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https://mcjournal.editorialdoso.com
ISSN:
3073
-
1356
58
59
Articulo
M
icroorganismos
benéficos
,
bioestimuladores de
la
germinación
y emergencia de
semillas de maíz (
Zea mays
L.)
Beneficial microorganisms, biostimulants
of germination and emergence of
corn seeds (Zea mays L.)
José Humberto
Vera
Rodríguez
1
,
*
,
María Mercedes Mendoza Peñarrieta
2
,
Adriana Fernanda
Vélez Chevez
2
,
Brayan Enrique Llumiluisa Tapuy
2
y
R
osa
L
iliana
Romero
B
lanco
3
1
Universidad
Estatal Península de Santa Elena, Facultad de Ciencias Agrarias,
Santa Elena, Ecuador, 240207
;
https://orcid.org/0000
-
0003
-
3027
-
059X
2
Universidad Técnica Estatal de Quevedo, Unidad de Posgrado, Maestría en
Biotecnología Agropecuaria. Quevedo, Ecuador, 120550
;
https://orcid.org/000
9
-
0005
-
5507
-
9785
,
maria.mendoza2015@uteq.edu.ec
;
https://orcid.org/0000
-
0002
-
5095
-
3403
,
adriana.velez2015@uteq.edu.ec
;
https://orcid.org/0000
-
0002
-
7132
-
2942
,
brayan.llumiluisa2015@uteq.edu.ec
3
Universidad Estatal de Milagro
,
Facultad
de Posgrado.
Milagro
, Ecuador,
091050
;
https://orcid.org/0009
-
0006
-
3464
-
9838
,
lromerob5@unemi.edu.ec
*
Correspondencia
:
jvera7569@upse.edu.ec
https://doi.org/10.70881/mcj/v3/n3/70
Resumen:
La limitada germinación
y emergencia
de
semillas de
maíz reduce
la producción y
el rendimiento
del cultivo
.
El objetivo fue
evaluar el potencial
de diferentes cepas de bacterias benéficas como bioestimuladoras de la
germinación y emergencia de semillas de maíz (
Zea mays
L.)
.
Este estudio
in vitro
realizado en Milagro, Ecuador,
duro 7 días e
investigó el impacto de
cuatro cepas
bacterianas benéficas (
Azotobacter vinelandii
,
Azospirillum
brasilense
,
Pseudomonas fluorescens
,
Bacillus licheniformis
) en la
germinación y crecimiento inicial de semillas de maíz híbrido ESPLENDOR.
Las semillas se pre
-
hidrataron y sembraron en papel abso
rbente. Se
aplicaron tratamientos bacterianos y se mantuvieron condiciones controladas
de temperatura y luz. Al séptimo día, se midieron
variables:
altura de la
plántula, largo de la raíz y peso fresco. Los datos se analizaron
estadísticamente para determi
nar diferencias significativas entre
tratamientos.
T
odos los microorganismos benéficos incrementaron
significativamente la altura, el largo radicular y el peso fresco de
plántulas de
maíz comparado con el control.
A
.
brasilense
fue el más efectivo en potenciar
todos los parámetros, seguido por
A
.
vinelandii
.
P
.
fluorescens
y
B
.
licheniformis
, aunque beneficiosos, tuvieron un efecto menor, pero
estadísticamente superior al tratamiento sin microorganismos.
El uso de
bacterias bené
ficas en la agricultura optimiza la disponibilidad de nutrientes,
modulando el desarrollo fisiológico y protegen contra el estrés biótico y
abiótico
a
los cultivos.
Palabras clave:
bacteria;
genotipo
;
híbrido
; planta
.
Cita:
Vera Rodríguez, J. H., María
Mercedes, M. M., Adriana
Fernanda, A. F., Brayan Enrique, B.
E., & Rosa Liliana, R. L. (2025).
Microorganismos benéficos,
bioestimuladores de la germinac
ión
y emergencia de semillas de maíz
(Zea mays L.).
