Efecto de la aplicación de vermicomposta en la mitigación del estrés hídrico en plantas tipo C3 y C4

Abstract

Se ha evidenciado que la vermicomposta puede mejorar la germinación y el crecimiento y productividad de las plantas; sin embargo, su efecto combinado con déficit de humedad ha sido escasamente documentado. El objetivo de esta investigación fue evaluar el efecto de la vermicomposta en la germinación, crecimiento inicial y rendimiento en plantas C3 y C4, con déficit de humedad en el suelo. En laboratorio se evaluó la germinación de dos cultivares de frijol y dos de maíz, con respuesta contrastante a sequía, en suelo sin y con 1.5, 3, 6 y 9 % de vermicomposta, y con potenciales de agua (ΨA) de -0.03 y -2 MPa; en invernadero se cuantificó el intercambio de gases y crecimiento de maíz, así como algunos componentes del rendimiento de frijol, en suelo sin y con 1.5 y 3 % de vermicomposta, y con riego o su suspensión. Ambas especies tuvieron germinación total acumulada mayor a 90 %, y duplicaron el tiempo para la germinación máxima (TGM) con el ΨA de -2.0 MPa en suelo con 6 y 9 % de vermicomposta. La imbibición máxima promedio fue 40 % en maíz y 90 % en frijol, y disminuyó (p≤0.05) con la cantidad de vermicomposta en el suelo. Los cultivares tolerantes a sequía de ambas especies embebieron menos agua (p≤0.05) que los susceptibles en ambos ΨA. La conductancia estomática e intercambio de gases de ambas especies se afectaron igual por el déficit de humedad, a pesar de haberse evaluado en etapas fenológicas diferentes. El número de vainas producidas y cosechadas incrementó (p≤0.05) entre 17 y 50 %, así como el número y peso de semillas con 3 % de vermicomposta. Las interacciones entre factores evidenciaron la complejidad de las respuestas a la combinación de los factores evaluados. Se demostró que la vermicomposta incrementó la capacidad de retención del agua en el suelo, mitigó (p≤0.05) el efecto del déficit hídrico sobre el rendimiento de plantas que se enfrentan a esa condición en la fase reproductiva, y redujo parcialmente el efecto del déficit hídrico en la germinación y el crecimiento inicial de maíz y frijol. _______________ EFFECT OF VERMICOMPOST APPLICATION ON WATER STRESS MITIGATION IN C3 AND C4 PLANTS. ABSTRACT: There has been demonstrated that vermicompost can improve germination, growth and productivity of plants; nevertheless, its effect combined with water stress has been poorly documented. The aim of this investigation was to evaluate the effect of vermicompost on seed germination, early growth, and yield in C3 and C4 plants, with soil water deficit. The germination of two bean and two maize cultivars, with contrasting responses to drought were evaluated in unamended soil or amended soil with 1.5, 3, 6, and 9 % of vermicompost, and water potentials (ΨW) of -0.03 and -2 MPa. Bean and maize plants were grown in pots with 0, 1.5 and 3 % vermicompost-soil combinations in well-watered or deficit irrigated conditions. Gas exchange, early growth, and some bean yield components were determined. Bean and maize species had maximum cumulative germination up to 90 %. Maximum germination time (MGT) was longer (p≤0.05) with ΨW of -2.0 MPa in 6 and 9 % of vermicompost. The maximum imbibition was 40 % in maize, and 90 % in bean, and it diminished (p≤0.05) with the proportion of vermicompost in the soil. The drought tolerant cultivars absorbed less water (p≤0.05) than the drought susceptible ones in both ΨW. Gas exchange and stomatal conductance of both species were affected equally by water deficit, even when they were evaluated on different phenological stages; 1.5 and 3 % of vermicompost diminished (p≤0.05) both variables. Pods produced and harvested, and seeds number and seeds weight were increased (p≤0.05) between 17 and 50 % with 3 % of vermicompost. The interactions between the evaluated factors showed the complexity of response to their combination. Our results suggest that application of vermicompost increased the soil water retention and mitigated the effect of water deficit on yield of plants growing under irrigation interruption in reproductive stage. On the other hand a partially alleviates of the effect of water deficit in germination and early growth of maize and bean was detected.