimental Agraria (EEA) El Porvenir (2022) 6 Tropical and Subtropical Agroecosystems 27 (2024): Art. No. 070 Díaz-Chuquizuta et al., 2024 El contenido de nitrógeno (%N) inicialmente, se La floración femenina se retrasó 10 días en encontró en la categoría de contenido medio, comparación con la floración masculina en todos los después de la aplicación de los biofermentos, tratamientos, especialmente en la variedad Marginal permaneció en esa misma clasificación, con la 28T, que en experimentos similares con bioabonos excepción del testigo, que, al no recibir ninguna en trópico seco reporta 4 a 6 días de diferencia entre aplicación, descendió a la categoría de el inicio de floración masculina y la femenina (Díaz- medianamente pobre. Chuquizuta et al., 2022). Durante este experimento se reportó solo en mes de mayo la mayor El valor de fósforo disponible en el suelo al inicio se precipitación acumulada (135.70 mm), a diferencia situó en la categoría de bajo, y al finalizar el de otros meses, esto coincidió con los estados experimento, se observó incremento de 0.07 mgꞏkg- fenológicos V12 (doce hojas) y VT (inicio de 1 con CM y 1.18 mgꞏkg-1 con el tratamiento EM-1, antesis), y afecto provocando encharcamiento acercarse a la categoría de contenido medio. característicos en suelos de textura arcillosa, cuyos espacios de aire son limitados entre sus partículas del En cuanto al potasio disponible, todos los valores se suelo, tiene más microporos y con lluvias mantuvieron en la categoría de alto a lo largo del prolongadas, disminuye la aireación al retener más experimento. La Capacidad de Intercambio agua, limitando los espacios de aire entre las Catiónico (CIC) al inicio se encontraba en la partículas, esto es perjudicial en las raíces, para el clasificación de suelo pobre y mantuvo esa desarrollo óptimo de las plantas, ya que desempeña clasificación en el caso del testigo. En cambio, un papel importante en diversos procesos después de la aplicación de los demás tratamientos, metabólicos prioritarios entre ellos la fijación el CIC fue reclasificado como suelo de categoría simbiótica de nitrógeno y la absorción de nutrientes media. a través de las raíces que tienen impacto en el crecimiento y desarrollo general de la planta como El contenido de cationes intercambiables, como el se aprecia en la variable de floración (Pineda-Pineda calcio, al final de las aplicaciones, se clasificó en la et al., 2020). categoría alta, a diferencia del testigo que tuvo un descenso 0.08 cmolcꞏkg-1 con respecto al valor En todas las variables se observa que la variedad inicial en el suelo, que se encontró en la categoría Marginal 28T, responde mejor a la aplicación de los media. consorcios microbianos que el hibrido HS-1, una de las ventajas de una variedad de polinización libre En cuanto al magnesio, solo en los tratamientos CM como Marginal 28T, aparte de su estabilidad y EM-1 se clasificaron como alto por presentar genética, es su adaptabilidad a condiciones incremento del 1.45 cmolcꞏkg-1 y 0.53 cmolcꞏkg-1 ambientales y agronómicas que permitan disminuir respectivamente con respecto al testigo, mientras los costos de producción en productores que desean que, en el resto de los tratamientos, incluyendo el practicar la agricultura orgánica, aumentando la testigo y el valor inicial del suelo, se mantuvo en la sustentabilidad de sus agroecosistemas (Biasutti et categoría de contenido medio. La clase textural se al. 2021). mantiene constante en la categoría arcillosa. En este experimento se demuestra que la variedad DISCUSIÓN Marginal 28T alcanzo la mayor altura de planta con el biofermento a base de BIOL+CM, debido a su La inocuidad de los biofermentos en la tabla 2 se mayor contenido de Nitrógeno (1200 mgꞏL-1), como asegura al mantenerse por debajo de los 3 NMPꞏmL- se muestra en la tabla 3, estando esto relacionado con 1, umbral que señala la