Multidisciplinary
Collaborative Journal
,
3
(3), 58
-
69.
https://doi.org/10.70881/mcj/v3/
n3/70
Recibido:
27
/
0
7
/20
25
Revisado:
15
/
0
8
/20
25
Aceptado:
30
/
0
8
/20
25
Publicado:
04
/
09
/20
25
Copyright:
© 202
5
por los autores
.
Este artículo es un artículo de
acceso abierto distribuido bajo los
términos y condiciones de la
Licencia Creative Commons,
Atribución
-
NoComercial 4.0
Internacional.
(
CC BY
-
NC
)
.
(
https://creativecommons.org/licen
ses/by
-
nc/4.0/
)
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Abstract:
Limited germination and emergence of corn seeds reduces crop production
and yield. The objective was to evaluate the potential of different strains of beneficial
bacteria as biostimulants of corn (
Zea mays
L.) seed germination and emergence.
This 7
-
day in
vitro study, conducted in Milagro, Ecuador, investigated the impact of
four beneficial bacterial strains (
Azotobacter vinelandii, Azospirillum brasilense,
Pseudomonas fluorescens, Bacillus licheniformis
) on the germination and initial
growth of ESPLENDOR h
ybrid corn seeds. Seeds were pre
-
hydrated and sown on
absorbent paper. Bacterial treatments were applied, and controlled temperature and
light conditions were maintained. On the seventh day, the following variables were
measured: seedling height, root leng
th, and fresh weight. Data were analyzed
statistically to determine significant differences between treatments. All beneficial
microorganisms significantly increased height, root length, and fresh weight of corn
seedlings compared to the control.
A. brasil
ense
was the most effective in enhancing
all parameters, followed by
A. vinelandii
.
P. fluorescens
and
B. licheniformis
, although
beneficial, had a smaller but statistically superior effect to the treatment without
microorganisms. The use of beneficial bac
teria in agriculture optimizes nutrient
availability, modulates physiological development, and protects crops against biotic
and abiotic stress.
Keywords:
bacteria; genotype; hybrid; plant.
1. Introducción
En la actualidad l
a agricultura moderna se
enfrenta al desafío constante de
optimizar la producción de cultivos, mientras se busca reducir el impacto
ambiental asociado a las prácticas convencionales
(Rios
-
Catota et al., 2025)
.
Así
mismo,
la germinación y emergencia de las semillas representan etapas críticas
en el ciclo de vida del maíz (
Zea may
s L.
), determinando en gran medida el éxito
del establecimiento del cultivo y, consecuentemente, el rendimiento final
(Vera
-
Rodríguez et al., 2021)
. Sin embargo, diversos factores bióticos y abióticos
pueden afectar negativamente estos procesos iniciales, generando pérdidas
significativas y una baja
producción
de
las
plantas
(Vera et al., 2024)
.
Tradicionalmente, la mejora de la germinación y emergencia se ha abordado
mediante el uso de agroquímicos, como fungicidas e insecticidas para la
protección de las semillas, así como fertilizantes para un rápido establecimiento
(García et al., 2024)
. Si bien estas estrategias pueden ser efectivas a corto plazo,
su aplicación indiscriminada genera preocupaciones sobre la salud del suelo, la
biodiversidad microbiana y la acumulación de res
iduos en el ambiente
(Jeres
-
Caguana et al., 2025
a
)
. Por lo tanto, existe una necesidad creciente de explorar
alternativas más sostenibles y ecológicas que promuevan la vitalidad de las
semillas de maíz de manera natural
(Jeres
-
Caguana et al., 2025
b
)
.
