2019/01/02 · efecto de abonos orgÁnicos y fertilizantes inorgÁnicos en la producciÓn de grano...
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EFECTO DE ABONOS ORGÁNICOS Y FERTILIZANTES INORGÁNICOS EN LA PRODUCCIÓN DE GRANO SECO DE MAIZ (Zea mays L.)
Francisco Radillo Juárez1, Sergio Aguilar Espinosa, María del Rosario Flores Bello, Juan
Socorro Martínez Pérez
1Facultad de Ciencias Biológicas y Agropecuarias. Universidad de Colima. [email protected]
RESUMEN
El uso de fertilizantes inorgánicos y los abonos orgánicos son requeridos en todo
sistema de producción agrícola con fines de incrementar los rendimientos de los
cultivos. La aplicación excesiva de fertilizantes inorgánicos ha generado un incremento
de la contaminación del medio ambiente; sin embargo, al aplicar abonos orgánicos
mejoran las condiciones del suelo, teniendo como consecuencia un incremento en
crecimiento y producción. El presente trabajo se planteó con el objetivo evaluar el
efecto de los abonos orgánicos solos y combinados con fertilizantes inorgánicos en la
producción de grano seco de maíz. El experimento se llevó a cabo en campo con
sistema de riego presurizado en Tecomán Colima, México; se evaluaran seis
tratamientos que incluyen una fertilización convencional (150-50-00 N-P-K), y como
abonos orgánicos estiércol bovino, cachaza y vermicomposta aplicados en dosis de 8
ton ha-1, en ambos casos combinados con y sin fertilizantes inorgánicos, distribuidos en
un diseño de bloques completos al azar con cuatro repeticiones cada uno. Los
resultados en las variable altura de planta, peso, diámetro ecuatorial y longitud polar de
mazorca, rendimiento de grano seco por mazorca y producción por hectárea,
registraron una variabilidad altamente significativa entre tratamientos combinados,
efectos simples e interacciones de factores involucrados (Pr< 0.01). La aplicación de
vermicomposta con adición de fertilizantes inorgánicos fue el más sobresaliente en
todas las variables, presentando el mayor rendimiento de grano seco por mazorca y por
hectárea con 0.218 kg y 13.8 ton, respectivamente. La vermicomposta con adición de
fertilizante inorgánico fue notablemente el mejor en crecimiento y producción de grano
seco de maíz; los resultados obtenidos demuestran la importancia del manejo integrado
de abonos orgánicos y fertilizantes inorgánicos para mejorar la producción de maíz.
PALABRAS CLAVE: Zea mays, orgánicos, producción, inorgánicos, fertilizantes
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INTRODUCCIÓN
El maíz (Zea mays L.) es una planta originaria de América, su producto es uno de los
granos básicos que alimentan a la humanidad, siendo el más importante a nivel mundial
(Kato et al., 2009), desde el punto de vista alimentario, económico, político y social
(SAGARPA-SIAP, 2011). El 80% de la producción mundial se concentra en diez países;
donde Estados Unidos ocupa el primer lugar con 40%, China el segundo con 20%,
Brasil el tercero con 6% y México en cuarto con 3% de la producción mundial (FAO,
2012).
En México, la autosuficiencia de maíz se ha perdido y ahora depende de la importación
(Guevara et al., 2005) de 5.6 millones de ton anuales (FAO, 2009), para satisfacer la
demanda interna (García y Santiago, 2004). Aumentar el rendimiento por hectárea es
una alternativa (Guevara et al., 2005). La propuesta para alcanzar altos rendimientos de
maíz se basa en el uso de mejoradores de suelos para mejor aprovechamiento de
nutrimentos (Martínez, 2010), el efecto de la nutrición influye en el rendimiento y
productividad de maíz (Mendoza et al., 2002).
El uso excesivo de fertilizantes inorgánicos para aumentar la producción de maíz en
México, ocasiona múltiples impactos al medio ambiente; de acuerdo al Diagnóstico del
Agua en las Américas (2008), del total de descargas contaminantes, el 14%
corresponde al Nitrógeno (Foro Consultivo, Científico y Tecnológico, 2012). El mal uso
de fertilizantes, predispone el ataque de fitopatógenos (Apodaca y Quintero, 2008), que
causan una disminución en el rendimiento e incrementa el costo de producción (Ariño et
al., 2009).
El mantenimiento de la capacidad productiva del suelo requiere integrar prácticas de
nutrición vegetal y mejoramiento del suelo que permitan un manejo adecuado de
nutrimentos para evitar su carencia o pérdidas por lixiviación de materia orgánica, para
potenciar la biodiversidad y optimizar las variables edáficas ligadas a su conservación
(Labrador, 1996).
La alternativa al sistema de producción de maíz, es el uso de abonos orgánicos para
aumentar los contenidos de materia orgánica en los suelos, a fin de mejorar sus
condiciones de fertilidad, capacidad de retención de agua y nutrimentos. Los abonos
orgánicos (estiércol, composta y residuos de cosecha) se han recomendado en tierras
sometidas a cultivo intenso (López y Díaz, 2001). Mismos que aportan nutrimentos que
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favorece la nutrición de las plantas; sin embargo, su capacidad como fuente de
nutrimentos es baja, respecto a los fertilizantes inorgánicos (Eghball et al., 2004).
Para satisfacer las necesidades nutricionales del cultivo de maíz, se requiere altas
cantidades de abonos orgánicos, que implica tener una elevada disponibilidad de
residuos orgánicos para su elaboración y condiciones adecuadas para su almacenaje y
aplicación. Una alternativa viable es usar bajas cantidades de abonos orgánicos y
complementar con fertilizantes inorgánicos (López-Martínez et al., 2001).
Se propone realizar una agricultura sustentable para conservar, mejorar y hacer un uso
eficiente de los recursos naturales a través del manejo integrado del suelo, el agua y
recursos biológicos disponibles, que contribuyen a la conservación del ambiente y a la
producción agrícola mejorada y sostenible (FAO, 2012), en búsqueda de una alternativa
sostenible para aumentar la producción de maíz, mediante el uso de abonos orgánicos
y para sustituir a los fertilizantes inorgánicos.
En base a lo citado se propone como hipótesis que la aplicación de abono orgánico
combinado con fertilizante inorgánico presentan mayor producción de grano seco de
maíz. Se planteó el objetivo de evaluar el efecto de los abonos orgánicos solos y
combinados con fertilizantes inorgánicos en la producción de grano seco de maíz.
MATERIALES Y MÉTODOS
El presente trabajo se realizó en los terrenos del campo experimental de la Facultad de
Ciencias Biológicas y Agropecuarias de la Universidad de Colima ubicado en la
Autopista Colima-Manzanillo km 40, Tecomán, Colima, México, con ubicación
geográfica de 18° 57’ 76’’ Latitud Norte y 103° 53’ 46’’ Longitud Oeste (Garmin-etrex), a
una altitud de 33 m., clima semiárido con una temperatura y precipitación media anual
de 28 °C y 700 mm, respectivamente (INIFAP, 2012), suelo de textura franca-arenosa
con pH de 6.6 (Laboratorio multidisciplinario de la FCBA, 2012).
Se utilizó como semilla el maíz H-565 de ciclo intermedio precoz; como abonos
orgánicos se usó el estiércol bovino, cachaza y vermicomposta en dosis de 8 ton/ha-1, y
como fertilizantes inorgánicos urea y superfosfato triple para suministrar N y P, con la
fórmula técnica recomendada de 150-50-00 (N-P-K). Los tratamientos fueron obtenidos
bajo un arreglo bifactorial: donde el factor “A” son los abonos orgánicos y como factor
“B” con y sin fertilización inorgánica, dando un total de seis tratamientos (Cuadro 1).
Las variables que se midieron fueron: altura de planta, peso de mazorca, longitud polar
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y diámetro ecuatorial de mazorca, rendimiento de grano por planta y hectárea.
Donde: Fert. Inorg. = Fertilización Inorgánica Inorg. = Inorgánica
Para el establecimiento del experimento se utilizó un diseño de bloques completos al
azar con cuatro repeticiones cada tratamiento, la parcela experimental fue de 3 surcos
de 10 m de largo, con parcela útil de un surco central de 8 m de largo, eliminando un
metro lineal en cada extremo para evitar efecto de orilla, de donde se tomaron cinco
plantas de forma aleatoria como unidades experimentales.
La siembra se llevó a cabo el 15 de febrero de 2013 bajo condiciones de campo, a
siembra directa manual de 2 semillas por matero, a una profundidad de 3 cm, con
distancia entre planta de 30 cm y 80 cm entre surco; posteriormente se hizo desahíje
para dejar una planta por matero y se instaló un sistema de riego presurizado.
Los abonos orgánicos aplicados fueron: Vermicomposta y estiércol de bovino
composteados, obtenidos en la región de Tecomán Col.; cachaza composteada,
obtenida del Ingenio de Quesería Col., los cuales se suministraron en dos aplicaciones,
una al momento de la siembra, que se realizó directa al fondo del surco y otra a 35 días
después de la siembra a un lado del tallo de la planta; la dosis que se utilizó para la
aplicación de abonos orgánicos fue de 8 ton ha-1 (Forero et al., 2010).
La aplicación de fertilizantes inorgánicos se realizó manualmente a los 8, 35 y 60 días
después de la siembra, aplicándolos de forma directa a la planta en forma de arco a 10
cm aproximadamente del tallo de la planta, conforme a la formula técnica recomendada
de 150-50-00 de N, P y K (Inca Rural, 1999).
Cuadro 1. Obtención de tratamientos a aplicar en cultivo de maíz bajo riego.
Factor “A” (orgánicos) Factor “B” (Fert. Inorg.) Tratamientos
a1= Estiércol de bovino b1= Sin Fert. Inorg. a1b1= T1: Estiércol de bovino
a2= Cachaza b2= Con Fert. Inorg. a1b2= T2: Estiércol bovino + Inorg.
a3= Vermicomposta a2b1= T3: Cachaza
a2b2= T4: Cachaza + Inorg.
a3b1= T5: Vermicomposta
a3b2= T6: Vermicomposta + Inorg.
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Para el control fitosanitario se realizaron las prácticas agronómicas según se requerían,
con aplicación de Cipermetrina (200 mL/200 L de agua) para el control de gusano
cogollero, al seguir las incidencias se aplicó el granulado Clorpirifos; para el control de
malezas se llevó a cabo de manera manual y química con la aplicación de herbicida
agrícola Amina 2,4-D durante el ciclo del cultivo.
Los resultados se sometieron al análisis de varianza y prueba de Tukey al 0.05 de
probabilidad para la comparación de medias, lo anterior mediante la aplicación del
programa estadístico Statistix (Statistix, 2005).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Altura de planta: el análisis de varianza indica diferencia altamente significativa entre
tratamientos de abonos orgánicos con y sin fertilización inorgánica (Pr<0.01). La
variabilidad encontrada en los tratamientos, se debe al efecto altamente significativo
(Pr<0.01) de los abonos orgánicos, de la fertilización inorgánica e interacciones entre sí
(Cuadro 2). La aplicación de abono orgánico vermicomposta con fertilizante inorgánico
y cachaza con fertilizante inorgánico fueron los más sobresalientes en altura de planta
con 2.66 y 2.66 m, respectivamente; mientras que, la menor altura de planta se
presentó con la aplicación de abono orgánico de estiércol bovino sin fertilización
inorgánica con 2.56 m. Con relación a los abonos orgánicos, los más sobresalientes
son la cachaza y la vermicomposta al registrar valores de 2.61 m para ambos.
Referente a la aplicación inorgánica esta resulto ser la más sobresaliente al registrar la
mayor altura de planta con 2.65 m (Cuadro 3).
La mayor altura de planta resultó en los tratamientos combinados, lo que se asemeja
con los resultados reportados por Alarcón et al. (2001), quienes señalan que la
combinación de estiércol de bovino con fertilizante inorgánico incrementó la altura de
planta de maíz a 2.60 m. Lo que indica que si existió efecto de la combinación de
abonos orgánicos con fertilización inorgánica que estaba en cada tratamiento.
En peso de mazorca, el análisis de varianza indica una diferencia altamente significativa
entre los tratamientos combinados de abonos orgánicos con y sin fertilización
inorgánica (Pr<0.01). También señala que la variabilidad encontrada en los
tratamientos, se debe al efecto altamente significativo (Pr<0.01) de los abonos
orgánicos, de la fertilización inorgánica e interacciones entre sí (Cuadro 2).
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La aplicación de abono orgánico vermicomposta con adición de fertilizante inorgánico
resultó ser el más sobresaliente en peso de mazorca con 0.341 kg; mientras que el
menor peso se presentó con la aplicación de abono orgánico de estiércol bovino sin
fertilización inorgánica con 0.257 kg. Con relación a los abonos orgánicos, el más
sobresaliente es la vermicomposta con un valor de 0.305 kg. La aplicación inorgánica
resultó ser la más sobresaliente, al registrar un mayor peso de fruto de 0.304 kg
(Cuadro 3).
El mayor peso de mazorca resultó en vermicomposta con adición de fertilizante
inorgánico; lo que coincide con Macías et al. (2012), quien señala que el peso de fruto
de chile jalapeño (Capsicum annum) se incrementó con la aplicación de abono orgánico
de estiércol de bovino con fertilizante inorgánico, registró un promedio de 15.2 g de
peso fresco en comparación con los abonos sin fertilización inorgánica.
Para las variables diámetro ecuatorial y longitud polar de mazorca, el análisis de
varianza indica una diferencia altamente significativa entre los tratamientos combinados
de abonos orgánicos con y sin fertilización inorgánica (Pr<0.01). La variabilidad
encontrada en los tratamientos en ambas variables se debe al efecto altamente
significativo (Pr<0.01) de los abonos orgánicos, de la fertilización inorgánica e
interacciones entre sí (Cuadro 2).
La aplicación de abono orgánico vermicomposta con adición de fertilizante inorgánico
resultó ser la más sobresaliente con 5.22 cm de diámetro ecuatorial y 25.18 cm de
longitud polar de la mazorca. Con relación a los abonos orgánicos, según la prueba de
Tukey el más sobresaliente es la vermicomposta con valores de 4.91 cm de diámetro y
23.9 cm de longitud polar. La aplicación inorgánica resulto ser sobresaliente al registrar
4.98 cm de diámetro ecuatorial y 24.86 cm de longitud polar de mazorca (Cuadro 3).
El mayor diámetro ecuatorial y longitud polar de mazorca resultó en aplicación de
vermicomposta con fertilizante inorgánico y cachaza con fertilizante inorgánico,
superando los resultados a lo reportado por Gutiérrez y machado (2012), donde
encontraron valores en el diámetro y longitud de mazorca altamente significativos entre
tratamientos con abono orgánico estiércol de bovino, encontrando un incremento
considerable en cuanto a los demás sin fertilización inorgánica.
En la variable rendimiento de grano por mazorca, el análisis de varianza indica una
diferencia altamente significativa entre los tratamientos combinados de abonos
orgánicos con y sin fertilización inorgánica (Pr<0.01). La variabilidad encontrada en los
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tratamientos, se debe al efecto altamente significativo (Pr<0.01) de los abonos
orgánicos, de la fertilización inorgánica e interacciones entre sí (Cuadro 2).
La aplicación de abono orgánico vermicomposta con fertilizante inorgánico según la
prueba de Tukey resulto ser el más sobresaliente en rendimiento de grano por mazorca
con 0.218 kg; mientras que, el menor rendimiento de grano seco por mazorca se
presentó con la aplicación de abono orgánico estiércol bovino sin fertilización inorgánica
con 0.126 kg. Con relación a los abonos orgánicos, según la prueba de Tukey el más
sobresaliente fue la vermicomposta con 0.173 kg de grano seco por mazorca. Referente
a la aplicación inorgánica esta resulto ser la más sobresaliente con la mayor producción
de gano seco por mazorca de 0.207 kg (Cuadro 3).
