Resumen:
This thesis evaluated the efficiency of inoculation with arbuscular mycorrhizae (AM) during the vegetative phase of banana (Musa × paradisiaca L.) cultivation, using rhizotrons for non‐destructive monitoring of the root system. The study was carried out at the “Santa Inés” Experimental Farm of the Technical University of Machala, at 7 m a.s.l., under warm tropical climate conditions and sandy‐loam soils with moderate compaction. The general objective was to determine the effect of three inoculum levels (1 g, 2 g, and 3 g per plant) compared to a non‐inoculated control on foliar growth parameters, root biomass, and mycorrhizal colonization. The experimental design was completely randomized with four treatments (T1 = 1 g, T2 = 2 g, T3 = 3 g, and T4 = 0 g) and five replicates per treatment, totaling 20 experimental units. Glass‐window rhizotron boxes filled with representative sandy soil were used. At transplanting, each seedling received the designated inoculum dose suspended in 200 mL of distilled water, applied directly to the rhizosphere. Over six weeks, plant height (cm) and the number of active leaves were measured weekly; at the end of the vegetative phase, rhizotrons were dismantled to extract and classify roots by live, dead, and diseased biomass (g). Additionally, AM spore counts (×10³) were performed on adhered soil samples using KOH clearing techniques and microscopic observation. Data were subjected to one‐way analysis of variance (ANOVA) for each variable at a significance level of p ≤ 0.05; multiple comparisons were made using Tukey’s test. Results showed that none of the inoculum doses produced significant differences in plant height (means: 105.8–115.4 cm) or leaf number (5.6–6.2 leaves per plant) compared to the control (108.3 cm and 5.9 leaves). Similarly, total root biomass ranged from 363.8 g to 431.9 g without statistically relevant differences; the live, dead, and diseased root fractions exhibited numerical variations that were not significant (p > 0.05). In contrast, AM colonization was dose‐dependent: the 2 g treatment achieved the highest sporulation (6.60 × 10³ spores), followed by 3 g (4.60 × 10³) and 1 g (1.80 × 10³); the control lacked viable spores. This pattern suggests an optimal symbiosis point near 2 g per plant, beyond which the response declines, possibly due to rhizosphere competition or substrate saturation with inoculum. The absence of significant effects on agronomic parameters may be due to the short evaluation period, the soil’s high baseline fertility, or suboptimal experimental conditions for expressing AM benefits in vegetative growth. However, the clear increase in sporulation indicates effective root colonization by the mycorrhizae, which in a longer crop cycle or in low‐fertility soils could translate into improved phosphorus and water uptake and enhanced stress tolerance. It is recommended to deepen the study by including intermediate doses (e.g., 1.5 g and 2.5 g), extending the experiment’s duration, and measuring colonization intensity (% of root colonized) alongside foliar phosphorus and water content analyses. Likewise, validating the protocol under field conditions and in organic production systems is essential to determine its economic and agronomic viability. The use of rhizotrons proved to be a valuable tool for observing root dynamics; its application in future studies will allow detailed monitoring of symbiosis and root development under different management practices.
Descripción:
Esta tesis evaluó la eficiencia de la inoculación con micorrizas arbusculares (MA) en la fase vegetativa del cultivo de banano (Musa × paradisiaca L.), utilizando rizotrones para un seguimiento no destructivo del sistema radicular. El estudio se desarrolló en la Granja Experimental “Santa Inés” de la Universidad Técnica de Machala, a 7 msnm, bajo condiciones de clima tropical cálido y suelos franco arenosos con moderada compactación. El objetivo general fue determinar el efecto de tres niveles de inóculo (1 g, 2 g y 3 g por planta) frente a un testigo sin inóculo, sobre parámetros de crecimiento foliar, biomasa radicular y colonización micorrízica. El diseño experimental fue completamente al azar con cuatro tratamientos (T1 = 1 g, T2 = 2 g, T3 = 3 g y T4 = 0 g) y cinco repeticiones por tratamiento, totalizando 20 unidades experimentales. Se emplearon cajas de rizotrón con ventana de vidrio, llenas con suelo arenoso representativo del área de cultivo. En el trasplante, cada plántula recibió la dosis de inóculo suspendida en 200 mL de agua destilada, aplicada directamente en la rizósfera. Durante seis semanas se midieron semanalmente altura de planta (cm) y número de hojas activas; al término de la fase vegetativa, se desarmaron los rizotrones para extraer y clasificar las raíces según biomasa viva, muerta y enferma (g). Además, se llevó a cabo un conteo de esporas de MA (×10³) a partir de muestras de suelo adherido, utilizando técnicas de aclarado con KOH y observación microscópica. Los datos se sometieron a análisis de varianza (ANOVA) de una vía para cada variable, con nivel de significancia p ≤ 0,05; las comparaciones múltiples se realizaron mediante prueba de Tukey. Los resultados mostraron que ninguna de las dosis de inóculo produjo diferencias significativas en altura de planta (medias: 105,8–115,4 cm) ni en número de hojas (5,6–6,2 hojas por planta) comparado con el testigo (108,3 cm y 5,9 hojas). De igual forma, la biomasa radicular total osciló entre 363,8 g y 431,9 g sin diferencias estadísticamente relevantes; las fracciones viva, muerta y enferma de la raíz presentaron variaciones numéricas no significativas (p > 0,05). En contraste, la colonización por MA fue dosis dependiente: el tratamiento con 2 g de inóculo alcanzó la mayor esporulación (6,60 × 10³ esporas), seguido de 3 g (4,60 × 10³) y 1 g (1,80 × 10³); el testigo careció de esporas viables. Este patrón sugiere un punto óptimo de simbiosis cerca de 2 g por planta, más allá del cual la respuesta disminuye, posiblemente por competencia en la rizosfera o saturación del sustrato con inóculo. La ausencia de efectos significativos sobre los parámetros agronómicos podría deberse al corto período de evaluación, a la alta fertilidad de base del suelo o a condiciones experimentales subóptimas para expresar beneficios de las MA en crecimiento vegetativo. Sin embargo, el incremento claro en esporulación indica que las micorrizas colonizan eficazmente la raíz, lo cual en un ciclo de cultivo más largo o en suelos de baja fertilidad podría traducirse en mejoras de absorción de fósforo, agua y tolerancia a estrés. Se recomienda profundizar el estudio incluyendo dosis intermedias (por ejemplo, 1,5 g y 2,5 g), aumentar la duración del experimento y medir la intensidad de colonización (% de raíz colonizada) junto a análisis de contenido foliar de fósforo y agua. Asimismo, es fundamental validar el protocolo en condiciones de campo y en sistemas de producción orgánica para determinar su viabilidad económica y agronómica. El uso de rizotrones demostró ser una herramienta valiosa para observar dinámicas radiculares; su aplicación en estudios futuros permitirá un seguimiento detallado de la simbiosis y del desarrollo radicular bajo diferentes prácticas de manejo.