ausencia de coliformes su mayor contenido de bacteria fijadoras de vida fecales, Escherichia coli y Pseudomonas sp, valor libre encontrándose en este grupo los géneros que indica ausencia (Alarcón et al., 2019). Este bajo Azotobacter, Azospirillum, Beijerinckia, Azoarcus, nivel de concentración se atribuye al pH ácido (Tabla Burkholderia, Enterobacter, Klebsiella y Bacillus y 3) generado durante el proceso de fermentación Actinomicetos que también se encuentran mayor anaeróbica, que actúa como un factor limitante para cantidad como fijadores de nitrógeno siendo muy la proliferación de microorganismos presentes en las utilizados en agricultura para la producción de excretas, transformando efectivamente los biofertilizantes capaces de fijar nitrógeno biofermentos en un producto seguro y apto para el atmosférico (Huamán y Perales, 2021; Tanya- uso por parte de los productores (Ruvalcaba-Gómez Morocho y LeivaMora 2019), se encuentran en et al., 2019). Esta característica distintiva no solo suelos y tienen efectos beneficiosos en el garantiza la inocuidad del producto, sino que crecimiento de las plantas sistematizando sustancias también destaca la importancia del proceso de promotoras del crecimiento como acido indolacético fermentación en la creación de un entorno en el caso del género Azotobacter (Pilatuña-Quishpe desfavorable para la supervivencia de et al., 2021), cuya concentración fue 11.5 mLꞏL-1 en microorganismos perjudiciales, consolidando así su BIOL+CM, siendo mayor que en los demás idoneidad para el uso agrícola. biofermentos (Tabla 2). A ello puede deberse que el suelo en donde se aplicó BIOL+CM en la variedad Marginal 28T y en el hibrido HS-1, reporte en el 7 Tropical and Subtropical Agroecosystems 27 (2024): Art. No. 070 Díaz-Chuquizuta et al., 2024 análisis mayor porcentaje de Nitrógeno (0.12%) producción de ácido indolacético promotor del como se observa en la tabla 5, incrementando las crecimiento de las plantas. reservas de este elemento en el suelo para el próximo ciclo del cultivo. Estos hallazgos afirman lo mencionado por Castro- Barquero y González-Acuña (2021) y Sarmiento et Los mismo ocurre con la altura de mazorca y área al. (2019), ya que se observado que los consorcios foliar, por el efecto las bacterias en promover el microbianos CM y EM-1, a pesar de presentar mayor crecimiento, ya que contribuyen a incrementar la cantidad de bacterias fijadoras de vida libre y absorción de N a comparación del testigo, en muchos solubilizadoras de fosfatos por mililitro (Tabla 2), si casos este aumento va del 21 al 42% (Caviedes- no van dentro del proceso de fermentación Cepeda et al., 2022). El área foliar tiene relación con anaeróbica con otros insumos como estiércol de el rendimiento ya que a mayor superficie foliar existe vacuno, leche y otros para obtener biofermento, no mayor capacidad de producción de materia de lograran aportar con eficiencia (Tabla 3) al reserva y esta vinculado a los contenidos de crecimiento y desarrollo del cultivo de maíz ya sea nitrógeno que es el elemento juega un papel hibrido o una variedad. importante en el rendimiento, así como otros nutrimentos fósforo, potasio principalmente Se establece claramente que los maíces híbridos (Gutiérrez-Peña et al., 2022). En este experimento se exigen condiciones más rigurosas a fin de alcanzar encontró mayor significancia en la fuente de su máximo rendimiento superiores a las 8 tꞏha-1, ya variación de cultivar correspondiente a la variedad que necesitan niveles superiores de fertilidad cuyas Marginal 28T, se puede afirmar la influencia de la dosis de fertilización van hasta de 260 – 120 – 140 genética como su ventaja por ser una variedad de de N-P2O5-K2O, humedad con gasto de agua de 6 polinización libre. 