Una de las
alternativas
más prometedoras en la agricultura sostenible es la
utilización de microorganismos
eficientes o
benéficos,
conocidos por sus
efectos
bioestimula
ntes
o promotores del crecimiento vegetal
(Carpio et al., 2025)
. Estos
microorganismos, que incluyen bacterias, hongos y levaduras, interactúan de
diversas formas con las plantas, estableciendo relaciones simbióticas o
asociativas que pueden potenciar la
absorción de nutrientes, la tolerancia al
estrés y, fundamentalmente, mejorar los procesos de germinación y emergencia
(Alcívar Llivicura et al., 2021
a
)
. Su aplicación representa una estra
tegia amigable
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con el ambiente, con el potencial de reducir la dependencia de insumos químicos
sintéticos
(Alcivar Llivicura et al., 2021
b
)
.
Azospirillum brasilense
puede incrementar el rendimiento de maíz hasta 5.97 t
ha
-
1
(Martínez Reyes et al., 2018)
, mientras
Azotobacter vin
elandii
mejora el
desarrollo radicular con aumentos de hasta un 49% en peso seco
(Sánchez
López et al., 2018)
.
Pseudomonas fluore
scens
, eleva el rendimiento de maíz
hasta en un 46.58%, reduciendo la necesidad de fertilizantes
(Sangoquiza
-
Caiza
et al., 2024)
. Por su parte,
Bacillus licheniformis
incrementa el porcentaje de
germinación y el crecimiento temprano, como se vio en la mejora del 50% a
80.6% en semillas de rábano
(Marcelo et al., 2023)
.
La acción de los microorganismos benéficos en la bioest
imulación de la
germinación y emergencia de semillas de maíz se atribuye a una variedad de
mecanismos
(Vera Rodríguez et al., 2024)
. Estos pueden incluir la producción
de fitohormonas como auxinas, giberelinas y citocininas, que regulan el
crecimiento celular y la diferenciación
,
la solubilización de nutrientes
inmovilizados en el suelo, haciéndolos disponibles para la planta
,
la mejora de la
estructura del suelo
,
y la inducción de resistencia sistémica contra patógenos
(Carpio et al., 2025)
. La exploración de estas interacciones a nivel fisiológico es
fundamental para entender y optimizar su aplicación.
El pres
ente estudio se enfoca en evaluar el potencial de diferentes cepas de
bacterias
benéfic
a
s como bioestimulador
a
s de la germinación y emergencia de
semillas de maíz (
Zea mays
L
.
).
C
ontribuyendo
así al desarrollo de estrategias
biológicas que mejoren la produ
ctividad del cultivo de maíz en un marco de
agricultura más sostenible y resiliente a los desafíos ambientales. Esto, a su vez,
alinearía con varios de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS),
particularmente, al potenciar la seguridad alimentaria a t
ravés de una producción
agrícola más eficiente y sostenible, y al promover prácticas que cuiden la
biodiversidad y reduzcan la degradación del suelo.
2. Materiales y Métodos
2.1. Ubicación y duración del ensayo
El
presente
estudio
se desarrolló en la Parroquia
Milagro
, Cantón
Milagro dentro
de las
coordenadas
2°8′26.09′′ S, 79°35′36.38′′ O
.
El ensayo tuvo una duración
de
7 días
.
2.2. Manejo del ensayo
Para el experimento se adquirieron cepas de bacterias benéficas en el
Laboratorio
de
Microbiología
Agrícola
MICROBIOLAB RUC:
1713152047001
de
la ciudad de Quito
-
Ecuador, las mismas que se encontraban en presentación
liquida a concentración de 10
9
UFC/mL
.
El genotipo de maíz utilizado fue de la
marca
ESPLENDOR
del proveedor AGRIPAC
®
semilla hibrida de maíz amarillo
duro.
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L
a
imbibición
de las
semillas
se realizó
en agua limpia
sumergiéndolas
durante
24 horas
para activar el proceso de germinación
, considera
ndo a las 12 horas un
receso u oreado de 2 hora, para generar oxigenación adecuada a la semilla. Una
vez que las semillas se encontraron hidratadas, se
procedió
inmediatamente a
la siembra
de las semillas de maíz a nivel
in vitro
utilizando envases plásticos de
4 onzas de capacidad, donde se utilizó como sustrato
papel absorbente
de
laboratorio
en doble capa,
ubicando
una semilla por envase entre las capas de
l
papel.