Los resultados demostraron que los abonos orgánicos combinados con fertilizantes
inorgánicos presentaron los mayores valores de producción de grano seco por
mazorca; donde la fertilización inorgánica se ve apoyada con los abonos orgánicos que
son considerados como materiales que aportan materia orgánica y carbono, además
aporta nutrimentos a través del tiempo, dependiendo del tipo de material orgánico,
condiciones biológicas, edáficas y ambientales; tal y como coincide con lo mencionado
por Meléndez y Molina (2003) quien señala que la adición de un abono orgánico
incrementa la aportación de nutrimentos de la planta a largo plazo, mismos que influyen
de manera favorable en el desarrollo vegetativo y producción de las plantas de maíz. El
uso de abonos orgánicos transformados en materiales asimilables para las plantas con
la adición de fertilizantes inorgánicos son una forma más completa de nutrir a la planta,
lo que concuerda con lo citado por Sosa (2005) quién señala que la aportación de una
fertilización complementada de abonos orgánicos con fertilizantes inorgánicos
favorecen el crecimiento vegetativo y producción de grano seco en cultivo de maíz.
En la producción de grano seco por hectárea (ton ha-1), el análisis de varianza registró
una diferencia altamente significativa (Pr<0.01) entre los tratamientos combinados.
También señala que la variabilidad en los tratamientos, se debe al efecto altamente
significativo (Pr<0.01) de los abonos orgánicos, de la fertilización inorgánica e
interacciones entre sí (Cuadro 2).
La aplicación de vermicomposta con adición de fertilizante inorgánico resultó ser la
mejor, al registrar un valor de 13.8 ton ha-1, y la menor para el abono estiércol bovino
sin fertilización inorgánica con 7.56 ton ha-1.
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Cuadro 2. Valores de F calculada (Fc), probabilidad (Pr) y coeficiente de variación (C.V.) en variables de tratamientos combinados y efectos simples e interacciones.
Variables Fc Pr Pr A Pr B Pr A*B C.V
Altura de planta 301.20 0.00001 0.00001 0.00001 0.00001 0.23
Peso de mazorca (kg) 22.98 0.00001 0.00001 0.00001 0.0005 4.62
Diámetro ecuatorial de mazorca
(cm)
138.39 0.00001 0.00001 0.00001 0.00001 0.90
Longitud polar de mazorca (cm) 163.48 0.00001 0.0001 0.00001 0.0059 0.96
Rendimiento de grano seco por
mazorca (kg)
814.2 0.00001 0.00001 0.00001 0.00001 0.35
Producción de grano seco ha-1 345.38 0.00001 0.00001 0.00001 0.00001 3.2
Cuadro 3. Valores promedio y resultados de prueba de Tukey en las variables vegetativas y productivas dependientes en cultivo de maíz bajo riego.
Factor “A” (Abonos orgánicos)
Tratamient
o
Altura de
planta (m)
Peso de
mazorca (kg)
Diámetro
Ecuatorial (cm)
Longitud Polar
(cm)
Rendimiento grano
seco/ planta (kg)
Producción
ton ha-1
T1 2.56 d 0.257 c 4.56 d 22.05 d 0.126e 7.56c
T2 2.62 b 0.264 c 4.72 c 25.10 a 0.188c 11.28b
T3 2.56 cd 0.278 bc 4.77 c 22.21 cd 0.128d 7.68c
T4 2.66 a 0.307 b 5.00b 24.30 b 0.214b 12.84b
T5 2.57 c 0.270 c 4.60 d 22.62 c 0.129d 7.74c
T6 2.66 a 0.341 a 5.22a 25.18 a 0.218a 13.80a
Factor “A” (Abonos orgánicos)
a1 2.59 b 0.261 b 4.64 b 23.58 b 0.157 c 9.42 c
a2 2.61a 0.293 a 4.88 a 22.25 c 0.171 b 10.26 b
a3 2.61a 0.305 a 4.91 a 23.9a 0.173 a 10.38 a
Factor “B” (Fertilizacion inorgánica)
b1 2.56 b 0.268 b 4.64 b 22.29 b 0.127 b 7.62 b
b2 2.65 a 0.304 a 4.98 a 24.86 a 0.207 a 12.42 a
* Valores en columna con misma literal son estadísticamente iguales entre sí.
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Para el efecto simple de los abonos orgánicos, el más sobresaliente fue el de
vermicomposta al registrar 10.38 ton ha-1. La fertilización inorgánica resultó la más
sobresaliente al registrar 12.42 ton ha-1 (Cuadro 3).
Con base a los resultados obtenidos en campo se rechaza la hipótesis, ya que aplicar
cachaza no fue mayor la producción de grano seco de maíz, con respecto a los demás
abonos evaluados con y sin fertilización inorgánica.
El rendimiento de grano seco se presentó con la vermicomposta y adición de fertilizante
inorgánico, que supera los 8.73 ton ha-1 reportado por Gutiérrez y Machado (2012) con
abono orgánico de mungo con químico, quienes señalan que el rendimiento del grano
seco de maíz se ve influido por factores biológicos y ambientales que se relacionan
entre sí, ya que no necesariamente la producción depende exclusivamente de las
características agronómicas de las variedades con las que se trabaje.
CONCLUSIONES
El uso de abonos orgánicos combinados con inorgánicos incrementa notablemente el
crecimiento y producción de las plantas de maíz.
Los abonos orgánicos con un buen manejo agronómico muestran ser una alternativa
sustentable y amigable con el medio ambiente.
La vermicomposta con adición de fertilizante inorgánico fue el mejor en la producción de
grano seco de maíz. Se demuestra la importancia del manejo integrado de abonos
orgánicos y fertilizantes inorgánicos para mejorar la producción de maíz.
LITERATURA CITADA
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EFECTO DE ACOLCHADOS ORGÁNICOS PARA LA PRODUCCIÓN Y CALIDAD EN CULTIVO DE SANDÍA (Citrullus lanatus Schard.)
Francisco Radillo Juárez1, Sergio Aguilar Espinosa, María del Rocío Flores Bello, Ana Belem Padilla Díaz
1Universidad de Colima-Facultad de Ciencias Biológicas y Agropecuarias. [email protected]
RESUMEN
El cultivo de Sandía ha experimentado fuertes tasas de crecimiento orientadas a la
exportación en los últimos años. El uso de acolchado plástico es una estrategia para
incrementar el rendimiento del cultivo. Sin embargo, su uso ocasiona contaminación.
Una alternativa viable es el uso de residuos vegetales para realizar acolchados
orgánicos que se degradan e incorporan al suelo al cumplir su objetivo, minimizando la
contaminación. Como objetivo se evaluó el efecto de residuos vegetales, como
acolchados orgánicos en el desarrollo vegetativo producción y calidad de fruto fresco en
Sandía. Para establecer los acolchados orgánicos se utilizaron punta de caña, hoja de
plátano, paja de arroz, foliolos de palma de coco, polvillo de coco y pasto Tanzania. Los
tratamientos fueron distribuidos en un diseño de bloques completos al azar. A los
resultados se les aplicó un análisis de varianza y prueba de Tukey con probabilidad al
0.05. Los resultados en longitud de guía, diámetro ecuatorial, peso, rendimiento por
planta y producción de fruto por hectárea, registraron diferencia significativa entre los
acolchados orgánicos (Pr<0.05). La mayor longitud de guía se presentó en acolchado
orgánico de pasto Tanzania con 5.02 m. El acolchado orgánico punta de caña
sobresalió al presentar los mayores valores numéricos de 71.2 cm en longitud polar de
fruto, 7.0 kg peso de fruto fresco, 35 kg de fruto fresco por planta y 100.1 ton ha-1 en
producción. En días a floración, número de frutos, longitud polar y grados Brix, los
resultados no fueron significativos (Pr>0.05); los acolchados orgánicos presentaron un
comportamiento similar. Las plantas con acolchado orgánico punta de caña presentaron
el mejor comportamiento vegetativo y producción de fruto fresco. Los residuos
vegetales como acolchados orgánicos representan una estrategia viable y amigable
con el medio ambiente para la producción en cultivo de Sandía.
PALABRAS CLAVE: Citrullus lanatus, contaminación, residuos orgánicos, acolchados
429
INTRODUCCIÓN
La sandía (Citrullus lanatus Schard.) es originaria de África, pertenece a la familia de las
cucurbitáceas que incluye 118 géneros y 825 especies en todo el mundo (Buerger et
al., 2003). La sandía, es uno de hortalizas de mayor importancia socioeconómica en el
mundo; en la producción mundial, ocupa la tercera posición entre las especies
hortícolas, seguida del tomate rojo (Zaragoza, 2006). La sandía se cultiva en grandes y
pequeñas escalas en EUA, México y Centroamérica, entre otros países, para abastecer
los mercados locales e internacionales, en donde se consume como fruta fresca o
materia prima para refrescos, helados y jugos (Espinosa et al., 2006 y Gaytán, 2005).
En México durante el 2010, se destinó a la sandía 35,700 ha, con una producción de
1,007,160 ton, lo cual hace a este cultivo hortícola como uno de los más importantes al
generar más divisas al país, debido a los altos volúmenes de exportación a Estados
Unidos anualmente (USDA, 2010). En el estado de Colima, se reporta que la sandía
ocupó el segundo lugar de producción entre las hortalizas, durante el ciclo otoño-
invierno 2011, con 847 ha cultivadas y una producción total de 40,732 ton, con un
rendimiento medio de 48.09 ton ha-1; los municipios sobresalientes en la producción,
son Manzanillo: (50.8%), Tecomán (17.7%) y Colima (16.9%) (SAGARPA-SIAP, 2008).
Los productores desarrollan varias estrategias para obtener el nivel de producción
requerido para una buena rentabilidad; dentro del sistema-producto se aplican prácticas
agronómicas de acolchado plástico, sistemas de riego presurizado, fertirriego,
microtúneles entre otras. Éstas contribuyen en la eficiencia del cultivo de sandía, en el
aprovechamiento de los insumos de producción y recursos naturales como el suelo y
agua de riego, para maximizar el rendimiento, calidad y precocidad de la cosecha. Por
lo tanto la búsqueda e implementación de nuevas tecnologías y estrategias permiten
incrementar la producción y calidad de fruto fresco (Molinar y Yang, 2000).
Los acolchados de plástico son los más utilizados, pero su uso intensivo está
produciendo una contaminación de suelos por su alta estabilidad y persistencia, ya que
entre otros inconvenientes los restos de plástico pueden obstruir la sembradora (Zribi et
al., 2011). El uso de plásticos agrícolas representan un grave impacto ambiental y
paisajístico por su lenta degradación, permanencia en campo y contaminación potencial
del suelo; también son altos los costos por retirar dicho material y la escasa demanda
de los recicladores por la elevada cantidad de elementos extraños que les acompaña
(Moreno et al., 2004).
430
Para contrarrestar esta problemática, una alternativa viable es el uso de acolchados
orgánicos; consiste en aprovechar subproductos agrícolas regionales que son
fácilmente de conseguir, los cuales se degradan e incorporan al suelo después de
cumplir su objetivo, minimizando el problema de residuos sólidos, contaminación
potencial del suelo; además, aportan materia orgánica (Radillo et al., 2009). Estos
autores señalan que los residuos vegetales utilizados como acolchados orgánicos
ayudan a conservar la humedad en el suelo al reducir la pérdida de agua por
evaporación, mantener una temperatura uniforme en el suelo y caliente durante el clima
frío, minimiza la erosión, reduce la compactación por lluvias y la presencia de maleza.
Con la utilización de acolchados orgánicos, se pretende minimizar el problema de
residuos sólidos y contaminación potencial de suelos y aire, que hasta este momento no
se ha encontrado una solución. La generación de residuos no reciclables lleva a la
acumulación del mismo en vertederos autorizados y a la utilización de prácticas
contaminantes por parte del agricultor (González, 2003). El efecto acumulativo es
importante, si se considera que la degradación del polietileno en el ambiente es muy
lenta; se requieren 300 años aproximadamente para degradar una lámina de polietileno
de 60 µ (Feuilloley et al., 2003). La utilización de acolchados orgánicos podría contribuir
a la solución del problema ambiental, ya que desde el punto de vista agronómico sus
cualidades parecen ser similares a las de los plásticos utilizados tradicionalmente por
los productores de cucurbitáceas (Contreras, 2003).
Con base en lo anterior, se propone como hipótesis que los residuos vegetales como
acolchados orgánicos presentan efectos diferentes en el desarrollo vegetativo,
producción y calidad de fruto fresco. Se planteó el objetivo de evaluar el efecto de los
residuos vegetales como acolchados orgánicos en el desarrollo vegetativo, producción y
calidad del fruto fresco en el cultivo de sandía.
MATERIALES Y MÉTODOS
El presente trabajo se llevó a cabo durante el ciclo otoño-invierno 2011-2012 en dos
etapas: La primera se realizó en el rancho “El Recuerdo” ubicado en Tecomán, Colima,
Km. 6 carretera Tecomán–Tecuanillo, a una Latitud Norte de 18º 51´ 05´´, Longitud
Oeste de 103º 53´54´´ y altura de 12 msnm, donde se realizó la producción de plantas.
La segunda etapa consistió en el establecimiento y manejo del experimento; se realizó
en el rancho “Santander” ubicado en el Km. 12 carretera Armería–Manzanillo, a una
431
Latitud Norte de 18º 55´ 30´´ y Longitud Oeste de 104º 00´ 08´´, y altura de 16 msnm,
con temperatura y precipitación media anual de 26 ºC y 710 mm (Google Earth, 2011).
El suelo presenta una textura limo-arenosa, con un pH de 7.4 (Laboratorio
Multidisciplinario de la FCBA, 2011).
Los tratamientos de acolchados orgánicos aplicados fueron utilizando los residuos
vegetales de: Punta de caña, paja de arroz, foliolos de palma de coco, polvillo de coco,
hojas de plátano, pasto Tanzania y como testigo el acolchado plástico.
Las variables medidas se clasifican de la siguiente manera: a) Variables de adaptación:
Días de emergencia (DE), obtenida mediante el conteo de días desde la siembra en
charola, hasta el primer día de emergencia. Porcentaje de emergencia (%E), registrada
cinco días después del inicio de la emergencia total de plantas en relación al total de
semillas sembradas. Longitud de guía principal (LGP), se obtuvo mediante la
identificación y medición de la guía principal utilizando un flexómetro. Días a inicio
floración masculina y femenina (DFM, DFF), se registraron mediante el conteo del total
de días desde el inicio del trasplante de la planta en campo hasta el inicio de la
aparición de flores. b) Variables de producción: Número de frutos por planta (NFP), se
determinó contabilizando el número total de frutos comerciales presentes. Tamaño de
fruto (diámetro ecuatorial (DE) y polar (DP)), se registró la medición con un flexómetro
del perímetro central y polar. Peso del fruto (PF), se determinó con una báscula
electrónica pesando cada fruto obtenido de unidades experimentales. Grados Brix (ºB),
se determinó con un refractómetro de sólidos solubles. Rendimiento total por planta
(RTP), se obtuvo mediante el número total de frutos por el peso promedio de fruto.
Rendimiento total ha-1 (RTHA), se obtuvo multiplicando el RTP por la densidad total de
plantas ha-1 y se expresó en toneladas de fruto fresco por hectárea.
Para la distribución de los tratamientos se utilizó un diseño experimental de bloques
completos al azar, con seis tratamientos y cuatro repeticiones cada uno. La parcela total
experimental constó de tres camas (1.2 x 10.0 m), donde las plantas estuvieron
equidistantes equidistantes a 70 cm, la parcela útil fue la cama central eliminando 1 m
de cada extremo (1.2 x 8 m), donde se distribuyeron al azar cinco unidades
experimentales para la medición de las variables.
En el establecimiento de la primera etapa del experimento se utilizaron semillas de los
siguientes híbridos: Triploide Trix 313 lote de plantas utilizadas como hembra y Diploide
Montreal utilizado como polinizador. La siembra se realizó bajo condiciones de
432
invernadero en charolas de unicel de 200 cavidades; se utilizó un sustrato comercial y
se depositó una semilla por cavidad, durando tres días con cubierta plástica de color
negro para acelerar su germinación y emergencia, las plantas permanecieron durante
20 días en invernadero, posteriormente se llevaron a campo abierto y se realizó su
trasplante.
La segunda etapa se estableció en terrenos del rancho “Santander”; se preparó el
terreno y las camas meloneras en las cuales se colocó el acolchado orgánico
correspondiente a cada tratamiento, se realizó el trasplante; los residuos vegetales de
paja de arroz y de pasto Tanzania, punta de caña y polvillo de coco se colocaron con
un espesor de 1 cm; en los residuos vegetales de foliolos de palma de coco y hojas de
plátano se colocó sólo lo necesario para cubrir el suelo y evitar emergencia de maleza.