039 m3ꞏha-1 durante los 120 días del cultivo, siendo importante en la germinación uniforme y dos En cuando al diámetro de tallo, se observó un semanas antes y después de la floración y un entorno fenómeno contrario al mencionado anteriormente. climático apropiado considerando la temperatura Se evidenció que los promedios de este parámetro optima media 25 a 30°C, para desplegar todo su fueron significativamente mayores en el hibrido HS- potencial productivo (Cieza et al., 2020; Chávez et 1, el cual se atribuye al vigor hibrido inherente a este al., 2022). El cultivo de maíces híbridos va más allá cultivar, el cual permite a la planta mejorar su de la simple siembra en el suelo, requiere una gestión estructura, mejorar la traslocación de nutrientes y nutricional precisa, una eficiente programación de expresar al máximo los rendimientos de grano como riego y una cuidadosa consideración de las menciona Rimieri (2023), subraya la importancia de condiciones climáticas. considerar no solo el tipo de híbrido, sino también su vigor, al evaluar las características morfológicas de Se realizó el análisis de suelo de cada tratamiento las plantas, ya que esto puede influir después de la cosecha del experimento, como se significativamente en su desarrollo y, por ende, en su muestra en la tabla 5, los valores de conductividad rendimiento productivo. La relación entre el eléctrica son altos en BIOL+EM-1 y BIOL+CM a diámetro del tallo y el vigor híbrido destaca la diferencia de los demás, aunque no representaron un complejidad de los factores que contribuyen al éxito peligro para el desarrollo de Marginal 28T y el agronómico y refuerza la relevancia de seleccionar hibrido HS-1, se confirma que el estiércol vacuno al híbridos con atributos específicos que promuevan un ser transformado en biofermento tiende a incrementa crecimiento estructural robusto y una eficiente la conductividad eléctrica, pero es mitigado al utilización de los nutrientes disponibles. realizar las diluciones en agua hasta alcanzar la CE que requieren los cultivos (García-Gonzales et al., Por último, el rendimiento de grano esta influenciado 2020). por los biofermentos y los cultivares, siendo en este caso la variedad Marginal 28T, quien mejor El BIOL+CM, incrementa las reservas de materia responde a la aplicación de los biofermentos, orgánica en el suelo, a comparación del análisis específicamente del BIOL+CM, por tener más inicial del campo (2.00 % MO) permitiendo mayor nutrimentos a disposición de la planta (Tabla 3), que porcentaje de nitrógeno disponible (0.12% N) por la se explica por bajo porcentaje de materia orgánica. intervención de las bacterias fijadoras de vida libre y Esto es posible por tener una gran carga microbiana de actinomicetos, este último se destacan por acción en cuanto a bacterias fijadoras de vida libre, solubilizadora de tejido celular vegetal, siendo muy bacterias solubilizadoras de fosfato que permiten la importante en la producción de compost y en la producción de ácidos orgánicos como glucónico y formación de suelos (Tanya y Leiva-Mora, 2019), cetoglucónico, transformando el P no disponible por lo que se asegura el aporte de nitrógeno para acumulado en el suelo a disponible, siendo clave próximas siembras, así como de otros elemento en el para la nutrición del cultivo con influencia en la suelo como fósforo y potasio esenciales en el cultivo floración y producción (Ramos-Cabrera et al., de maíz amarillo duro. En el testigo se apreció que el 2021), así mismo por el contenido de hongos porcentaje de materia orgánica y de nitrógeno se micorrízicos que cumplen la misma función que las redujo con respecto al análisis de suelo inicial en bacterias solubilizadoras de P y por ultimo su alta 0.10% de MO y 0.30% N, respectivamente, debido 8 Tropical and Subtropical Agroecosystems 27 (2024): Art. No. 070 Díaz-Chuquizuta et al., 2024 que el cultivo de maíz es muy exigente en este Funding. It was financed with resources from the elemento (extrae 22 kg de N por tonelada de