El papel absorbente de los envases fue humedecido con los tratam
ientos según
correspondan en proporción 1:10 (v/v)
(biopreparado bacteriano:agua) a razón
de 10 mL por unidad experimental
el día de la siembra y el quinto día después
de la siembra
(DDS)
, figura 1
.
Las condiciones prestadas al experimento fueron:
T
emperat
ura entre 24°C y 26°C
; al inicio de la siembra tres días a oscuridad
durante 24 horas y a partir de allí 12 horas luz/día.
Figura
1
Bosquejo del proceso metodológico del experimento.
2.3. Variables evaluadas
Las variables fueron evaluadas al día 7
DDS.
2.3.1.
Altura de la planta (cm): Se mide desde la base del coleóptilo donde inicia
el yacimiento de raíces nodales en la planta hasta
la punta de la hoja más alta
s,
para esto se utilizó una regla plástica
graduada
(F
igura 2
)
.
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Figura
2
Medición de la
altura de la plántula de maíz
.
2.3.2.
Largo de la raíz (cm):
Se
m
i
di
ó
la distancia desde el
punto de inicio del
mesocotilo
hasta la punta de la raíz más larga
, con el uso de una regla plástica
graduada
(
F
igura 3
)
.
Figura
3
Medición del largo
radicular de la plántula de maíz.
2.3.3.
Peso fresco (g
r
):
Fueron pesada todas las
plántulas correspondientes
a
cada tratamiento
y se determinó el promedio de peso por plántula
, se
utilizó
una
balanza
digital
gramera
Modelo SF
-
400
de c
apacidad 7 o 5 Kg
y
p
recisión 1 gr
(
Figura 4).
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Figura
4
Medición del peso por plántula de maíz.
2.4. Diseño experimental y tratamientos en estudio
En la investigación se empleó un diseño completamente al azar
(DCA)
, donde
se aplicaron
5 tratamientos y
25 réplicas, tomando una
semilla
como unidad
experimental (UE)
. L
a distribución de los
tratamientos de estudio
fue la siguiente:
T1:
Azotobacter vinelandii
; T2:
Azospirillum brasilense
; T3:
Pseudomonas
fluorescens
; T4:
Bacillus licheniform
is
; y T0: Sin microorganismo
.
2.5. Análisis estadístico
Se realizó un análisis de varianza
simple
(AN
OVA
) para determinar diferencias
entre los
tratamientos
. En aquellas variables donde se detectaron diferencias
significativas, se
efectuó la
prueba
post ho
c
de Tukey P<0,05
.
Los datos fueron
tabulados en el software estadístico InfoStat 2020.
3. Resultados
y d
iscusión
3.1.
Altura de la planta (cm)
La
figura 5
presenta la altura promedio de plantas de maíz (en cm) bajo cinco
tratamientos diferentes, cuatro de los cuales involucran la aplicación de
bacterias
benéfic
a
s
(T1, T2, T3, T4)
y un (T0) es un control sin microorganismos.
Figura
5
Altura de la planta de maíz
bajo
el efecto de diferentes microorganismos
benéficos
.
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T1:
Azotobacter vinelandii
; T2:
Azospirillum brasilense
; T3:
Pseudomonas
fluorescens
; T4:
Bacillus licheniformis
; y T0: Sin microorganismo.
Letras
diferentes en una
columna muestran diferencias significativas (p≤0.05).
La
aplicación de microorganismos benéficos, especialmente
bacterias de la
especie
A
.
brasilense
(T2) y
A
.
vinelandii
(T1), resultó en un aumento significativo
de la altura de la planta de maíz en compar
ación con el control sin
microorganismos.