Estos materiales se colocaron inmediatamente después de la preparación del terreno y
formación de camas meloneras; sobre ellas se distribuyeron cada uno de los residuos
vegetales en su respectiva parcela experimental. La aportación de nutrimentos fue
mediante la aplicación de la formula básica 200-150-350 N, P y K, respectivamente al
momento de la formación de camas meloneras y posteriormente durante el desarrollo
del cultivo se realizó por fertirrigación. Los riegos se aplicaron según los requerimientos
del estado fenológico del cultivo. Para controlar la maleza se usaron los acolchados
orgánicos y se hizo de forma manual. El control de plagas como la mosquita blanca
(Bemisia tabaci), pulgones (Aphis gossypii), minador de hoja (Liriomiza spp) y
enfermedades tales como el virus del mosaico de la Sandía, Damping off y Fusarium
(Fusarium spp) se llevó a cabo con aplicaciones de plaguicidas con un intervalo de cada
8 días según el caso.
Los resultados se analizaron estadísticamente mediante un análisis de varianza y
prueba de Tukey al 0.05 de probabilidad, para determinar el nivel de significancia y
diferenciación de medias entre los tratamientos, lo anterior mediante la aplicación del
programa estadístico de Statistix (Statistix, 2005).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los resultados en longitud de guía, el análisis de varianza indica una diferencia
significativa entre los acolchados orgánicos evaluados (Pr<0.05) (Cuadro 1); el
acolchado orgánico más sobresaliente fue residuos de pasto Tanzania, con un valor de
433
5.02 m, seguido del acolchado orgánico punta de caña con 4.97 m y la menor longitud
de guía fue en el acolchado polvillo de coco con valor de 3.7 m (Cuadro 2).
En longitud polar de fruto se encontró una diferencia significativa entre los acolchados
orgánicos (Pr<0.05) (Cuadro 1). Según la prueba de Tukey el mejor acolchado orgánico
fue uso de residuos punta de caña con longitud de fruto de 72.1 cm, seguido por el
acolchado de polvillo de coco con 68.7 cm; el acolchado que menor resultado obtuvo en
fue el de folíolos de palma de coco con 59.5 cm, (Cuadro 2).
Con diámetro y numero de fruto por planta, el análisis de varianza señala una diferencia
no significativa (Pr>0.05) (Cuadro 1) para ambas variables. Referente al número de
frutos, los resultados obtenidos en campo superan a lo reportado por Morales et al.
(2008) y Ochoa et al. (1998), quienes encontraron un promedio de cinco frutos por
planta en tratamientos con acolchado orgánico.
El peso de fruto registró diferencia significativa entre acolchados orgánicos (Pr<0.05)
(Cuadro 1); el acolchado orgánico punta de caña fue el más sobresaliente con un peso
de 7.0 kg, seguido por el acolchado de hojas de plátano con 6.7 kg por fruto; el menor
peso fue en el acolchado de polvillo de coco con 4.5 kg (Cuadro 2).
En el rendimiento de fruto fresco total por planta y hectárea se registró diferencia
significativa en los acolchados orgánicos evaluados (Pr<0.05) (Cuadro 1); el acolchado
orgánico punta de caña fue el más sobresaliente en ambas variables, con 35.0 kg por
planta y una producción de 100.1 ton ha-1. La menor producción por planta y hectárea
se registró fue en el acolchado orgánico de residuos de polvillo de coco con 22.5 kg y
64.35 ton ha-1 (Cuadro 2). Los resultados obtenidos en el rendimiento y peso de frutos
se reflejan en lo dicho por Ogutu (2008), quien encontró un mayor número de frutos en
el acolchado tradicional que en el acolchado de paja. Sin embargo, en el peso de frutos
obtuvo un peso mayor en el acolchado de paja (9.5 kg) que en el tradicional (8.1 kg).
En grados Brix, según el análisis de varianza hay una diferencia no significativa,
presentando un comportamiento similar entre los distintos acolchados orgánicos
(Pr>0.05) (Cuadro 1) Se apreció que la mayoría de los acolchados superan el 8% de
grados Brix y por lo tanto se consideran aceptables al cumplir con los estándares
internacionales para su comercialización, siendo éste el límite establecido (Williams,
1996).
434
Cuadro 1. Valores estadísticos de los resultados en variables medidas en la adaptación y producción de sandía en acolchados orgánicos con residuos vegetales.
Estadísticos Longitud
de guía
m
Longitud
polar
cm
Diámetro
ecuatorial
cm
Número
de fruto
Peso
fruto
kg
Rendimiento
por planta
kg
Producción
ton ha-1
CM trat. 1.24 91.15 11.78 0.48 4.96 204.6 27239
CM error 0.44 54.75 8.79 0.21 1.77 58.54 80651
F calculada 2.77 1.66 1.34 2.28 2.79 3.49 3.38
Probabilidad 0.03 0.03 0.07 0.06 0.02 0.012 0.0018
Significancia * * NS NS * * **
Coeficiente
de variación
14.31 11.6 12.82 9.5 22.2 25.54 25.28
Grados de libertad del error = 18 NS = No significativo. * = Significativo ** Altamente significativo
435
Cuadro 2. Valores promedios y resultados de la prueba Tukey en las variables medidas en la adaptación y producción de sandía en acolchados orgánicos con residuos vegetales.
* Valores en columna con misma literal, son estadísticamente iguales entre sí. Densidad = 2860 plantas/ha-1
CONCLUSIONES
El uso de residuos vegetales como acolchado orgánico es una estrategia viable y
amigable con el medio ambiente para la producción en cultivo de sandía. Los residuos
vegetales utilizados como acolchados orgánicos, difieren en el comportamiento
vegetativo y productivo del cultivo. Las plantas de sandía con el acolchado orgánico de
punta de caña presentaron el mejor comportamiento vegetativo y producción de fruto
fresco. El contenido de azúcares en fruto fresco presentó un comportamiento similar en
los diferentes acolchados orgánicos de residuos vegetales.
Tratamientos
Longitud
de guía
m
Longitud
polar
cm
Diámetro
ecuatoria
l
cm
Número
de frutos
Pes
o
fruto
kg
Producción
por planta
kg
Producció
n ton ha-1
Punta de
caña
4.67ab 72.1 24.7 5.0 7.0a 35.0a 100.1a
Paja de
arroz
4.75ab 62.4 24.9 4.5 5.8b 26.1b 74.64b
Foliolos de
palma
4.57ab 59.5 23.1 4.5 6.3b 28.35b 81.08b
Polvillo de
coco
3.7 b 68.7 22.7 5.0 4.5c 22.5c 64.35c
Hojas de
plátano
4.32ab 62.7 23.7 4.5 6.7a
b
30.15b 86.22b
Pasto
Tanzania
5.02ab 59.9 19.8 5.3 4.7c 24.67bc 71.24bc
436
LITERATURA CITADA
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438
PRODUCCION DE CALABAZA ZUCCHINI (Cucurbita pepo L.) ORGÁNICA CON RIEGO POR GOTEO Y ACOLCHADO PLÁSTICO
Raymundo Velasco Nuño1; Hugo E. Lopez Flores2; Jorge H. Medina Villarreal1; María G. Padilla Cortes1; Mariano A. Valdivia Dávila1
1Centro Universitario de los Altos- U de G. Km 7 carretera Tepatitlán-Yahualica.
2Instituto Nacional de
Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias. Km 8 carretera Tepatitlán Lagos de Morelos, Jalisco-México. [email protected]
RESUMEN
Mediante acochado con plástico en suelos se ha logrado aumentar la producción,
acelerar la maduración de los cultivos, mejorar la calidad, reducir el número de
aplicaciones de agroquímicos y fertilizantes, además de disminuir la mano de obra en
diferentes labores, entre ellas el control de maleza y aplicación de riegos. El objetivo del
presente proyecto, fue determinar la factibilidad de la producción de calabaza
empleando composta orgánica, bajo un sistema de producción con acolchado plástico y
riego por goteo. El trabajo se realizó en los terrenos del Campo Experimental Altos de
Jalisco, perteneciente al INIFAP, localizado en el Municipio de Tepatitlán Jalisco. Los
tratamientos fueron: 1) sin acolchado, sin composta y riego por goteo (testigo). 2) con
acolchado, con composta y riego por goteo. 3) con acolchado sin composta y riego por
goteo. Se establecieron tres repeticiones de 10 m cada uno y los datos fueron
analizados con el programa estadístico SAS y la prueba de comparación de medias de
Tukey. Existe diferencia altamente significativa al 1% de probabilidad entre tratamientos
para el factor rendimiento kg ha-1. Al realizar la comparación de medias de Tukey para
rendimiento, el tratamiento 2 superó ampliamente al testigo, y al tratamiento 3, y éste
supera al testigo. La siembra de calabaza con la aplicación de acolchado plástico, con
composta orgánica y riego con goteo permitió obtener los mejores rendimientos de
calabaza variedad Zucchini,
PALABRAS CLAVES: Abono orgánico-acolchado plástico-riego por goteo.
439
INTRODUCCIÓN
El hombre en la búsqueda de mejores alternativas de conservación de los recursos
renovables ha probado diferentes técnicas y materiales, entre ellas el acochado con
plástico en suelos; mediante esta técnica se ha logrado aumentar la producción,
acelerar la maduración de los cultivos, mejorar la calidad, reducir el número de
aplicaciones de agroquímicos y fertilizantes, además de disminuir la mano de obra en
diferentes labores entre ellas el control de maleza y aplicación de riegos.
La actividad principal en la Región de los Altos de Jalisco es por excelencia pecuaria y
los productores de esta zona en los últimos años han estado buscado nuevas opciones
que les permitan incrementar sus ingresos, sin alterar las condiciones del suelo para
lograr la rentabilidad y sostenibilidad de sus predios, mediante la aplicación de abonos
orgánicos y con un uso eficiente del agua de riego y acolchado plástico en cultivos
nuevos como son las hortalizas.
La producción orgánica representa un rubro con una superficie de 216 mil ha y genera
280 millones de dólares de divisas, revaloriza la agricultura tradicional, crea empleos
(34.5 millones de jornales anuales) y mayores ingresos para los productores, bajo el
esquema de producción sustentable, sin deterioro del ambiente (Gómez-Tovar et al.,
2000). La horticultura orgánica es la cuarta rama en importancia en la producción
orgánica del país, con una superficie cultivada de 3,813 ha y una generación de divisas
que representa 47 millones de dólares (Gomez-Tovar et al., 2000).
La producción orgánica en México se inicia en la década de 1980 en cultivos hortícolas,
las cuales han representado una fuente de alimentación a lo largo de la historia de la
humanidad; actualmente se les confiere alto valor dietético y por su versatilidad de
consumo tanto en fresco como procesado, obtienen gran importancia en su interacción
con el hombre. En relación a los abonos orgánicos Ferreira y Santamaría (1997),
propone el uso de tecnologías que devuelven al suelo el componente biológico perdido,
como son las compostas.
López Gutiérrez (2003) señala que las técnicas de acolchado eran conocidas mucho
antes de la llegada de los materiales plásticos y se practicaba usando materia orgánica
(pajas) o inorgánica (arena), la introducción de los materiales plásticos la ha
revolucionado e impulsado hasta ocupar en la actualidad una superficie cercana a las
cinco millones de hectáreas en todo el mundo.
440
Vázquez et al. (2005) evaluaron la respuesta del abono orgánico bocashi en chile
jalapeño (Capsicum annumm L. var. Mitla) bajo condiciones de ambiente protegido y a
cielo abierto con acolchado y riego por goteo. El bocashi se aplicó en banda en las
camas de siembra, cubriéndolo posteriormente; la fertilización química se fraccionó en
10 aplicaciones semanales proporcionales al desarrollo de las plantas hasta completar
el tratamiento 160 unidades de nitrógeno, 80 unidades de fósforo y 120 unidades de
potasio. Se encontraron diferencias altamente significativas a favor del ambiente
protegido, ya que a cielo abierto se tuvo mayor ataque de enfermedades virales, daño
mecánico y deshidratación por vientos del norte; en chile jalapeño no se observaron
diferencias entre bocashi y la fertilización mineral. Los rendimientos obtenidos con
bocashi en ambiente protegido casi triplicaron a los rendimientos obtenidos con
fertilización mineral a cielo abierto.
Tejeda y González (2007) señalan que actualmente existe mucho interés en el uso de
subproductos industriales para reducir el empleo de fertilizantes sintéticos en la
producción de cultivos; sin embargo, la mayoría de los residuos y basuras orgánicas
contienen niveles relativamente bajos de nitrógeno. La nutrición mineral, la proteína en
el grano y el rendimiento de maíz indican que las compostas vegetales más el
fertilizante inorgánico es adecuado y tiene un buen potencial para el uso.
Delate et al. (2003) establecieron un experimento para comparar el crecimiento y
productividad de chile, bajo manejo convencional y orgánico. Los tratamientos
consistieron en combinaciones de dos fertilizantes sintéticos y tres enmiendas
orgánicas. En sus resultados reportan que el crecimiento de la planta, peso de cosecha
y número de frutos fueron similares en sistema convencional y orgánico.
Delate y Cambardella (2004) compararon los sistemas convencionales y orgánicos de
producción, usando variedades idénticas de cultivos, durante el período de transición de
3 años y el cuarto año siguiendo una rotación completa de maíz orgánico (Zea mays
L.), soya (Glycine max (L.) Merr), avena (Avena sativa L.), alfalfa (Medicago sativa L.)
para determinar qué rotación fue asociada a un riesgo más bajo durante la transición.
Concluyen que la producción orgánica de grano puede ser desarrollada con éxito
durante los tres años del periodo de transición del sistema convencional al sistema
orgánico, obteniendo ventajas económicas adicionales al llevar a cabo rotación de
cultivos.
441
McAndrews et al. (2006) señalan que la aplicación de abono de ganado al suelo puede
realzar la fertilidad de suelo y el crecimiento de los cultivos; sin embargo, poca
información está disponible sobre los efectos residuales del abono sobre el desarrollo
de los cultivos. Los investigadores han demostrado que el uso de abonado fresco o
composteado de los cerdos antes de que se establezca el cultivo de maíz, propicia
efectos residuales positivos para el desarrollo de la soya y su rendimiento.
Tejeda y González (2007) evaluaron el efecto de residuos orgánicos frescos
composteados sobre los parámetros de rendimiento del cultivo del trigo, observando
diferencias significativas entre los tratamientos en estudio.
En relación a los abonos orgánicos, Ferreira y Santamaría (1997) proponen el uso de
tecnologías que devuelven al suelo el componente biológico perdido, como son las
compostas.
Trujillo (1997), señala que existe una preocupación sobre las consecuencias ecológicas
que la agricultura moderna ha producido y que existen alternativas serias que favorecen
la producción sin alterar el medio ambiente, con el uso en la agricultura de abonos
orgánicos.
Gómez y Gómez (1996), indican que las técnicas de producción orgánica en México
son variadas y dependen del cultivo, pero en general el objetivo fundamental es
conservar el suelo, incrementar y combatir las plagas.
Ruiz y Torres (1998), utilizaron composta a base de alfalfa, hojas de frijol y pasto
intercalado con tierra, estiércol de vacuno, y compararon con un testigo sin adición de
estiércol ni material orgánico, con mayores rendimientos en la composta orgánica. En
cuanto al mercado señalan que el precio convencional del producto generalmente se
pacta entre empresas y comercializador, con un sobre precio de 15 a 30%.
Riego por goteo
Este sistema de riego consiste fundamentalmente en llevar agua y los fertilizantes,
hasta las raíces de las plantas a través de un sistema de cintas de plástico y hacerlas
salir en forma de gotas por medio de dispositivos específicos llamados emisores. De
esta manera es posible dar agua a los nutrientes a las plantas debidamente dosificadas
en cantidad y tiempo. Se recomienda el riego diario o cada tercer día; también
dependiendo del tipo de suelo y los fertilizantes solubles se deben aplicar
semanalmente a través de riego (Bravo y García, 2000). El uso de cintilla para riego por
442
goteo es para que sea más eficiente el recurso agua y la aplicación de nutriente, es una
alternativa que se está evaluando a nivel productivo de la región.
Una de las prácticas agronómicas de gran importancia en estos sistemas de riego es la
densidad de población, para tratar de aprovechar en su totalidad cada orificio de la
cintilla por donde se suministra el agua y los nutrientes, sin que se afecte la cantidad y
calidad de la producción de los cultivos hortícolas, en este caso el chile habanero
(García y Nava 2000).
