Abstract The cultivation of orchids is complicated due to the low germination rate of the seeds, as well as the difficulties in the survival and establishment of the plants. It is known that these plants require to be associated with endophytic fungi (they colonize the roots and facilitate the nutrition processes of plants). The foregoing causes people engaged in the trade in orchids as ornamental plants illegally extract wild specimens from preserved forests. This paper proposes a strategy of germination of orchids using economic and accessible elements, which can be carried out in places without laboratory infrastructure. The basic elements are clear glass jars, a cardboard support, water and a drawer adapted to maintain a sterile environment. The strategy is functional in terms of its viability to develop in environments not optimal for this type of work, germinated seeds were obtained but it is necessary to determine the right time and find a way to extract the germinated seeds from the jars and place them in substrates that allow their establishment and development. The number of germinated seeds is low; however, it is considered that it will serve as a basis for non-specialized people to propagate orchids in their localities from the germination stage.

Resumen El cultivo de orquídeas es complicado por la baja tasa de germinación de las semillas, así como por las dificultades en la sobrevivencia y el establecimiento de las plantas. Se sabe que estas plantas requieren estar asociados con hongos endófitos (colonizan las raíces y facilitan los procesos de nutrición de las plantas). Lo anterior, origina que las personas dedicadas al comercio de orquídeas como plantas ornamentales, extraigan de forma ilegal ejemplares silvestres de bosques conservados. En este trabajo se propone una estrategia de germinación de orquídeas utilizando elementos económicos y accesibles, que puede realizarse en lugares sin infraestructura de laboratorio. Los elementos básicos son frascos de vidrio transparente, un soporte de cartón, agua y un cajón adaptado para mantener un ambiente estéril. La estrategia es funcional en cuanto a su viabilidad para desarrollarse en ambientes no óptimos para este tipo de trabajos, se obtuvieron semillas germinadas, pero es necesario determinar el momento propicio y encontrar una forma de extraer las semillas germinadas de los frascos y colocarlas en sustratos que permitan su establecimiento y desarrollo. La cantidad de semillas germinadas es baja, no obstante, se considera que servirá de base para que personas no especializadas puedan propagar orquídeas en sus localidades desde la etapa de germinación.

Abstract Vicia faba L. is a legume produced mainly in cold areas, but it requires fertilizers and synthetic pesticides to maintain production. This legume is grown in the Northeastern region of Puebla, Mexico, where it is feasible to use native symbiont microorganisms as biofertilizers to reduce the use of agrochemicals. The objective of this study was to isolate and describe nitrogen fixing bacteria (NFB) and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) from broad bean crops in the municipalities of Libres, Zaragoza and Xochitlán de Vicente Suárez, Puebla, Mexico to formulate and evaluate biofertilizers under protected cultivation of broad bean; likewise, the effect of the origin and that of the individual or simultaneous inoculation of NFB and AMF was studied. Three trials were conducted NFB, AMF and NFB-AMF under a completely randomized experimental design, each with four treatments (three for the origin of the strain and the control). After flowering, dry and fresh biomass, nitrogen concentration in leaves, mycorrhizal colonization and nodulation in plant roots were evaluated. The microorganisms were similar among the three localities; however, the origin of the bacteria modified their response in vitro according to pH, temperature and salinity. The growth of plants and concentration of nitrogen in the leaves showed no significant differences among treatments with NFB or AMF, but the values increased by 10 % in both variables with NFB-AMF vs. control. There was no significant difference in the response of the plants in relation to the origin of NFB and AMF. There is potential to produce biofertilizers that allow reducing the use of agrochemicals in broad bean cultivation