Este hallazgo concuerda con la literatura existente que destaca a
Azospirillum
como un género clave de rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal
(PGPR)
(Vera
Rodríguez et al., 2024)
. Se sabe que
A
.
brasilense
contribuye al
crecimiento de las plantas a través de diversos mecanismos, como la fijación de
nitrógeno atmosférico, la producción de fitohormonas (como auxinas, giberelinas
y citoquininas) y la mejora
de la absorción de nutrientes
(Sang
oquiza
-
Caiza et
al., 2024)
.
Azotobacter
es otro género bien reconocido de bacterias fijadoras de
nitrógeno libre que también pueden producir sustancias promotoras del
crecimiento vegetal, lo que explica su contribución al desarrollo de la planta
(Sánchez López et al., 2018)
.
Por otro lado, los tratamientos con
P
.
fluorescens
(T3) y
B
.
licheniformis
(T4),
aunque efectivos en comparación con el control (T0), no mostraron el mismo
nivel de mejora que
A
.
brasilense
o
A
.
vinelandii
.
P
.
fluorescens
es conocida por
sus propiedades
de
solubilización de fosfato y producción de sideróforos, que
indirectamente
pueden mejorar la disponibilidad de nutrientes para la planta
(Timofeeva et al., 2023
;
Mahdi et al., 2020)
.
3.2.
Largo de la raíz (cm)
La
figura 6
ilustra el largo promedio de la raíz (en cm) de plantas de maíz bajo
cinco tratamientos distintos, incluyendo cuatro aplicaciones de
bacterias
benéfic
a
s y un control (T0) sin microorganismos.
b
a
c
c
d
0
2
4
6
8
10
12
14
16
T1
T2
T3
T4
T0
Altura de la Planta (cm)
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Figura
6
Largo radicular de la planta de maíz
bajo
el efecto d
e diferentes microorganismos
benéficos
.
T1:
Azotobacter vinelandii
; T2:
Azospirillum brasilense
; T3:
Pseudomonas
fluorescens
; T4:
Bacillus licheniformis
; y T0: Sin microorganismo.
Letras
diferentes en una columna muestran diferencias
significativas (p≤0.05).
Tod
a
s
l
a
s
bacterias
benéfic
a
s aplicad
a
s mejoraron significativamente el largo
radicular de las plantas de maíz en comparación con el control, siendo
A
.
brasilense
(T2) el más efectivo, seguido por
A
.
vinelandii
(T1)
,
P
.
fluorescens
(T3)
y
B
.
licheniformis
(T4)
.
Estos r
esultados complementan y refuerzan los
hallazgos observados en la altura de la planta (Figura 5), subrayando la
importancia de los microorganismos benéficos en la promoción del crecimiento
vegetal.
La capacidad de
Azospirillum
para producir auxinas y otras fitohormonas es
crucial para estimular la elongación de las células radiculares y la formación de
raíces laterales, lo que resulta en un sistema radicular más extenso y eficiente
para la absorción
de agua y nutrientes
(Cassán et al., 2014)
.
Al igual que
Azospirillum
,
Azotobacter
es conocido por su capacidad de fijar nitrógeno
atmosférico y secretar sustancias promotoras del crecimiento, incluyendo
auxinas, que pueden influir directamente en la arquitectura radicular
(Gurikar et
al., 2016)
.
Un sistema radicular más desarrollado facilita una mayor exploración
del suelo, mejorando la captación de
nutrientes y, en última instancia,
contribuyendo a un mejor crecimiento general de la planta.
El tratamiento control (T0), sin la adición de microorganismos benéficos, exhibió
el menor largo radicular, lo que evidencia la limitación del crecimiento de las
raíces en ausencia de estos promotores biológicos.
Estos resultados confirman
la hipótesis de que la inoculación con rizobacterias promotoras del crecimiento
b
a
c
c
d
0
2
4
6
8
10
12
14
16
T1
T2
T3
T4
T0
Largo de raiz cm
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vegetal no solo mejora la altura de la parte aérea, sino que también estimula el
desarrollo fundam
ental de las raíces, lo que es crítico para la resiliencia y
productividad del cultivo de maíz
(Bhat et al., 2023)
.
3.3.