Acolchado
El hombre en la búsqueda de mejores alternativas de conservación de los recurso
renovables ha probado diferentes técnicas y materiales, entre ellas el acochado con
plástico en suelos; mediante esta técnica se ha logrado aumentar la producción,
acelerar la maduración de los cultivos, mejorar la calidad, reducir el número de
aplicaciones de agroquímicos y fertilizantes, además de disminuir la mano de obra en
diferentes labores entre ellas el control de maleza y aplicación de riegos (Cruz, 2000).
Uno de los principales factores que limitan la producción del cultivo es la disponibilidad
del agua, ya que es escasa, cara y de baja calidad. Otra limitante son los altos costos
de producción por los deshierbes manuales y mecánicos para eliminar la maleza,
principalmente en las primeras etapas de desarrollo del cultivo; una opción para reducir
costos y la cantidad de agua empleada es el uso de acolchado plástico (Mirafuentes,
2000).
García Díaz et al. (2005), en el ciclo agrícola primavera verano de 2004 prepararon y
acolcharon con plástico negro/blanco 64 camas de 1.5 m de ancho por 87 metros de
largo. Se instalaron 16 macrotúneles de 6*3.5*87 m de ancho, alto y largo,
respectivamente. Se plantó chile güero tipo húngaro, cultivar Infierno. El riego de la
parcela se realizó con cintilla y en la nutrición se utilizaron fertilizantes químicos de
síntesis. Reportan que la eficiencia del agua fue de 17.0 kg m-3 ha-1.
El acolchado ha logrado un adelanto hasta de 15 días en la cosecha con respecto al
cultivo sin acolchar, aspecto importante en la comercialización, ya que permite colocar
el producto en fechas tempranas en el mercado.
Dado que con la utilización del acolchado plástico se reduce casi 100% la evaporación
de la humedad del suelo, trae consigo una reducción en la lámina de riego y una mayor
y mejor distribución de los nutrientes en el suelo; con el uso de esta tecnología se
reduce la población de maleza y ello conduce a un ahorro en el control de las mismas y
443
a la vez disminuye la población potencial de hospedantes o reservorios de plagas y
enfermedades.
Para Kasperbauer y Hunt (1993), y Lamont (1992) hay tres tipos de acolchado más
usados comercialmente en la producción de hortalizas: negro, trasparente y blanco. El
más popular es el negro, ya que retarda el crecimiento de maleza y calienta el suelo en
la primavera. El trasparente se usa principalmente en regiones frías, ya que mantiene
un ambiente del suelo más caliente, no muy diferente al efecto de un invernadero;
aunque, requiere el uso de herbicidas selectivos para prevenir el crecimiento de maleza
abajo del acolchado. El blanco proporciona una temperatura del suelo más fresca, y se
usa para cultivos en climas muy calientes.
Aunque el negro no calienta el suelo tan eficientemente como el trasparente, previene
el crecimiento de maleza al bloquear la entrada de luz y es la mejor opción en los casos
en que se busca cosechar más temprano (Dainello y Cutner, 1995). Si un cultivo de
otoño ha de sembrarse en un suelo excesivamente caliente, los acolchados reflectivos,
tales como las láminas de aluminio y el plástico blanco o papel son más adecuados.
Para Ramírez (1991), en la elección del plástico es fundamental elegir el color y calibre.
El color influye notablemente en la temperatura del suelo, el microclima, en el follaje del
cultivo, el desarrollo de maleza, las cosechas tempranas, el rendimiento y calidad de los
frutos, la durabilidad del acolchado, y el control de enfermedades. Brown et al. (1992)
indican que además puede cambiar la cantidad de luz y el balance espectral logrado
por las plantas, con efectos resultantes en el crecimiento y producción.
En estudios sobre el efecto del color del acolchado en el crecimiento de las plantas, se
encontró que alteraron el color de la luz reflejada hacia la superficie inferior del follaje, lo
que influyó en el crecimiento de la planta al modificar la relación entre el fitocromo rojo
(Pr) y rojo lejano (Pfr). Aquí es donde el color del plástico juega su papel principal, ya
que al reflejar la longitud de onda deseada, los productores podrían influir en el
crecimiento del tallo y de la raíz (Kasperbauer y Hunt, 1993).
Finalmente, las razones que justifican la producción de calabaza empleando abono
orgánico con acolchado plástico y riego por goteo son: a) ahorro de energía fósil b)
ahorro de agua, c) disminución drástica de contaminación de suelo, agua y atmosfera, y
d) mayor rentabilidad de la inversión. Las ventajas sobre la agricultura convencional
serán evidentes a corto y sobre todo a largo plazo.
444
Objetivo
Con el presente proyecto, se pretende determinar la factibilidad de la producción de
calabaza empleando composta orgánica bajo un sistema de producción con acolchado
plástico y riego por goteo, y proponer una metodología de producción que permita un
ahorro de agua, y una mayor rentabilidad de la inversión a corto y largo plazo
MATERIALES Y MÉTODOS
El trabajo se realizó en los terrenos del Campo Experimental Altos de Jalisco,
perteneciente al INIFAP, localizado en el Municipio de Tepatitlán Jal. Ubicado en el km
8 de la carretera Tepatitlán-Lagos de Moreno, Jal. El trabajo se estableció utilizando un
diseño de bloques al azar con cuatro repeticiones. La parcela útil fue de un surco de
1.20 m de ancho por 6 m de largo.
Los tratamientos fueron: 1) Surcos sin acolchado sin composta y riego por goteo
(testigo). 2) Surcos con acolchado, con composta y riego por goteo. 3) Surcos con
acolchado sin composta y riego por goteo.
La semilla utilizada fue semilla comercial de calabaza de la variedad Zucchini, el lomo
del surco fue acolchado con plástico plata/negro de 100 micras de espesor perforado
para establecer plantas cada 35 cm, por debajo del acolchado se colocó la cintilla con
emisores cada 20 cm. colocando ésta al centro del surco. La aplicación de la composta
se realizó a la siembra, a chorrillo revolviendo con la tierra.
Los datos fueron analizados mediante el análisis de varianza para el factor rendimiento
y la prueba de medias de Tukey por medio de SAS.
RESULTADOS
De acuerdo a los resultados del análisis de varianza, podemos observar que existe
diferencia altamente significativa al 1% de probabilidad entre tratamientos para el factor
rendimiento en kg ha-1 (Cuadro 1).
445
Cuadro 1.- Análisis de varianza para la variable rendimiento de calabaza.
Fuente de variación GL Suma de
cuadrados
Cuadrados
medios
F calculada F tablas
Bloques 3 3.826 1.275 NS
Tratamientos 2 255.800 127.800 12.240** 9.78
Error experimental 6 93.158 15.520
Total 11
Cuando se realizó la prueba de comparación de medias de Tukey para la variable
rendimiento, se observa que el tratamiento 2) surcos con acolchado más aplicación de
composta orgánica y riego por goteo, superó ampliamente al testigo surcos sin
acolchado y sin composta orgánica y riego por goteo, así mismo al tratamiento 3 surcos
con acolchado pero sin composta orgánica y riego por goteo. Así mismo se observa
que el tratamiento 3 supera al testigo surcos sin acolchado, ni composta orgánica
(Cuadro 2).
Cuadro 2. Prueba de medias de Tukey para rendimiento de calabaza
Tratamiento Rendimiento (kg ha-1)
Tratamiento 2 22.602 A
Tratamiento 3 19.183 B
Tratamiento 1 Testigo 11.555 C
Estos resultados concuerdan con los obtenidos por Ruiz y Torres (1988), donde
encontraron que con la aplicación de composta orgánica obtuvieron los mayores
rendimientos.
CONCLUSIONES
La siembra de calabaza con la aplicación de acolchado plástico, composta orgánica y
riego con goteo permitió obtener los mejores rendimientos de calabaza variedad
Zucchini, sin la aplicación de fertilizantes e insecticidas químicos, además de obtenerse
un mayor control de maleza, teniendo una menor población de hospedantes, plagas y
446
enfermedades. Así mismo se obtuvo un ahorro significativo de agua con la utilización de
cintilla de riego por goteo
Con la aplicación del acolchado plástico se pudo observar un adelanto de la cosecha
hasta de 10 días, lo que es una gran ventaja y una mayor rentabilidad a corto y largo
plazo, más aplicación de composta orgánica y riego por goteo sobre la agricultura
convencional.
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448
EL ARÁNDANO (Vaccinium corymbosum L.) UN CULTIVO ALTERNATIVO Y SUSTENTABLE EN LAS PALOMAS, MUNICIPIO DE MARAVATÍO, MICHOACAN
Anacleto González Castellanos1, Graciela Noemí Grenón Cascales1, Pedro Saldívar Iglesias1, Araceli González Nicanor1, Antonio Núñez Calderón2
1 Universidad Autónoma del Estado de México, Campus Universitario El Cerrillo, Toluca, Facultad de
Ciencias Agrícolas de la [email protected], [email protected], [email protected]; [email protected],
2Productor–Asesor, Maravatío, Mich.
RESUMEN
El cultivo del arándano en la última década se ha destacado por su crecimiento en
entidades diversas con inmejorables resultado para los productores. Este arbusto es
originario de América del Norte. Se manejan tres tipos de planta, el arbusto alto
(Vaccinium corymbosum), el arbusto bajo (Vaccinium angustifolium) y el conocido como
“ojo de conejo” (Vaccinium ashei), pertenecientes a la familia Ericácea. Su raíz es
fibrosa, está compuesta de varios tallos simpódicos; sus hojas son alternas cortas y
pecioladas; las flores son axilares o terminales, blancas y rosadas, el fruto es una baya
de color azul oscuro, redondo y de acuerdo al cultivar de uno a dos y medio
centímetros de diámetro.
En el territorio nacional encontramos regiones con las características agroclimáticas,
mismas que demanda el cultivo del arándano, lo que permite que sea una opción para
diversificar la producción de frutillas con gran potencial de demanda, ya sea para fruta
en fresco o para su procesamiento industrial. Los requerimientos del Blue Berry en
cuanto a unidades frío y de acuerdo a los cultivares pueden fluctuar desde 250 a 650
unidades frío, con temperaturas de 5 a 18o centígrados, una precipitación anual
aproximada de 800 mm, suelos ligeros de textura franca con buen drenaje y un pH de
4.5 a 6.5. El municipio de Maravatío está ubicado en el estado de Michoacán, con clima
templado, lluvias en verano, precipitación pluvial anual de 897.7 milímetros y
temperaturas que oscilan entre los 14.1o a 29.9o C.
De los cultivares que más sobresalen en la actualidad y que están siendo utilizadas por
los productores se tienen las siguientes: Bluecrop, Jersey, Elliot, Duke, Rubel, Bluejay y
Blueray. Sin embargo en la región de Maravatío ha tenido buena respuesta la Southern
High Bush, y destacando por ser la que más se planta Biloxi, además de contarse con
algunas plantaciones de Ojo de Conejo (Vaccinium ashei).
449
La nutrición está determinada previo al análisis de suelo, recomendándose los
fertilizantes minerales con abonos orgánicos, los productores por lo general han optado
por un mínimo de nitrógeno que son 30 gr por año de establecida la planta, esto como
lo recomienda la bibliografía, sin embargo los productores realizan la aplicaciones de
abonos obtenido de estercoladuras, compostas y el uso creciente entre algunos
productores del lombrihumus o sus lixiviados. Las cantidades pueden fluctúan de 2.0 a
3.0 kilogramos por planta, sin embargo algunos de ellos insisten en aplicar fertilizante
foliar cuando la frutilla está formada. Para el control de malezas algunos proceden al
uso de herbicidas, otros y cuando lo permite la pendiente el uso de maquinaria agrícola
y los demás manualmente. Para el riego se cuenta con abastecimientos pequeños de
agua por lo que la utilización del sistema de riego más recomendable y eficiente es por
goteo para la optimización del agua. En lo que respecta a plagas las de mayor
importancia en la región son: la escama, gallina ciega, chapulín y tuza; en cuanto a
enfermedades tenemos la agalla de la corona, enrojecimiento de las hojas, el mildiu y
antracnosis. La cosecha se realiza cuando la fruta alcanzó su tamaño máximo y tiene
un color azul completo.
PALABRAS CLAVE: Arándano, abonos, sustentabilidad, nutrición, Maravatío, Mich.
INTRODUCCIÓN
En la republica mexicana se cuenta con una gran diversidad y riqueza de climas y
ecosistemas que permiten la apropiada producción de frutillas durante marcados y
específicos periodos del año, lo cual constituye una de las principales ventajas ante
otros países exportadores o importadores.
Particularmente aquellos países en desarrollo, con limitantes principalmente en lo que
respecta a los recursos naturales y las deficientes prácticas agrícolas hacen difícil el
satisfacer las necesidades alimentarias, tanto en la actualidad como en el futuro. La
garantía de la seguridad alimentaria a largo plazo depende de que la producción
agrícola sea ecológicamente sostenible. Según la definición de FAO, se entiende por
“agricultura sostenible la agricultura que conserva los recursos genéticos de la tierra, el
agua, las plantas y los animales, no degrada el medio ambiente y es económicamente
viable y socialmente aceptable”. La agricultura sostenible, por ende, maneja y utiliza los
recursos naturales para satisfacer las necesidades de las personas ahora y en el
450
futuro1.
Ahora bien, respecto a la agricultura sustentable se ha alcanzado un desarrollo
importante en un mundo que ha comprendido que si no se corrige el rumbo y se
preservan los ecosistemas naturales, el cultivo de la tierra no será una actividad viable
para las próximas generaciones. En la década de los 90, 28 países con una población
aproximadamente de 335 millones sufrieron presión hídrica crónica o franca escasez.
Se calcula que para 2025, 52 países pueden verse frente a la escasez de agua, lo que
afectaría a 3000 millones de personas -un 40% de la población mundial proyectada- .
La superficie de regiego disponible per cápita y la producción de granos per cápita
generalmente ascienden o descienden juntas. La garantía de la seguridad alimentaria a
largo plazo depende de que la producción agrícola sea ecológicamente sostenible2.
Según la FAO, se entiende por agricultura sostenible la agricultura que conserva los
recursos genéticos de la tierra, el agua, las plantas y los animales, no degrada el medio
ambiente y es económicamente viable y socialmente aceptable3. En la fundación Future
Harvest, se llegaba a la conclusión de que "la rehabilitación de la agricultura es una
condición esencial para el desarrollo, para reducir la pobreza y evitar la destrucción del
medio ambiente y para reducir la violencia”. El concepto de sustentabilidad deriva del
utilizado por políticos, economistas y organismos internacionales y denominado”
desarrollo sustentable o sostenible”4.
El cuestionamiento sobre hasta qué punto los recursos naturales soportarían el ritmo de
crecimiento económico impuesto por el industrialismo da origen al nuevo paradigma de
la sustentabilidad5. El reto de los investigadores y agricultores en los próximos 25 años,
consiste en desarrollar y aplicar las tecnologías capaces de aumentar entre un 50 y
75% la productividad de los cereales y más; y haciéndolo en forma asequible y
ambientalmente sustentable6.
Una de las incongruencias de las nuevas tecnologías, que son menos adecuadas a los
ambientes de recursos escasos; tal es el caso de los propietarios con superficies
pequeñas o marginales, beneficiándose menos que aquéllos con propiedades más
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Consultado marzo 2013 2 http://www.jhccp.org./prs/sm13/sm13figs.stm#fig. Consultado abril 2013 3 http://www.fao.org/worldfoodsummit/msd/#P80_31124 . Consultado abril 2013 4 Guzmán, G. C; González de M. y Sevilla, G. E. 1999. Introducción a la Agroecología como Desarrollo Rural Sostenible. Ediciones
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6 http://www.abc.com.py:2417/suple/rural/anuarios/anuario. Consultado abril 2013
451
extensas. Además ha quedado claro que éstos no son problemas de segunda o tercera
generación con posibilidades de ser resueltos con ajustes tecnológicos más profundos.
Ellos requieren un enfoque que es igualmente revolucionario, sin embargo, muy
desigual en su estilo operacional y conceptual.
La ubicación geográfica de México lejos de abrumarnos por su orografía accidentada de
las Sierras Madre, eje Neo volcánico, zonas desérticas, zonas tropicales no aptas para
el cultivo del maíz, deben proporcionar una idea del potencial para una gran
diversificación aprovechando en grado óptimo los recursos naturales, humanos y
materiales se pueden hacer de México un país competitivo.