grano National Institute of Agrarian Innovation through the seco por hectárea), por lo tanto, al no realizar una projects: “Development and adoption of estrategia de mantenimiento de la fuente de technologies and cultivars of high-productivity hard nitrógeno, se tendría bajos rendimiento de grano en yellow corn adapted to coastal and jungle muchos casos por debajo de las 2 tꞏha-1. conditions” and “Improvement of research and technology transfer services in the management and El contenido de fósforo disponible fue bajo en los recovery of degraded agricultural soils and water for suelos que tuvieron aplicación de BIOL+EM-1 y irrigation in small and medium-sized agriculture” BIOL+CM, esto se puede deberse a la presencia de bacterias solubilizadoras de fósforo y hongos Conflict of interests. The authors declare they have micorrízicos, que permiten que este elemento sea no conflicts of interest. asimilado por la planta, reflejándose en los resultados de rendimiento de grano (tabla 4), que Compliance with ethical standards. The authors fueron superiores a los demás tratamientos. do not have statements in this sense for not applying. En el caso del potasio se notó un incremento de su Data availability. The data can be requested from disponibilidad en respuesta a la aplicación de the corresponding author. BIOL+EM-1 y BIOL+CM, del mismo modo al aplicarse los biofermentos CM y EM-1, con respecto Author contribution statement (CRediT). H. al testigo. Los elementos Mg y Ca también se Diaz-Chuquizuta– Investigation, Supervision, incrementa su presencia en los análisis de suelo y Methodology. P. Diaz-Chuquizuta – considerándose que fueron asimilados por la planta Conceptualization, Investigation, Writing, original debido a los rendimientos de grano obtenido en el draft, Methodology. YG. Arévalo-Aranda – Formal experimento. analysis, Methodology, Project administration Esto nos lleva a decir que los biofermentos REFERENCES BIOL+CM y BIOL+EM-1, presentaron una alta carga y diversidad microbiana incluyendo Alarcón, J., Recharte, D.C., Yanqui, F., Moreno, M., poblaciones de ascomicetos que fueron los más Montes, I.M. and Buendía, M.A., 2019. predominantes (59 x 103 UFCꞏmL-1 en BIOL+CM y Elaboración de un biofertilizante a partir de 52 x 103 UFCꞏmL-1 en BIOL+EM-1), pero en microorganismos eficientes autóctonos en algunos casos con contenidos bajo en elementos Perú. Anales Científicos, [e-journal], 80(2), nutrimentales, por ello, al no realizar estrategias de pp. 515-522. manejo de suelos como el aporte de materia orgánica https://doi.org/10.21704/ac.v80i2.1484 limitan las potencialidades de estos consorcios microbianos (Castro-Barquero y González-Acuña, Alarcón, J., Recharte, D.C., Yanqui, F., Moreno, 2021). S.M. and Buendía, M.A., 2020. Fertilizar con microorganismos eficientes autóctonos CONCLUSIONES tiene efecto positivo en la fenología, biomasa y producción de tomate La investigación resalta el efecto de emplear (Lycopersicum esculentum Mill). Scientia consorcios microbianos provenientes de bosque Agropecuaria, [e-journal], 11(1), pp. 67-73. naturales y su acción combinada en la producción de https://dx.doi.org/10.17268/sci.agropecu.2 abono líquido fermentado (biol), destacándose el 020.01.08 tratamiento BIOL+CM, demostrando su capacidad para mejorar el crecimiento y la producción de grano Aybar-Camacho, C., Lavado-Casimiro, W., Sabino, de maíz amarillo duro en la variedad Marginal 28T E., Ramírez, S., Huerta, J. and Felipe- y HS-1, haciendo posible la generación de Obando, O., 2017. Atlas de zonas de vida estrategias para la agricultura familiar y seguridad del Perú – Guía Explicativa. [Libro alimentaria en condiciones de trópico seco. electrónico] Lima: Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología del Perú Agradecimientos (SENAMHI). Dirección de Hidrología. 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