Resumen Vicia faba L. es una leguminosa que se produce principalmente en zonas frías, pero requiere fertilizantes y plaguicidas sintéticos para mantener la producción. Esta leguminosa se cultiva en la región nororiental de Puebla, México, donde es viable utilizar microorganismos simbiontes nativos como biofertilizantes para disminuir el uso de agroquímicos. El objetivo del estudio fue aislar y describir bacterias fijadoras de nitrógeno (BFN) y hongos micorrízicos arbusculares (HMA) a partir de cultivos de haba en los municipios de Libres, Zaragoza y Xochitlán de Vicente Suárez, Puebla, México para formular y evaluar biofertilizantes bajo cultivo protegido de haba; asimismo, se estudió el efecto del origen y de la inoculación individual o simultánea de BFN y HMA. Se realizaron tres ensayos BFN, HMA y BFN-HMA bajo un diseño experimental completamente al azar, cada uno con cuatro tratamientos (tres por el origen de la cepa y el testigo). Después de la floración se evaluó la biomasa seca y fresca, concentración de nitrógeno en hojas, colonización micorrízica y nodulación en las raíces de las plantas. Los microorganismos fueron similares entre las tres localidades; no obstante, el origen de las bacterias modificó su respuesta in vitro de acuerdo con el pH, temperatura y salinidad. El crecimiento de las plantas y la concentración de nitrógeno en las hojas no mostraron diferencias significativas entre los tratamientos con BFN o HMA, pero los valores se incrementaron 10 % en ambas variables con BFN-HMA vs. testigo. No hubo diferencia significativa en la respuesta de las plantas en función del origen de BFN y HMA. Existe potencial para elaborar biofertilizantes que permitan disminuir el uso de agroquímicos en el cultivo de haba.

ABSTRACT Plants response to symbiosis with arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) under water stress is important to agriculture. Under abiotic stress conditions native fungi are more effective than exotics in improving plant growth and water status. Mycorrhization efficiency is related to soil fungi development and energy cost-benefit ratio. In this study, we assessed the effect on growth, water status and energy metabolism of Cucurbita pepo var. pepo when inoculated with native AMF from the Sonoran desert Mexico (mixed isolate and field consortium), and compared with an exotic species from a temperate region, under drought, low and high salinity conditions. Dry weights, leaf water content, water and osmotic potentials, construction costs, photochemistry and mycorrhization features were quantified. Under drought and low salinity conditions, the mixed isolate increased plant growth and leaf water content. Leaf water potential was increased only by the field consortium under drought conditions (0.5-0.9 MPa). Under high salinity, the field consortium increased aerial dry weight (more than 1 g) and osmotic potential (0.54 MPa), as compared to non-mycorrhized controls. Plants inoculated with native AMF, which supposedly diminish the effects of stress, exhibited low construction costs, increased photochemical capacity, and grew larger external mycelia in comparison to the exotic inoculum.

Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) are useful in agriculture for enhancing plant growth mainly in suboptimal environments. Because mycorrhizal symbiosis is required, a successful association occurs when the cost of maintaining the fungus by the transfer of photoassimilates is compensated by the nutritional benefits obtained by plants. The efficiency in this interaction changes depending on the origin of associated organisms and growing conditions. This study evaluated AMF effeccts collected from a saline soil of a semiarid region, on plant growth, construction costs and photochemistry of Cucurbita pepo var. pepo under saline stress and water deficit. AMF native of the Sonoran desert increased plant biomass with lower construction cost the plant tissue, compared to an exotic species (Glomus claroideum), to a recommended chemical fertilization and to a control. The observed benefits are related to development of extracellular mycelium and percentage of mycorrhizal colonization. Also, under moisture deficit and salinity, mycorrhization using native species increases the photochemistry valuation indexes (absorbed photon flux per unit area and efficiency by which an electron is transferred through the transport chain), as compared to plants inoculated with exotic species or fertilized chemically.

Los hongos micorrízicos arbusculares (HMA) son útiles en la agricultura porque mejoran el crecimiento de las plantas, sobre todo en ambientes subóptimos. Debido a que la micorrización es una simbiosis obligada, se considera que la asociación es exitosa cuando el costo de mantener al hongo por la transferencia de fotoasimilados es compensado por los beneficios nutricionales que obtiene la planta. La eficiencia en la interacción cambia en función de la región de origen de los organismos asociados y de las condiciones de cultivo. En este trabajo se evaluó el efecto de HMA, procedentes de suelo salino en una región semiárida, en el crecimiento, costos de construcción y fotoquímica de plantas de Cucúrbita pepo var. pepo crecidas con estrés salino y déficit de humedad. Los HMA originarios del desierto Sonorense incrementaron la biomasa de las plantas con menor costo de construcción del tejido vegetal, en comparación con una especie exótica (Glomus claroideum), con una fertilización química recomendada y con un testigo no inoculado ni fertilizado. Los beneficios observados están relacionados con el desarrollo del micelio extracelular y el porcentaje de colonización micorrízica. La micorrización de especies nativas incrementa los índices de valoración fotoquímica (flujo de fotones absorbidos por unidad de área y eficiencia con que un electrón es transferido a la cadena de transporte de electrones), respecto a la inoculación con una especie exótica o fertilización química.

Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) are used as biofertilizers because when colonizing the roots they can improve growth, production and plant water status. The potential benefit of host is higher with native AMF. In this study the effect of a mixed inoculum and a consortium of seven species of AMF native of the Sonoran Desert associated with Cucurbita pepo var. pepo planted with drought, and high and low salinity was evaluated. The response of these inocula was compared with AMF from a temperate region and the control. The experimental design was a completely random design and a factorial analysis was performed: 4 (three inocula and the control) × 2 (with and without stress) with low salinity or drought; for high saline stress data an ANOVA was applied. The variables analyzed were shoot and root dry weight, percentage of leaf moisture, water and osmotic potential, percentage of mycorrhized roots, mycelium in soil and total number of spores. It was found that mixed inoculum of native AMF decreased physiological stress in C. pepo var. pepo caused by drought and low salinity, while the consortium of seven species of native AMF improved response to high saline stress, compared with other treatments (p<0.05).

Los hongos micorrízicos arbusculares (HMA) se usan como biofertilizantes porque al colonizar las raíces pueden mejorar el crecimiento, la producción y el estado hídrico de las plantas. El beneficio potencial del hospedero es mayor con HMA nativos. En este estudio se evaluó el efecto de un inóculo mixto y un consorcio de siete especies de HMA nativos del Desierto Sonorense asociados con Cucúrbita pepo var. pepo cultivada con sequía, así como alta y baja salinidad. La respuesta de estos inóculos se comparó con un HMA procedente de una región templada y el testigo. El diseño experimental fue completamente al azar y se hizo un análisis factorial 4 (tres inóculos y el testigo) × 2 (con y sin estrés) con baja salinidad o sequía; para los datos de estrés salino alto se aplicó un ANOVA. Las variables analizadas fueron peso seco vástago y raíz, porcentaje de humedad foliar, potenciales hídrico y osmótico, porcentaje de raíces micorrizadas, micelio en suelo y número total de esporas. Se encontró que el inóculo mixto de HMA nativos disminuyó el estrés fisiológico en C. pepo var. pepo causado por la sequía y baja salinidad, mientras que el consorcio de siete especies de HMA nativos mejoró la respuesta al estrés salino alto, comparado con los otros tratamientos (p<0.05).

Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) are symbiotic microorganisms associated to plants that increase plant tolerance to water stress by modifying photosynthetic and transpiration rates, leaf and soil water potentials, osmolyte concentration, water use efficiency and nutrient uptake by plants. This association may become parasitic when costs outweigh benefits, thus affecting plants under stressed conditions since photosynthates transferred to fungi could be used by the host itself to modify its metabolism and minimize negative stress effects. Carbon and energy use efficiency determine the success of the association, which in turn depends upon host characteristics (species and developmental stage), fungi (species and adaptation capability) and environmental conditions. This review analyzes the benefits of this symbiosis in terms of energetic metabolism and carbon transfer under drought and salinity conditions, when the efficiency in nutrients assimilation and in photosynthates use are determinants for plant survival.

Los hongos micorrízicos arbusculares (HMA) son microorganismos simbióticos que se asocian con las plantas e incrementan su tolerancia al estrés hídrico al modificar las tasas fotosintética y de transpiración, el potencial hídrico de hojas y suelo, la concentración de osmolitos, la eficiencia en el uso de agua y la asimilación de nutrimentos en el hospedero. Esta asociación puede convertirse en una interacción parasítica cuando es mayor el costo que el beneficio, principalmente en condiciones estresantes porque los fotoasimilados que la planta transfiere al hongo dejan de ser utilizados por la planta para modificar su metabolismo y disminuir los efectos negativos del estrés. La eficiencia en el uso de la energía y del carbono determina el éxito de la asociación, lo que a su vez depende de las características del hospedero (especie y estado de desarrollo), del huésped (especie y capacidad de adaptación al medio) y de las condiciones ambientales. En esta revisión se analizan los beneficios de la simbiosis en términos del metabolismo energético y de la transferencia de carbono en condiciones de sequía y salinidad, cuando la eficiencia en la asimilación de nutrimentos y la utilización de fotoasimilados es determinante para la sobreviviencia de la planta.