El trabajo o estudio del área respecto a la factibilidad que se puede presentar en cuanto
a la frutilla que se ha mencionado se realizó en la tenencia de Las Palomas, municipio
de Maravatío7, Michoacán, México, que se encuentra según las coordenadas del GPS:
longitud 100.574444 y Latitud 19.827500; con una altura sobre el nivel del mar de
2690m. Teniendo comunicación con cada uno de los productores que cuentan con este
cultivo.
El Municipio de Maravatío de Ocampo, Michoacán se localiza al noreste de la entidad,
en las coordenadas 19º54´ de latitud norte y 100º 27´de latitud oeste, a una altura
media de 2020 metros sobre el nivel del mar. Limita al norte con los estados de
Guanajuato y Epitacio Huerta, al este con Contepec y Tlalpujahua, al sur con Senguio,
Irimbo e Hidalgo y al oeste con Zinapécuaro. Su distancia a la capital del Estado es de
91 kms. Cuenta con una superficie de 691.55 kilómetros cuadrados y representa el 1.17
% del total del estado. El municipio pertenece a la cuenca hidrológica del río Lerma. La
hidrografía está constituida por los siguientes ríos: Lerma, Tlalpujahua y Chincua; los
arroyos de Cachivi del fresno, Las Minas, Grande y Salto; y la presa del Fresno8. Los
suelos del municipio datan de los períodos cenozoico, terciario inferior y paleoceno,
corresponde principalmente los del tipo podzólico, ferrolítico y de gley. Su uso
primordialmente agrícola y en menor proporción ganadero y forestal9.
El cultivo del arándano puede ser una de las especies factibles de adaptarse en
muchas de las zonas altas del país y en pequeñas superficies, considerándose además
que en la última década se ha destacado por su crecimiento en entidades diversas con
relevantes resultado para los productores. Este arbusto es originario de América del
7 http://www.nuestro-mexico.com/Michoacan-de-Ocampo/Maravatio/ Consultado abril 2013
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452
Norte. Existe tres tipos de planta, el arbusto alto (Vaccinium corymbosum), el arbusto
bajo (Vaccinium angustifolium) y “ojo de conejo” (Vaccinium ashei) de la familia
Ericácea. De raíz fibrosa, compuesta varios tallos simpódicos; hojas alternas cortas y
pecioladas; flores axilares o terminales, blancas y rosadas, su baya de color azul
oscuro, redondo y acorde a la variedad de uno a dos y medio centímetros de diámetro.
En diversas zonas del país se cuenta con las condiciones agroclimáticas demandadas
por la especie en cuanto a las unidades frío ya que fluctúan entre 250 a 650 horas frío,
temperaturas de 5 a 18º centígrados, una precipitación anual aproximada de 800 mm y
suelos ligeros de textura franca con buen drenaje y un pH de 4.5 a 6.5.
La nutrición de los cultivos estará determinada por un previo análisis de suelo y se
recomienda completar los requerimientos minerales con abonos orgánicos. Para el
control de las malezas es recomendable el control mecánico o manual.
En la actualidad las mejores tierras agrícolas ya no se cultivan o han pasado a formar
parte de la mancha urbana. En muchos de los casos las tierras potencialmente
productivas tienen suelos arcillosos o arenosos, situados por lo general en laderas con
fuerte pendiente y con limitados suministros de agua, o suelos tropicales pobres en
nutrientes.
Por lo que respecta a las fuentes de agua dulce son escasas y suele sobrevenir grave
escasez de agua durante las estaciones secas; lo que auspicia la pobreza, aparte de de
que los agricultores suelen carecer de una superficie de tierra suficiente para el
sustento de sus familias, menos aún para producir excedentes alimentarios para la
venta cuando se trata de cultivos básicos.
CONCLUSIONES Y CONSIDERACIONES FINALES
El sector frutícola en nuestro país se identifica por elevados precios de mercado y
tecnificación moderada en la producción, principalmente en la de riego. Su debilidad
ante siniestros naturales se reduce potencialmente en la medida en que se emplean
sistemas de riego y tecnificación más avanzada. Sin embargo, otros factores presentes
en el sector son la elevada volatilidad de precios y periodicidad de la producción.
Igualmente encierra la posibilidad de que en el sector existan prácticas de
acaparamiento y de dominio de mercado.
En la actualidad en el sector frutícola y específicamente en el manejo orgánico se
tienen los problemas propios de un sistema tradicional en el que no se asegura la
453
inocuidad de los alimentos y con bajos niveles de productividad, factores que limitan el
proceso de exportación. Por lo que, en un futuro el agua necesaria para este tipo de
producción será cada vez más escasa, por lo tanto los productores deberán rediseñar
en un tiempo relativamente corto sus sistemas de producción con miras a eficientizar
su uso y productividad.
En la actualidad es necesario que aquellas zonas productoras de frutillas y con
potencial para un manejo sustentable se aprovechen los actuales patrones de consumo
mundial, que promueve una mayor alimentación o uso de productos naturales con bajo
nivel de calorías y más nutritivo. Sin embargo, el proceder que han tomado los
productores del país no contempla la de ampliar nuevos nichos de mercado para
productos con mayor valor agregado tal como sucede en países de la UE o los de
Norteamérica. Para la zona que nos ocupa y de acuerdo a las características con las
que se cuenta, lo más importante a tomar en cuenta es la temperatura, precipitación,
intensidad de granizadas, lo que ha propiciado que se tenga mayor preferencia con los
cultivares que se mencionan: Southern High Bush o Arándano Alto del Sur, ya que
estos se encuentran en su mayoría por debajo de las 450 horas frío.
Por lo qué el establecimiento de plantaciones de arándano puede resultar factible de
desarrollar y explotar de manera sostenible, lo anterior por las condiciones
agroclimáticas de considerables zonas que cuentan con las condiciones antes
mencionadas, además de tomarse en consideración que es una especie originaria de
las montañas.
Por lo tanto, se debe de promover y propiciar el desarrollo de las regiones
involucrándose y gestionando el apoyo de las instituciones federales y/o estatales, y
así favorecer el establecimiento y desarrollo sustentable de aquellas regiones con las
características agroecológicas, con ello se generaran polos de desarrollo como el
social, económico y fuentes de empleo en el medio rural, evitándose con ello la
migración a las granes urbes o a los países de Norteamérica.
454
Bacillus subtilis Y Trichoderma asperellum COMO AGENTES DE CONTROL BIOLÓGICO E INDUCTORES DE RESISTENCIA EN TOMATE
Marcela Hernández-Suárez1, F. Daniel Hernández-Castillo1, R. Hugo Lira-Saldivar2, Gabriel
Gallegos-Morales1
1Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro, Departamento de Parasitología, Saltillo, Coah., México.
2Departamento Plásticos en la Agricultura. Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA). Saltillo,
Coah., México. [email protected].
RESUMEN
Dos conocidos bioagentes antagonistas de fitopatógenos e inductores de resistencia en
las plantas, Bacillus subtilis (Bs) y Trichoderma asperellum (Ta), fueron evaluados con
la finalidad de conocer su efecto en la infección causada por el hongo Fusarium
oxysporum (Fo) en el cultivo de tomate var. Floradade. Se estableció un diseño
experimental completamente al azar en condiciones de casasombra con seis
tratamientos y diez repeticiones: Inoculación al suelo de esporas de Bs; Inoculación de
esporas de Ta al suelo; Inoculación al suelo de esporas del patógeno Fo; aplicación al
follaje del extracto libre de esporas de Ta; aplicación del extracto de Bs al follaje, y el
testigo absoluto. Los resultados muestran que las plantas inoculadas con esporas de B.
subtilis y T. asperellum, así como los extractos de ambos microorganismos,
incrementaron la altura de plantas, el área foliar, la biomasa total, la concentración de
las enzimas peroxidasa y catalasa, reduciendo además la incidencia y severidad de la
enfermedad causada por F. oxysporum en comparación con el tratamiento testigo
(P≤0.05). Este trabajo nos permite concluir que los hongos antagonistas resultaron ser
eficaces para el control biológico de este patógeno fúngico del suelo; además
promovieron el crecimiento de las plantas de tomate y originaron un efecto de inducción
de resistencia sistémica.
PALABRAS CLAVE: Microorganismos antagonistas, control biológico, resistencia
sistémica inducida, biofertilizantes, Lycopersicon esculentum.
INTRODUCCION
Los insectos y hongos que afectan a los cultivos son las principales amenazas para la
producción de alimentos, ya que causan importantes pérdidas económicas en todo el
mundo, sobre todo en las últimas décadas, ya que la producción agrícola se ha
455
intensificado (Dubovskiy et al., 2013). Para hacer frente a estos problemas, los
productores se han vuelto cada vez más dependiente de los agroquímicos sintéticos
(AQS). Sin embargo, su uso intensivo en el manejo de cultivos convencionales ha
llevado a la aparición de frecuentes problemas de resistencia a los plaguicidas por
insectos y patógenos microbianos, y también han causado graves problemas que
afectan no sólo la salud humana sino también la calidad del medio ambiente
(Łaźniewska et al., 2012).
El interés en el control biológico (CB) de patógenos del suelo ha aumentado en las
últimas décadas, ya que puede proporcionar el control de las enfermedades que no
pueden hacerse, o sólo parcialmente con otras formas de control. Los recientes
avances en técnicas microbiológicas y moleculares han contribuido de manera
significativa a las nuevas estrategias o mecanismos mediante los cuales
microorganismos benéficos (Mb) como hongos y bacterias pueden colonizar la rizósfera
de las plantas para ejercer su acción de CB, así como de promoción del crecimiento de
las plantas (Chowdappa et al., 2013).
Patrones de colonización radicular han demostrado que los Mb fúngicos y bacterianos
actúan como agentes de CB y/o promotores del crecimiento formando biofilms o
microcolonias en los sitios de exudación de las raíces. Tales microcolonias son sitios
donde los Mb se comunican unos con otros mediante señalización bioquímica para
actuar en forma coordinada (Martínez-Medina et al., 2013; Van der Ent et al., 2009). La
inducción de resistencia sistémica (IRS) por hongos y bacterias como Trichoderma y
Bacillus ha sido estudiada en condiciones de invernadero y campo con diversos cultivos
(Alizadeh et al., 2013; Moradi et al., 2013; Choudhary y Johri, 2102), debido al potencial
que representa para el paradigma de la agricultura ecológica o sostenible.
Varias cepas del género Trichoderma se han desarrollado como agentes de CB contra
enfermedades fúngicas y se destacan entre las más utilizadas para el biocontrol de
patógenos fúngicos del suelo (Bailey, 2011). Los diversos mecanismos de control
incluyen competencia por el sustrato, micoparasitismo, antibiosis, desactivación de
enzimas del patógeno y resistencia inducida, entre otros. Mientras mayor sea la
probabilidad de que un aislamiento de Trichoderma, manifieste varios modos de acción,
más eficiente y duradero será el control sobre el patógeno, aspectos que no poseen los
plaguicidas químicos. (Infante et al., 2009). La mayoría de los agentes de CB son de las
especies T. harzianum, T. viride, T. hamatum y T. asperellum (Lorito et al., 2010). Estas
456
especies de vida libre son simbiontes de la rizósfera, siendo los hongos patogénicos y
nutrientes derivados de la raíz sus principales atrayentes. Trichoderma puede producir
varios metabolitos como xilanasas, peptaiboles, suolenina y cerato-plataninas que
desencadenan el sistema de defensa (Druzhinina et al, 2011).
El CB por miembros del género Bacillus se ha venido documentando ampliamente y ha
venido sido usado como biopesticida, biofungicida o biofertilizante (Pérez-García et al.,
2011; Francis et al., 2010). El antagonismo es el principal mecanismo de CB que ha
sido explotado para combatir enfermedades en cultivos con diversas especies de
Bacillus, las que producen enzimas como quitinasa, glucanasa y proteasa que
degradan las paredes celulares, así como los antibióticos peptídicos y otras moléculas
que han demostrado que contribuyen a la supresión de patógenos (Shoda, 2000).
Además de las propiedades insecticidas y fungicidas de Bacillus spp., algunas cepas
han mostrado otras características que pueden contribuir directa o indirectamente a
mejorar la productividad de los cultivos mediante la estimulación del crecimiento con
sus metabolitos secundarios (Jorquera et al., 2008). Por su parte las peroxidasas son
un grupo de enzimas generadas de forma endógena que oxidan sustratos a expensas
del peróxido de hidrógeno y desempeñan un papel catalítico en plantas aprovechando
el carácter oxidante del peróxido con fines microbicidas (González-Rábade et al., 2012).
Las especies reactivas de oxígeno (ROS) tienen una función muy importante en el
crecimiento, desarrollo e interacciones de las plantas con el ambiente, siendo la enzima
catalasa un elemento que si se produce en grandes cantidades provoca el estrés
oxidativo (Ming, 2012). Con la visión de continuar contribuyendo en la búsqueda de
técnicas sostenibles y amigables con el ambiente se realizó este estudio, planteando
como objetivos evaluar la inducción de resistencia, promoción del crecimiento y el
efecto antifúngico contra Fusarium oxysporum, de una cepa de la bacteria Bacillus
subtilis y el hongo Trichoderma asperellum en el cultivo de tomate bajo condiciones de
casasombra.
MATERIALES Y MÉTODOS
Características del área experimental
Este trabajo se ejecutó en el Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA) en
Saltillo, Coah., cuyas coordenadas geográficas son 25° 27” latitud norte y 101° 02”
longitud oeste con una altitud de 1619 msnm. El clima predominante de esta región es
457
seco templado, con verano cálido, teniendo una temperatura media anual entre 12 y
18°C, con lluvias intermitentes y torrenciales principalmente durante los meses de junio
a septiembre, con una precipitación anual de 320 mm, acentuándose en el mes de julio.
La investigación se efectuó durante el ciclo primavera-verano de 2013, en condiciones
de casa sombra con malla antinsectos con 50% de sombreo.
Establecimiento del experimento
Las plántulas de tomate (Lycopersicon esculentum Mill.) var. Floradade se produjeron
en un invernadero y posteriormente cuando alcanzaron una altura de 12 a 15 cm y al
menos con tres pares de hojas verdaderas, se trasplantaron el día 10 de mayo en
macetas de 6 L de capacidad, conteniendo como sustrato una mezcla de peat moss y
perlita en una proporción 50:50 (v/v) previamente inoculado con esporas del hongo
fitopatógeno F. oxysporum. Se utilizó un sistema de riego por goteo para aplicar el agua
de riego y la solución nutritiva que contenía macro y micronutrientes.
Preparación de los inóculos y de los extractos libres de células
Se utilizaron cepas aisladas e identificadas de B. subtilis (Bs) y T. asperellum (Ta), así
como el fitopatógeno F. oxysporum (Fo). Para la aplicación de Bs, primero se sembró
en un matraz conteniendo caldo papa dextrosa, se colocó en incubadora con agitación
a 200 rpm durante 7 días, después se realizaron las diluciones necesarias para obtener
una concentración estimada de 1x106 esporas por mL. Para la producción de las
esporas de Ta y Fo, estos microorganismos se sembraron en cajas Petri conteniendo el
medio papa dextrosa agar (PDA) y se incubaron a 25°C hasta la esporulación; después
se agregaron 10 mL de agua destilada estéril, se realizó un raspado para obtener las
esporas, se recuperaron en un matraz y se realizó el conteo con la cámara de
Neubauer para obtener una concentración de 1x106 esporas por mL de ambos
microorganismos.
Para la preparación de los extractos libres de células de Bs, se sembró como
anteriormente se mencionó; luego se centrifugaron a 15,000 rpm durante 15 min, se
recuperó el sobrenadante y se repitió el procedimiento tres veces, en seguida se colocó
el extracto en frascos estériles hasta su uso. Por su parte los extractos libres de células
de Ta, se sembraron en un medio de cultivo caldo extracto de malta 10g/L, se
incubaron con agitación a 25°C por 7 días; el caldo fue filtrado y centrifugado a 15,000
rpm durante 15 min por tres veces para posteriormente guardarse en un frasco estéril y
en refrigeración.
458
Inoculación los microorganismos benéficos y del patógeno
Cuando las plántulas de tomate mostraron 15 cm de altura, se trasplantaron en
macetas que contenían una combinación de peat moss y perlita (50:50 v/v), mismas
que habían sido previamente inoculadas con Fo a la concentración de 1x106 esporas
por mL. En este trabajo experimental se realizaron inoculaciones de los Mb T.
asperellum y B. subtilis a la misma concentración que Fo. Las esporas de los Mb se
aplicaron colocando 1 mL de la concentración previamente preparada en el centro de la
maceta y posteriormente se realizó el trasplante. Para la aplicación de los extractos
libres de células, se asperjaron con atomizador al follaje, hasta que quedó totalmente
cubierto el dosel, pero evitando el escurrimiento.