Peso fresco (gr)
La
figura 7
presenta el peso fresco promedio por planta de maíz (en gramos)
bajo cinco tratamientos diferentes, que incluyen cuatro inoculaciones con
microorganismos benéficos y un control (T0) sin microorganismos.
Figura
7
Peso fresco de la planta de maíz
bajo
el e
fecto de diferentes microorganismos
benéficos
.
T1:
Azotobacter vinelandii
; T2:
Azospirillum brasilense
; T3:
Pseudomonas
fluorescens
; T4:
Bacillus licheniformis
; y T0: Sin microorganismo.
Letras
diferentes en una columna muestran diferencias
significativas (p≤0.05).
La
aplicación de microorganismos benéficos, particularmente
A
.
brasilense
(T2)
y
A
.
vinelandii
(T1), resultó en un aumento significativo del peso fresco de las
plantas de maíz en comparación con el control sin microorganismos.
Este
resultado se alinea con la bien documentada capacidad de
Azospirillum
para mejorar el crecimiento de la biomasa vegetal a través de mecanismos como
la fijación biológica de nitrógeno
(Aasfar et al., 2021)
.
Azotobacter
contribuye a
la biomasa de la planta no solo por la fijación de nitrógeno sino también por la
síntesis de vitaminas y ácidos orgánicos que pueden potenciar la asimilación de
nutrientes y el metabolismo de la planta
(Razmjooei et al., 2022)
.
P
.
fluorescens
y
B
.
licheniformis
, si bien mejoraron el pe
so fresco de la planta en comparación
con el control, no alcanzaron los niveles observados con
Azospirillum
o
Azotobacter
. Estos microorganismos son conocidos por sus propiedades
solubilizadoras de nutrientes, lo que crea un ambiente más favorable para el
b
a
c
c
d
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
T1
T2
T3
T4
T0
Peso fresco por planta gr
Tratamientos
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crecimiento de la planta y, por ende, para la acumulación de biomasa
(Timofeeva
et al., 2023
;
Mahdi et al., 2020)
.
Estos resultados son cruciales para el desarrollo de estrategias de fertilización
biológica sostenible en la producción de maíz, dado que
una buena germinación
mejora el desarrollo
de la planta
,
un componente clave del rendimiento y la
productividad.
4
. Co
nclusiones
La
inoculación con microorganismos benéficos es una estrategia eficaz para
mejorar el crecimiento
de plantulas, desarrollo radicular
y la biomasa del maíz.
A
.
brasilense
se perfila como el bioinoculante más prometedor entre los
evaluados, seguid
o de
A
.
vinelandii
, lo que ofrece vías sostenibles para mejorar
la productividad agrícola y reducir la dependencia de insumos químicos en el
cultivo de maíz.
El uso de bacterias benéficas en la agricultura optimiza
la disponibilidad de
nutrientes, modulando el desarrollo fisiológico y protegen contra el estrés biótico
y abiótico a los cultivos.
Contribución de los autores:
Conceptualización,
MMM
-
P
.; metodología, JHV
-
R.; software,
MMM
-
P
. y JHV
-
R.; validación, A
FV
-
Ch
.
; análisis formal,
BELl
-
T
.;
investigación,
JHV
-
R
.; recursos,
JHV
-
R
.
y MMM
-
P
; redacción del borrador
original,
JHV
-
R
.; redacción, revisión y edición,
MMM
-
P
. y A
FV
-
Ch
.; visualización,
BELl
-
T
.; supervisión,
RLR
-
B
. Todos los autores han leído y aceptado la versión
publicada del manuscrito.
Financiamiento:
Los autores no han recibido fondos externos para esta
investigación.
Agradecimientos
Los autores de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo (UTEQ) desde la
Fa
cultad de Posgrados
, Programa de Maestría en Biotecnología
Agropecuaria
agradecen
al programa de becas de la Secretaría de Educación Superior,
Ciencia, Tecnología e Innovación (SENESCYT).
Conflicto de intereses
Los autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.
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