Mediciones de la concentración de la actividad enzimática
Para esta actividad se realizaron 10 muestreos consecutivos después de la inoculación
de B. subtilis y T. asperellum; así como de los extractos libres de células de esos
mismos Mb de la siguiente manera: 1) tiempo 0, inmediatamente después de la
inoculación. 2) Una hora después. 3) A las tres horas. 4) Seis horas después. 5) A las
doce horas. 6) Veinticuatro horas después. 7) A las cuarenta y ocho horas. 8) Setenta y
dos horas después. 9) A los 5 días, habiéndose realizado en esta fecha una segunda
inoculación de los Mb y los extractos de ambos. 10) El último muestreo se realizó a los
diez días después de la primera inoculación.
Variables de crecimiento, tratamientos y diseño experimental
Para determinar el efecto de los tratamientos en las variables de crecimiento (altura de
plantas, biomasa seca y área foliar), se realizó un muestreo a los 90 días después del
trasplante (DDT). Se cosecharon diez plantas de cada repetición de los distintos
tratamientos y se llevaron al laboratorio para valorar el efecto de los Mb y sus extractos.
Para la altura de planta se midió la misma desde la base del tallo. Para determinar la
biomasa seca, las plantas cosechadas fueron colocadas en estufas de secado hasta
alcanzar peso constante. El área foliar fue obtenida con un medidor estacionario LICOR
modelo LI 3100. Se estableció un diseño experimental completamente al azar en
casasombra con seis tratamientos y diez repeticiones. Los tratamientos fueron los
siguientes: 1) Inoculación de esporas al suelo de Ta al momento del trasplante. 2)
Inoculación al suelo de esporas de Bs. 3) Inoculación al suelo de esporas del patógeno
Fo. 4) Aplicación al follaje del extracto de Ta. 5) Aplicación del extracto de Bs al follaje.
459
6) Testigo absoluto. El análisis estadístico se realizó en el programa SAS y los
promedios se compararon mediante la prueba de Tukey (P< 0.05).
Extracción de las enzimas catalasa y peroxidasa
Para la extracción de las enzimas catalasa y peroxidasa que se realizó de manera
conjunta, se pesaron 200 mg de muestras de hojas maduras secas y molidas, se le
agregó un buffer de fosfato 0.1 M (pH 7). Se homogenizó con vórtex durante 1 min y se
centrifugó a 15,000 rpm por 15 min; se obtuvo el sobrenadante y se colocó en dos
tubos Ependorf de 2.0 mL. Una parte de lo extraído fue usado para la determinación de
la actividad catalasa y la otra fracción para peroxidasa.
Determinación de la actividad enzimática catalasa
La actividad catalasa fue determinada con el método de Shanthi et al. (2011). En 0.5
mL de la enzima extraída, se le agregaron 2.0 mL de peróxido de hidrógeno y 3.5 mL
de buffer de fosfato (pH 7.0). La reacción fue detenida adicionando una solución acuosa
conteniendo 10 mL de ácido sulfúrico al 2% (v/v); el peróxido de hidrógeno residual fue
titulado con 0.01M KMnO4 hasta que se observó un color púrpura que se mantuvo
durante 15 segundos. La titulación fue dada por cada minuto y la actividad catalasa fue
analizada y expresada como H2O2 oxidado min-1g-1.
Determinación de la actividad enzimática peroxidasa
Su cuantificación fue determinada por el método reportado por Kar y Mishra (1976); por
lo tanto, a 0.5 mL del extracto de enzima se le agregaron 2.5 mL de buffer de fosfato
0.1 M (pH 7), un mL de 0.01 M de pirogalol y un mL de H2O2 5 mM. Después la reacción
fue detenida adicionando un mL de H2SO4 2.5 N. La cantidad de purpurogalina formada
fue estimada midiendo el cambio en la actividad de peroxidasa a 420 nm en un
espectrofotómetro. La actividad de peroxidasa fue expresada por el cambio en la
densidad óptica a 420 nm min-1g-1.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Altura de plantas
Los resultados señalan una notable diferencia en el porte de las plantas, ya que los
tratamientos aplicados causaron que las plantas de tomate inoculadas con el hongo
patógeno Fo, promediaran 52.67 cm de altura, siendo el menor tamaño promedio de
planta alcanzado, mientras que las inoculadas con la rizobacteria Bs y el extracto de Ta
alcanzaron 79.2 y 73.7 cm respectivamente (Figura 1), siendo estas diferencias
460
estadísticamente significativas (p≤ 0.05). Estos efectos ponen de manifiesto el daño de
la enfermedad causado por Fo en las plantas inoculadas con este patógeno.
Figura 1. Altura de plantas de tomate a los 90 días después del trasplante, las cuales fueron sometidas a tratamientos de Bacillus subtilis (Bs), Trichoderma asperellum (Ta), Fusarium oxysporum (Fo), Extracto de Bacillus (Eb), Extracto de Trichoderma (Et) y el testigo absoluto (H2O). Resultados análogos a los aquí señalados han sido reportados por Maldonado-Cruz et
al. (2008), quienes señalan que las plantas de calabacita inoculadas con B. subtilis al
suelo y ácido acetil salicílico, tuvieron significativamente mayor altura y peso de
biomasa fresca comparados con el tratamiento testigo (P≤0.05). Por su parte Rubí-
Arriaga et al. (2012), señalan que al combinar la micorriza Glomus fasciculatum con 22
μg/ml de fósforo y B. subtilis se mostró correlación positiva con altura de planta, peso
seco de biomasa, diámetro de tallo, tasa fotosintética y concentración de Zn, Cu y Fe en
tallos, entre otras variables. Estos resultados muestran que los microorganismos
rizosféricos utilizados pueden interactuar positivamente en promover el crecimiento y
desarrollo de la planta para mejorar la calidad de Lilium sp. Además, como lo señala
Shanmugam y Kanoujia (2011), la mezcla de rizobacterias y hongos benéficos como los
empleados en este trabajo, reducen la marchitez del tomate ejerciendo un adecuado
control biológico, sin impacto ambiental.
Área foliar
Los tratamientos aplicados a las plantas de tomate afectaron significativamente el
aparato fotosintético, ya que tanto el tratamiento testigo como el inoculado con el
patógeno Fo reportaron 788.1 y 861.0 cm2 por planta respectivamente de área foliar; en
cambio los tratamientos inoculados con el Mb T. asperellum y extracto de este mismo
hongo tuvieron 2712.2 y 2008.0 cm2 por planta respectivamente. Estas diferencias
a a
c
a
b b
0
20
40
60
80
100
Ta Bs Fo Et Eb H₂O
461
resultaron ser estadísticamente significativas (p≤0.05), especialmente si se compara
con el tratamiento que solo recibió el extracto de B subtilis (508.4 cm2).
Figura 2. Área foliar de plantas de tomate a los 90 días después del trasplante, las cuales fueron sometidas a tratamientos de Bacillus subtilis (Bs), Trichoderma asperellum (Ta), Fusarium oxysporum (Fo), Extracto de Bacillus (Eb), Extracto de Trichoderma (Et) y el testigo absoluto (H2O). Los efectos benéficos de T. Harzianum y B. subtilis en cultivos hortícolas y básicos han
sido demostrados por diferentes investigadores. Por ejemplo, un estudio realizado por
Yedidia et al. (2001) mostró que los tratamientos con la cepa de T. harzianum (T-203)
aplicados al suelo que fue sembrado con el cultivo pepino, resultó en grandes
incrementos de área foliar, volumen radicular, longitud acumulativa de la raíz e
incrementos significativos en biomasa seca y longitud del tallo, en comparación con el
tratamiento testigo. Por otro lado, Robles y Barea (2004) reportan el efecto benéfico
sobre el crecimiento de maíz por efecto de la inoculación al suelo de las rizobacterias B.
subtilis y Azospirillum brasilense, así como de la micorriza Glomus intraradices. Ellos
indican que el crecimiento, la producción de biomasa incluyendo el área foliar,
resultaron ser superiores debido a la inoculación de ese consorcio microbial benéfico.
De manera similar, el reporte de Guigón-López y González-González (2004)
relacionado con la selección nativa de cepas de Trichoderma spp., indica que la cepa
TC74 a una concentración de 26 x 107 conidios/mL, produjo plantas 30% más altas, un
área foliar 30% más abundante, así como 60% y 38% mas biomasa de la raíz y aérea
respectivamente.
Actividad de la enzima peroxidasa
La actividad peroxidasa expresada en unidades de absorbancia que indican la cantidad
de purpurogalina formada en el dosel de la planta resulto ser diferencialmente afectada
a
b
c
b
c c
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
Ta Bs Fo Et Eb H₂O
462
por los tratamientos aplicados (Figura 4), ya que la menor concentración de la enzima
correspondió a las plantas inoculadas con el patógeno Fo, con un valor de 0.4009,
mientras que las inoculadas con B. subtilis consignó una concentración de 0.6933,
siendo esta diferencia estadísticamente significativa (p≤0.05). Lo anterior refleja que
este Mb provocó que las plantas generaran en mayor cantidad esta enzima con
propiedades antioxidantes contra microorganismos patógenos.
Figura 3. Actividad de la enzima peroxidasa en plantas de tomate sometidas a tratamientos de Bacillus subtilis (Bs), Trichoderma asperellum (Ta), Fusarium oxysporum (Fo), Extracto de Bacillus (Eb), Extracto de Trichoderma (Et) y el testigo absoluto (H2O).
Analizando la actividad enzimática en callos y hojas del cv. de tomate Cubanacán-
1243, Capote et al. (2006) encontraron que los filtrados crudos del hongo fitopatógeno
Alternaria solani indujeron niveles elevados de actividad de la enzima peroxidasa, eso
ocurrió a las 24 hr de haber aplicado los extractos, sugiriendo esto la implicación de
dicha enzima en los mecanismos de autodefensa de las plantas de tomate contra los
compuestos bioquímicos de A. solani. Los resultados de Ramírez et al. (2010), al
estudiar la capacidad antioxidante total y la actividad enzimática en frutos de tomate
variedad Floradade, encontraron que el uso de prohexadiona de calcio (P–Ca) a las
concentraciones de 0, 125, 175 y 200 mg·L-1, haciendo una aplicación cuando las
plantas presentaron primordios florales y otra 15 días después. Sus deducciones
sostienen que P–Ca incrementó (P<0.01) la capacidad antioxidante total de los frutos,
además la actividad de las enzimas catalasa y peroxidasa aumentó significativamente.
Ha sido documentado que este incremento en la actividad antioxidante y de peroxidasa
en las plantas o frutos, se origina como una respuesta a una condición de estrés
b
a
b
c
b b
b
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
Ta Bs EB Fo ET EB H₂O
Tratamientos
463
provocada patógenos, salinidad, así como por altas y/o bajas temperaturas ambientales
y de almacenamiento (Andrews et al., 2004; Lepedus et al., 2005), promoviendo la
inducción de resistencia sistémica en plantas y reduciendo la velocidad de oxidación de
frutos y hortalizas durante la poscosecha (Mukandama et al., 2003).
Actividad de la enzima catalasa
La Figura 5 muestra la concentración de esta enzima en el follaje de las plantas de
tomate, pudiéndose observar que el tratamiento al que se le aplicó el extracto de T.
asperellum promovió la mayor cantidad de unidades de catalasa (65.52) expresado en
H2O2 oxidado por minuto-1g-1. En cambio las plantas inoculadas con B. subtilis y el
patógeno Fo reportaron 30.1 y 40.7 respectivamente, mostrando esto que el hongo
benéfico Ta favoreció significativamente (p≤0.05) la actividad de esta enzima.
El trabajo de Kupper et al. (2010), orientado a estudiar la diversidad genética de
aislamientos de B. subtilis con potencial para el control biológico de Colletotrichum
acutatum y Guignardia citricarpa, reporta que B. subtilis fue útil para en el control
biológico de las enfermedades mencionadas arriba, puesto que un aislado, el ACB-69
fue el que presentó la mejor eficiencia de control, encontrando que esta bacteria
benéfica promovió un incremento de la enzima catalasa, lo cual se asoció con una
mayor resistencia a los patógenos.
Figura 4. Concentración de la enzima catalasa en plantas de tomate sometidas a tratamientos de Bacillus subtilis (Bs), Trichoderma asperellum (Ta), Fusarium oxysporum (Fo), Extracto de Bacillus (Eb), Extracto de Trichoderma (Et) y el testigo absoluto (H2O).
c c
b
a
b
d
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Ta Bs Fo ET EB H₂O
Tratamientos
464
Incidencia y severidad de la enfermedad
Los tratamientos aplicados provocaron diferencias estadísticamente significativas
(p≤0.05) respecto a la incidencia de la enfermedad causada por F. oxysporum (Figura
5). Lo anterior fue notorio porque a los 18 días después de inoculado el patógeno, se
comenzaron a notar algunas plantas enfermas y semanas más tarde la incidencia
alcanzó el 100% en las plantas tratadas con el extracto de B. subtilis, al tiempo que las
inoculadas con Fo y el testigo absoluto reportaban 89 y 78% de incidencia. En cambio,
las plantas que recibieron el extracto de T. asperellum y las que fueron inoculadas con
Ta y Bs reportaron la misma incidencia (56%) de la enfermedad. Guillén-Cruz et al.
(2006), estudiando el efecto de Bacillus spp. como agente de biocontrol contra
Fusarium spp., Rhizoctonia solani y Phytophthora capsici en el cultivo de chile
(Capsicum annuum L.), reportan que la aplicación al suelo de cuatro aislados de
Bacillus y la mezcla de éstos (B1, B3, B9 y B13), redujeron la incidencia en 80% y
severidad de pudrición de raíz en 39% respecto al testigo.
Figura 5. Incidencia de la enfermedad en plantas de tomate sometidas a tratamientos de Bacillus subtilis (Bs), Trichoderma asperellum (Ta), Fusarium oxysporum (Fo), Extracto de Bacillus (Eb), Extracto de Trichoderma (Et) y el testigo absoluto (H2O).
Respecto a la severidad de la enfermedad, a partir de los 12 días después de inoculado
el hongo fitopatógeno se comenzaron a notar los síntomas característicos de un
amarillamiento generalizado de las hojas, que posteriormente se tornó en áreas
necrosadas y marchitamiento de toda la planta. En la Figura 6 se puede apreciar
claramente las diferencias estadísticamente significativas (p≤0.05) entre los
tratamientos aplicados, ya que las plantas inoculadas sólo con Fo fueron las más
afectadas, en cambio, aquellas que se inocularon con los Mb B. subtilis y T. asperellum
b b
a
c
a
b
0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%
Ta Bs Fo Et Eb H₂O
465
la severidad de la enfermedad disminuyó notablemente en comparación con el testigo
inoculado con Fo. Torres et al. (2008) estudiando el efecto de biocontrol del moho foliar
del tomate Cladosporium fulvum empleando cuatro hongos antagonistas, encontraron
que el hongo T. harzianum fue más eficiente para el biocontrol, debido a que redujo la
severidad de la enfermedad en un 19.35 % bajo condiciones de invernadero. Ellos
concluyeron que el mecanismo de acción fue el micoparasitismo ejercido por T.
harzianum. De manera similar, el trabajo de Guigón-López y González-González (2004)
señala que las cepas TC74 y TS01 de Trichoderma spp., a una concentración de 13 x
107 conidios/mL redujeron la velocidad de incremento y la severidad del marchitamiento
causado por Phytophthora capsici en el cultivo de chile. Por lo que concluyen que esas
cepas ofrecen una alternativa efectiva para el biocontrol de de la marchitez del chile
causada por P. capsici y para la biofertilización del cultivo.
Figura 6. Severidad de la enfermedad en plantas de tomate sometidas a tratamientos de Bacillus subtilis (Bs), Trichoderma asperellum (Ta), Fusarium oxysporum (Fo), Extracto de Bacillus (Eb), Extracto de Trichoderma (Et) y el testigo absoluto (H2O).
LITERATURA CITADA
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b
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2
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470
EFECTO DE LA BIOFERTILIZACIÓN EN LA PRODUCCIÓN DE ENZIMAS ANTIOXIDANTES EN JATROPHA CURCAS
María de Lourdes Adriano-Anaya1, Gerardo Victorio-Alegría, Isidro Ovando-Medina, Gamaliel Velázquez Ovalle y Miguel Salvador-Figueroa
1Centro de Biociencias. Universidad Autónoma de Chiapas. Carretera a Puerto Madero km 2.0,
Tapachula, Chiapas. Correo-e: [email protected]
RESUMEN
Se estudió, en campo, el efecto de la biofertilización en la producción de enzimas
antioxidantes, el daño físico de las hojas y el contenido de clorofila en plantas de
Jatropha curcas. Para ello Se establecieron tres tratamientos (36 plantas por
tratamiento): biofertilizado, fertilización química y sin fertilización en tres bloques
completos al azar. A las plantas del tratamiento biofertilizado se les adicionó, al
momento de la siembra, compost maduro y se sembró abono verde (Canavalia
ensiforme). Posteriormente se aplicó lombricompost, alrededor de la planta, y el
biofertilizante líquido se aplicó cada 15 días en el área radicular. En el tratamiento
químico se aplicó urea y “superfosfato triple” al momento y cada 3 meses. Al
tratamiento sin fertilización, solo se le realizó eliminación de maleza. Los resultados
mostraron que las hojas y raíces de las plantas biofertilizadas presentaron mayor
actividad de catalasa (CAT), ascorbato oxidasa (APX) y peroxidasa (PX). Así mismo
las plantas biofertilizadas presentaron menor porcentaje de daño oxidativo del tejido
foliar. Se piensa que esto último se debe a la mayor actividad de CAT y APX y en el
contenido de clorofila no existió diferencia significativa entre los tratamientos.
PALABRAS CLAVE: biofertilizantes, catalasa, ascorbato oxidasa, peroxidasa,
necrosis.
INTRODUCCIÓN
Las plantas están expuestas tanto a cambios físcoquímicos del ambiente donde se
desarrollan, como al ataque de diferentes organismos (bacterias, virus, hongos,
nematodos, herbívoros e insectos). Por lo anterior, han desarrollan diversas
estrategias de defensa que incluyen alteraciones estructurales de la pared celular
(Vivanco et al., 2005; Madriz, 2002), producción de enzimas degradadoras de la
pared celular de microorganismos y de fitoalexinas (Camarena, 2006) y el
471
incremento de la producción de moléculas oxidantes [especies reactivas de oxigeno
(ERO)] (Benezer et al., 2008).
Las ERO son un grupo de moléculas producto de la reacción secuencial del oxigeno
molecular o de la excitación de dicha molécula. La producción de estas moéculas, es
una respuesta rápida de la planta (hipersensibilidad) minutos después del daño
causado por cualquier organismo (Camarena, 2006). El anión superoxido (O2-) es la
molécula inicial la cual, posteriormente se transforma en peróxido de hidrogeno
(H2O2) la que a su vez da origen al radical hidroxilo (HO-) (Mittler et al., 2004).
Las ERO se producen de manera rutinaria durante los procesos de fotosíntesis y
respiración. La concentración de estas moléculas está controlada por las enzimas
(antioxidantes) que las eliminan (Hansberg 2002). Las enzimas involucradas en este
proceso son: superoxido dismutasa (SDO), localiza en los cloroplastos, citoplasma y
en las mitocondrias, que transforma al O2- en H2O2; la catalasa (CAT), localizada en
los peroxisomas y en las mitocondrias) y la ascorbato peroxidasa (APX), localizada
en citoplasma y cloroplastos, ambas transforman el H2O2 en H2O (Benezer et al.,
2008; Martin 2007). Sin embargo cuando la producción de ERO se incrementa por
factores climáticos y/o ataque de plagas o microorganismos patógenos (reacción
mediada por la enzima NADPH oxidasa localizada en la membrana plasmática de
las células vegetales) y no son eliminadas, causan lo que se conoce como daños por
estrés oxidativo (Trujillo et al 2006). El estrés oxidativo induce daño en lípidos,
proteínas, ácidos nucleicos y otras biomoléculas (Hansberg 2002), por lo que de no
se recuper el equilibrio se producirá la expansión que provoca la muerte celular
(Benezer et al., 2008). Por lo anterior, incrementar las actividades APX, SOD, GPX
y CAT es necesario para eliminar el exceso de ERO en la célula (Martin, 2007).
Por otro lado, se ha reportado que la capacidad de las plantas para resistir, o tolerar,
cambios en el ambiente y/o al ataque de herbívoros, insectos y microorganismos
patógenos está relacionada con las propiedades físicas, químicas y biológicas del
suelo. Suelos con altos contenidos de materia orgánica (MO) y una alta diversidad
de microorganismos mejoran la resistencia a fitopatógenos y por lo tanto a
enfermedades. Sin embargo, el uso de fertilizantes sintéticos y la eliminación de los
residuos de las plantas, en la agricultura convencional, a dado como resultado
pérdidas en la fertilidad del suelo y en la actividad microbiana (Nicholls y Altieri,
2008), por lo que el empleo de biofertilizantes es la opción para recuperar la
capacidad del suelo.
472
En este sentido, Ordoñez (2009) encontró mayor actividad de peroxidasa en la raíz y
menor porcentaje de necrosis en las raíces en plantas de banano clon “Gran Enano”
con la aplicación de biofertilizantes. De igual forma Bolletta (2003) demostró que la
inoculación con micorrizas en cultivo de trigo incrementó la resistencia al estrés
hídrico y a enfermedades. Por su parte Rodríguez (2008) demostró que la actividad
peroxidasa (POX) en hojas y raíz de plantas de papa micorrizadas con HMA
Glomus mosseae y Glomus hoi-like fue mayor en el sistema radical, sin embargo la
cepa Glomus mosseae reprime la actividad peroxidasa en hojas y raíces. Por otro
lado Gallegos et al. (2005) demostraron que las plantas de maíz biofertilizadas con
11B produjeron mayor cantidad de POX y SOD tanto en la raíz como en las hojas al
someter al estrés hídrico. Los resultados previos muestran claramente que el empleo
de biofertilizantes mejora la actividad antioxidante de las plantas por lo que, el
objetivo del presente trabajo es evaluar el efecto de la biofertilización en la
producción de enzimas antioxidantes en Jatropha curcas.
MATERIALES Y MÉTODOS
Material biológico
Para este trabajo se emplearon estacas de la accesión Map08 de Jatropha curcas
reportada por Ovando et al (2009), resguardada en el Centro de Biociencias
(CenBio) de la Universidad Autónoma de Chiapas, ubicado en el Municipio de
Tapachula, Chiapas (14.4976 N, 92.4774 O, 58 msnm).
Diseño experimental
Se establecieron tres tratamientos (36 plantas por tratamiento): Tratamiento 1
(biofertilizado), Tratamiento 2 (fertilizante químico) y Tratamiento 3 (sin fertilización)
en tres bloques completos al azar. Las estacas se sembraron a una distancia de 2 m
entre planta y 2 m entre surcos.
Elaboración de biofertilizantes
Se elaboro 1 Ton de compost utilizando como materia prima cascabillo de café y
estiércol de ovino en relación 1:1 (p/p). La fermentación se realizó a temperatura
ambiente hasta su estabilización (16 semanas). Para mantener la humedad y la
homogeneidad del proceso, a la mezcla se le adicionó agua (necesaria para
mantener 60% de humedad) y se mezcló, manualmente, cada 7 d. Para la
elaboración del biofertilizante líquido se utilizó como biodigestor un tanque con
capacidad de 400 L, se agregó 260 L de agua, 100 kg de estiércol de ovino, 4 L de
473
leche no pasteurizada, 8 kg de ceniza, 4 kg de melaza y 1 kg de aceleradores de
fermentación (levadura comercial). La fermentación se realizó por 20 d y para evitar
la acumulación de los gases se colocó un respiradero para permitir la salida de
estos. Para la elaboración de lombricompost se utilizó como sustrato el compost
obtenido previamente al cual, se le adicionó 1000 lombrices m-2. Para mantener las
condiciones adecuadas de humedad se adicionó agua cada 3 d. El exceso (lixiviado)
de humedad fue recibido en un contenedor.
Aplicación de biofertilizantes
Al momento de la siembra se adicionó compost maduro y suelo en relación 1:1 (p/p)
y se sembró abono verde (Canavalia ensiforme). Posteriormente el lombricompost
se aplicó, alrededor de la planta, a razón de 2 kg planta-1 cada 3 meses. El
biofertilizante liquido se aplicó cada 15 d en el área radicular con una relación 1:3
(v/v) con agua (2 L planta-1). Para la aplicación foliar de lixiviado fue relación 1:3 (v/v)
con agua (60 ml planta-1).
Aplicación de fertilizantes químicos y control de malezas
Para la aplicación de fertilizantes en el tratamiento químicos se aplico 20 g de urea y
20 g de “Superfosfato Triple” a distancia de 40 cm alrededor de la estaca en el
momento de la siembra. La dosis de fertilizante se reìpitió cada 3 meses.
El control de malezas en todos los traamientos fue de manera manual y se realizó
cada 2 semanas.
Muestreos
Las muestras de hojas y raíces se realizaron cada 28 d durante el periodo de junio
2011 a enero del 2012 (donde hubo presencia de hojas). Para ello las plantas (seis
por tratamiento) se seleccionaron a través de números aleatorios. Se tomaron dos
hojas maduras y 1 g de raíces por planta, se colocaron en hielo y se trasladaron al
laboratorio para el correspondiente análisis
Variables evaluadas: Procedimiento general
5 g de tejido (hojas o raíces) previamente lavados con agua de la llave, se agregaron
0.33 g de PVP y se maceraron con N2 líquido. El sólido se lavó tres veces con 20
mL de acetona a -30 °C y se centrifugó a 11000 rpm por 10 min a 4 °C, el
sobrenadante se desechó y el precipitado se mantuvo a -30 °C hasta su empleo.
Actividad de catalasa
Del precipitado mantenido a -30 °C se tomó 0.1 g, se suspendió en 1 mL de
HEPPES (pH 7.8) y se agitó por 30 min a 190 rpm en hielo. La suspensión se
centrifugó a 11600 rpm por 15 min. El sobrenadante se diluyó 1:20 con HEPPES y
474
la actividad se determinó empleando el método descrito por Kar y Mishra (1976)
previo reposo por 30 min a 37 °C. Los resultados se reportaron en nkatales gtejido -1.
Actividad ascorbato peroxidasa
Se tomó 0.1 g de tejido se suspendió con solución reguladora de fosfato de potasio
(pH 5.6) y se agitó por 30 min a 190 rpm en hielo. La mezcla se centrifugó a 11600
rpm por 15 min. La actividad enzimática se determinó empleando el método descrito
por Oberbacher y Vines (1963) previo reposo por 30 min a 25 °C. Los resultados se
reportaron en pKatal gtejido -1.
Actividad peroxidasa
Se tomó 0.1 g de macerado, se suspendió en 1 mL solución reguladora de fosfato
(pH 6.8) y se agitó por 30 min a 190 rpm en hielo. La suspensión se centrifugó a 12
600 rpm por 15 min. El sobrenadante se diluyó 1:20 con solución reguladora y la
actividad se determinó empleando el método descrito por Kar y Mishra (1976) previo
reposo por 10 min a 30 °C. Los resultados se reportaron en nKatal gtejido -1.
Daño oxidativo
El daño oxidativo se determinó mediante el método descrito por Navarro et al. (2008)
empleando el programa AxioVs45 V 4.8.2.0 el cual consistió en el análisis fotográfico
de la hoja determinando su área y el área del tejido dañado. Los resultados se
reportaron en porcentaje de daño.
Contenido de clorofila
El contenido de clorofila se determinó utilizando un medidor de clorofila (Minolta
Spad 502) y los resultados se reportaron en unidades SPAD.
Análisis de los resultados
Los resultados se sometieron al análisis de la varianza y donde se encontraron
diferencias se aplicó la prueba de Tukey (P = 0.05) empleando el programa
InfoStat® Profesional, versión 2010.
RESULTADOS
El análisis de varianza de todos los datos (Cuadro 1) mostró que los valores de las
variables estuvieron influidos principalmente por el tratamiento así mismo, no se
encontró diferencias entre los bloques.
475
Cuadro 1. Análisis de varianza de la actividad enzimática, daño oxidativo y clorofila en los tratamientos empleados en este trabajo
CATALASA
Hojas Raíces
F.V. F p-valor F p-valor
Tratamiento 322.43 <0.0001 154.20 <0.0001
Bloques 3.64 0.0687 1.68 0.1893
Tratamiento*bloques 1.11 0.3564 5.60 0.0531
ASCORBATO PEROXIDASA
Tratamiento 538.05 <0.0001 27.43 <0.0001
Bloques 2.92 0.0570 O.63 0.5332
Tratamiento*bloques 4.24 0.0628 1.44 0.2229
PEROXIDASA
Tratamiento 51.83 <0.0001 36.29 <0.0001
Bloques 2.84 0.0619 3.22 0.0528
Tratamiento*bloques 9.91 <0.0651 12.51 <0.0587
DAÑO OXIDATIVO CLOROFILA
Tratamiento
Bloques
Tratamiento*bloques
44.48
1
2.78
<0.0001
0.3719
0.0590
3.26
1.81
2.05
0.0414
0.1681
0.0907
Actividad enzimática
En la Figura 1 se muestra la dinámica de CAT en las hojas de J. curcas de los
diversos tratamientos. Se puede observar que CAT disminuyó conforme avanzó el
crecimiento de las plantas mostrando la misma dinámica entre los tratamientos. Sin
embargo, en las plantas donde se aplicaron los biofertilizantes la actividad
enzimática, respecto a las plantas con fertilización química y el testigo, fue mayor y
estadísticamente significativas (p ≤ 0.05). La actividad enzimática promedio (a lo
largo de todo el trabajo) en el tratamiento biofertilizado fue 1.41 y 1.36 veces mayor
respecto al tratamiento químico y el tratamiento testigo, respectivamente. Sin
embargo en los meses de octubre, noviembre y enero no se presentaron diferencias
significativas.
476
Figura 1. Dinámica de la actividad de catalasa en las hojas de Jatropha curcas empleadas en este trabajo. Medias con letras iguales no son significativamente diferentes (p≤0.05).
Por su parte, la actividad de CAT en raíces (Figura 2) tuvo una dinámica similar en
todos los tratamientos. En este sentido se observó decremento en la actividad al
pasar de junio a julio posteriormente, se observó incremento en el periodo de agosto
a octubre finalmente la actividad permaneció constante. Durante el periodo de
incremento de la actividad, las plantas biofertilizados tuvieron 1.30 y 1.31 veces más
respectoa a los individuos con fertilizantes químicos y a las testigo, respectivamente
(p ≤0.05). Por otro lado, la actividad de CAT fue mayor en hojas que en raíces
independientemente de la fertilización..
Figura 2. Dinámica de la actividad de catalasa en raíces de Jatropha curcas empleadas en este trabajo. Medias con letras iguales no son significativamente diferentes (p≤0.05).
En cuanto la actividad enzimática de APX se puede observar que tanto en hojas
como en raíces mostraron la misma dinámica que catalasa es decir, decremento de
a
a
a
a
a a
a a
a
a
a
a
a a
a a
b
b
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b a
a
b
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0100200300400500600700800900
1000
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Cat
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a (n
Kat
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de
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jido
)
Meses despuéFecha de muestreo)
Testigo Quimico Biofertilizado
a
a
a
a
a a
a
a
a
a
a
a
a a
a
a
a
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b
a
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400
600
800
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jun-11 jul-11 ago-11 sep-11 oct-11 nov-11 dic-11 ene-12
Cat
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Kat
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gid
o)
Meses depúes de la siembra (Fecha de muestreo)
Testigo Quimico Biofertilizado
477
la actividad con forme avanzo la edad de las plantas. En la Figura 3 se muestra la
actividad de APX en hojas donde se puede observar que presentan diferencias
significativas (p≤0.05) entre los tratamientos. En plantas donde se aplicaron los
biofertilizantes aumento la actividad 1.33 y 1.31 veces en comparación en plantas
donde se aplicaron los fertilizantes químicos y el testigo, respectivamente. Sin
embargo, no se encontraron diferencias en los meses de octubre, noviembre y
diciembre.
En la actividad de APX en raíces (Figura 4) se puede observar que solo presentaron
diferencias significativas en el primer y último mes de muestreo, las plantas
inoculadas con biofertilizantes expresaron 1.09 y 1.11 veces más actividad promedio
que el tratamiento donde se aplicaron los fertilizantes químicos y plantas testigos,
respectivamente, donde las diferencias fueron estadísticamente significativas
(p≤0.05).
Figura 3. Dinámica de la actividad Ascorbato Peroxidasa en hojas de Jatropha curcas empleadas en este trabajo. Medias con letras iguales no son significativamente diferentes (p≤0.05).
a
a a
a
a
a
a
a
a
a
a
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a
a
a
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b
b
b
b
a a
a
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Asc
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)
Meses despúes de la siembra (Fecha de muestreo)
Testigo Quimico Biofertilizado
478
Figura 4. Dinámica de la actividad Ascorbato Peroxidasa en raíces de Jatropha curcas empleadas en este trabajo. Medias con letras iguales no son significativamente diferentes (p≤0.05).
Respecto a la actividad de PX en hojas y raíces de Jatropha curca presentó un
comportamiento diferente respecto con la actividad CAT y APX, mostrando
disminución solamente hasta el mes de noviembre tanto en raíz como en hoja. En la
Figura 5 se presenta la dinámica de la actividad PX en hojas de Jatropha curcas,
donde se observa que las plantas biofertilizadas y el tratamiento químico fueron
similares entre si y mayores al tratamiento testigo. Las diferencias fueron
estadísticamente significativas (p ≤ 0.05) expresando un valor promedio de 1.20
veces más actividad para el caso del tratamiento biofertilizado y 1.14 más actividad
el tratamiento químico.
Figura 5. Dinámica de la actividad Peroxidasa en hojas de Jatropha curcas empleadas en este trabajo. Medias con letras iguales no son significativamente diferentes (p≤0.05).
a
a
a
a
a
a
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Meses despúes de la siembra (Fecha de muestreo)
Testigo Quimico Biofertilizado
a a a
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a a
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b
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Pe
roxi
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Kat
al/g
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Meses depúes de la siembra
(Fecha de muestreo)
Testigo Quimico Biofertilizado
479
Para el caso de PX en raíces (Figura 6) mostró el mismo comportamiento al tejido
foliar es decir, decremento de la actividad e incremento en los últimos dos meses,
por otra parte en el tratamiento donde se inocularon los biofertilizantes, se encontró
1.17 más actividad promedio que el tratamiento químico y 1.18 más actividad
promedio con respecto al tratamiento testigo, encontrándose diferencias
significativas únicamente en el tratamiento biofertilizado en el mes de octubre,
encontrándose 4.96 y 2.32 mayor actividad respecto al tratamiento químico y testigo.
En el mes de diciembre solo se encontró diferencias significativas en los
tratamientos biofertilizado y químico con respecto al testigo siendo menor su
actividad de este.
Figura 6. Dinámica de la actividad peroxidasa en raíces de Jatropha curcas empleadas en este trabajo. Medias con letras iguales no son significativamente diferentes (p≤0.05).
Daño oxidativo
En cuanto al daño oxidativo en hojas de Jatropha curcas (Figura 7), la tendencia fue
decreciente conforme a la edad fisiológica de las plantas. Las plantas de los
tratamientos químico y testigo presentaron mayor porcentaje de daño oxidativo,
1.99 y 2.05 % respectivamente, en comparación a las plantas biofertilizadas. Sin
embargo las diferencias significativas solo se presentaron en los meses de junio,
julio y septiembre, en el mes de enero se presentó diferencia en el tratamiento
biofertilizado y químico con respecto al testigo.
a
a a
a
a
a
a
a
a
a
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a
a
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al/g
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Meses despúes de la siembra ( Fecha de muestreo)
Testigo Quimico Biofertilizado
480
Figura 7. Dinámica del daño oxidativo en hoja de Jatropha curcas empleadas en este trabajo. Medias con letras iguales no son significativamente diferentes (p≤0.05).
Contenido de clorofila
La concentración de clorofila en las hojas de J. curcas, en el periodo estudiado y
bajo los tratamientos establecidos, mostró la misma dinámica (Figura 8), sin
diferencias significativas. El contenido promedio de clorofila fue de 27.79 unidades
SPAD.
Figura 8. Contenido de clorofila en las plantas de Jatropha curcas empleadas en este trabajo. Medias con letras iguales no son significativamente diferentes (p≤0.05).
DISCUSIÓN
La diferencial producción de las enzimas antioxidantes observada en las plantas de
J. curcas biofertilizadas son resultado de la interacción de estos con las plantas. Tal
comportamiento fue similar a lo reportado en otros trabajos (Gallegos, 2005;
b
b
a b
a
a
a
b
b b
a
b a
a
a
a
a
a a a
a a a
a
0
5
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30
jun-11 jul-11 ago-11 sep-11 oct-11 nov-11 dic-11 ene-12Dañ
o o
xid
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%)
Meses despúes de la siembra (Fecha de muestreo)
Testigo Quimico Biofertilizado
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Co
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o d
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loro
fila
(SP
AD
)
Meses despúes de la siembra (Fecha de muestreo)
Testigo Quimico Biofertilizado
481
Fernández, 2006; Cruz 2009; Ordoñez, 2009; Rodríguez, 2009; Adriano et al., 2011).
Es posible que por lo complejo de la composición de los biofertilizantes, poco
esfuerzo se ha dedicado para explicar su forma de actuar. En este sentido se puede
especular respecto a que los biofertilizantes son mejores nutrimentos para las
plantas ya que contiene una variedad indeterminada de moléculas útiles para ellas.
Así, una planta mejor nutrida es un individuo con mejores capacidades y por tanto
las plantas del tratamiento fertilizado y los testigos pueden tener alguna deficiencia
nutrimental. Por otro lado se puede pensar que alguno de los componentes de los
biofertilizantes actúa como elicitor de la producción de las enzimas antioxidantes. En
este sentido se cree que el proceso de control transcripcional, traduccional o
postraduccional se ve modificado.
Por las mejoras observadas en las plantas biofertilizadas se ha propuesto (Gallegos,
2005) que una vía para aumentar la tolerancia el estrés en las plantas, es
incrementar la actividad de enzimas antioxidantes involucradas en la eliminación de
especies reactivas de oxigeno (ERO). En este sentido se ha reportado (Ordoñez,
2009) que el empleo de biofertilizantes en el cultivo de banano clon “Gran Enano”
induce mayor actividad de enzimas antioxidantes y menor porcentaje de necrosis en
raíces de las plantas. Además, Adriano et al. (2007) demostró que el empleo de
biofertilizantes en plántulas de café Coffea arábiga L, además de mejorar las
características anatómicas de las plantas, indujeron menor presencia de patógenos.
El mayor aumento de la actividad enzimática de CAT, PX y APX observado en el
sistema foliar, puede deberse a que por este órgano se establece contacto directo
entre biofertilizante-planta, lo que no sucede con la raíz, donde los componentes de
los biofertilizantes llegan a interactuar después de su movilización en la solución del
suelo. Durante tal viaje los componentes de los biofertiliizantes interactúan con la
micro y mesobiota del suelo, los cuales pueden modificarlos e incluso consumirlos, y
con los inertes del suelo, que los pueden absorber o adsorber disminuyendo su
disponibilidad. En este sentido Adriano et al. (2011) propueso que la capa de
biofertilizante formada en la dermis de las hojas además de inducir la producción de
enzimas antioxidantes, genera un ambiente adverso para los insectos y microbios
que se alimentan de ella.
Independientemente de lo anterior el aumento de la actividad enzimática de CAT, PX
y APX en las hojas de las plantas biofertilizadas parece estar relacionada con menor
daño físico de dicho tejido. Dado que en plantas con mayor actividad de enzimas
antioxidantes los signos físicos producidos por la capacidad oxidativo del H2O2 ya
482
que dicha molécula se transforma con mayor rapidez en sus subproductos H2O y O2.
A pesar de lo anterior, no hubo correlación entre el aumento de la actividad
enzimática con menor daño oxidativo. Lo anterior pudo deberse a que el método
utilizado para detectar daño oxidativo no fue suficientemente sensible.
El menor daño observado en las plantas biofertilizadas también pudo deberse a una
menor actividad de los patógenos de este tejido (Ordoñez, 2009). Cuando las
plantas detectan la presencia de patógenos, lo primero que activan son sus
mecanismos de defensa a nivel local, la cual se da el nombre de respuesta de
hipersensibilidad, que no es más que el aumento de la producción de ERO y
fitoalexinas (Benezer et al., 2008). También es posible que dentro de los
componentes de los biofertilizantes pudieran estar presente moléculas con actividad
antagónica contra bacterias, hongos e insectos.
Finalmente, el hecho de no encontrar diferencias en el contenido de clorofila de las
hojas, refuerza el hecho de no encontrar diferencias, en las otras variables, entre los
bloques, por lo que se deduce que todas las plantas estuvieron bajo las mismas
condiciones de radiación solar.
CONCLUSIÓN
La biofertilización de plantas de Jatropha curcas induce mayor actividad de enzimas
antioxidantes, dando como resultado menor porcentaje de daño oxidativo.
LITERATURA CITADA
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485
PRODUCCIÓN DE BIOINSECTICIDA PARA EL CONTROL DE Dendroctonus mexicanus EN ZONAS FORESTALES DEL ESTADO DE DURANGO
Gabriel Nicolás Aviña Martínez1, Jesús García Pereyra1, María Sindy Nava Carrolal2, Elvia Iris Leyva Valenzuela 2, Omar G. Alvarado Gómez3
1Instituto Tecnológico del Valle del Guadiana, Durango. Km. 22 Carretera. Durango-México, 34000,
Durango, Dgo. Tel. y Fax. 01 (618) 817-4787. [email protected]. 2Ingeniería Bioquímica, Instituto
Tecnológico de Durango. [email protected], [email protected]. 3Facultad de agronomía-
UANL
RESUMEN
La zona forestal de Durango, es la mayor área certificada de bosques en México, la
entidad ocupa el primer lugar en producción forestal en México (INEGI, 2012), con una
producción de 1.5 millones de m3 de madera en rollo. La sequía prolongada, entre otros
factores han generado las condiciones para la reproducción de poblaciones de insecto–
plaga principalmente de gusano descortezador (Dendroctonus sp.) que actualmente ha
ocasionado daños en 250,000 hectáreas de bosques de pino–encino del estado de
Durango, con pérdidas de más de 100 millones de pesos (SERENAT, 2013). Con el
objeto de encontrar una alternativa sustentable con el medio ambiente para minimizar
los efectos de esta plaga, en el laboratorio de Biología molecular del Instituto
Tecnológico del Valle del Guadiana de Durango, se efectuó el aislamiento de un hongo
entomopatogeno Metarhizium anisopliae el cual cohabita y lo controla de manera
natural lográndose la producción de un bioinsecticida por medio de la técnica de
fermentación en Medio Solido (FMS). Se utilizó un diseño experimental con tres
tratamientos y 6 repeticiones para la obtención del medio solido, los tratamientos fueron
las fuentes de carbono: sorgo, trigo y papel reciclado, las variables a estudiar fueron:
concentración de esporas/ml, peso seco gr/ ml y dosis letal. Los resultados más
importantes se sometieron a un análisis de varianza y los resultados indican que el
rendimiento promedio de las tres fuentes de carbono fue de 1.8x109 esporas/g. El
medio obtenido se mezcló con tierra de diatomeas hasta obtener un peso de 240
gramos de producto formulado por contenedor suficiente para aplicar en una hectárea
de arbolado. Se realizaron bioensayos con aplicación por aspersión de el bioinsecticida
a una concentración de 1x108 esporas/ml, una cepa comercial METATRON® y la cepa
nativa en contenedores de 10 x 20 cm de plástico en una cámara bioclimática CB-14®
encontrando que la cepa nativa de M. anisopliae presentó una mortalidad superior al
486
80% a las 72 horas de exposición, superando a la cepa comercial que mostro una
mortalidad inferior a un 50 % a las 72 h.
PALABRAS CLAVE: Entomopatógenos, Metarhizium anisopliae, Dendroctonus
mexicanus Bioinsecticidas.
INTRODUCCIÓN
El control o manejo integrado de plagas (MIP) es un sistema que trata de mantener las
plagas de un cultivo a niveles que no causen daño económico utilizando
preferentemente los factores naturales adversos al desarrollo de las plagas, recurre al
uso de pesticidas como medida de emergencia. En el control de plagas tradicional,
dominado por el control químico, las acciones se toman en función directa de la plaga,
idealizando su máxima mortalidad o erradicación temporal. Para que el MIP pueda
funcionar es necesario: a) Establecer un sistema de evaluación periódica (monitoreo)
de los niveles de las plagas y sus enemigos naturales en el campo, b) Tener una idea
de los límites de infestación que pueden ser tolerados en el área sin que se efectué su
rendimiento. El manejo integrado de plagas (MIP) se le considera como el sistema más
razonable desde el punto de vista ecológico, para preservar la calidad del medio
ambiente contra la contaminación por pesticidas al mismo tiempo que se protege el
ecosistema contra los daños de las plagas (Romero, 2004 ). En México se tienen
registradas más de 200 especies de insectos y patógenos que provocan daños en los
ecosistemas forestales (Zúñiga et al., 1999). Estas afectaciones llegan a ser cuantiosas
en términos económicos debido a la perdida directa de productos forestales, así como
en términos ambientales, por la pérdida de cobertura arbórea y el consecuente impacto
a los distintos hábitat. Existen importantes innovaciones tecnológicas en los
tratamientos contra las plagas y las enfermedades forestales, conforme avanzan los
sistemas de diagnóstico y tratamiento fitosanitario que permitan hacer cada vez más
eficiente el trabajo en esta materia, con el fin de garantizar el buen estado de salud de
los bosques del país. Los descortezadores son un grupo de insectos de gran
importancia forestal. Los daños causados a las masas forestales pueden ser desde un
pequeño grupo de árboles hasta cientos o miles de hectáreas. Son organismos que se
desarrollan debajo de la corteza de los árboles, debilitándolos y provocándoles la
muerte (Billings et al., 1990). Las zonas forestales de Durango de acuerdo al consejo
487
mundial de manejo forestal en la mayor área certificada de bosques en México. La
entidad ocupó el primer lugar en producción forestal, en el 2003 con 1.93 millones de
m3 de madera en rollo y a partir del 2005 disminuyo a 1.5 millones de m3. El bosque
duranguense produce hasta 14,000 millones de m3 de agua, en beneficio de los
estados de Sinaloa, Nayarit, chihuahua y Coahuila. La sequía prolongada, entre otros
factores han generado las condiciones para la reproducción de poblaciones de insecto–
plaga como Dendroctonus sp e Ips que actualmente han ocasionado daños en más de
250, 000 hectáreas de bosque de pino-encino, en los municipios de Durango, Pueblo
Nuevo, San Dimas, Canatlan, Santiago Papasquiaro, Guanacevi, Súchil y el mezquital
(SERENAT, 2012).
MATERIALES Y MÉTODOS
Los muestreos y colecta de insectos –plaga de pino (Dendroctonus sp )se realizaron en
zonas forestales infestadas en los municipios de Durango, San Dimas y Pueblo Nuevo
del estado de Durango. Se realizaron 25 colectas en troncos de pinos derribados y
descortezados por las cuadrillas de las unidades de administración forestal,
previamente marcados. La colecta de insectos- plaga se realizara en contenedores de
plástico con unas medidas de 20.0 X 10.0 cm. Adicionándoles una dieta controlada (a
base de miel de maguey mezclada con aserrín) y posteriormente se trasladaran al
laboratorio de Biología Agrícola del Instituto Tecnológico del Valle del Guadiana (ITVG)
ubicado a 50 kilómetros al este de la ciudad de Durango, los insectos se colocaron en
una cámara bioclimática CB-14. Se mantuvieron dentro de envases de plástico en
condiciones de temperatura 180 C y 90% HR los insectos colectados que presentaron
mayor similitud con los síntomas de M. anisopliae se apartaron del resto para su
observación en el microscopio.
Aislamiento de la cepa de hongo entomopatógeno
Para realizar el aislamiento de la cepa nativa del hongo se utilizó la técnica de
macerado de insectos–plaga Dendroctonus sp. En un vaso de precipitado de 10.0 ml
con agua destilada estéril en donde se agregó 5.0 g de Dendroctonus seco, la mezcla
se homogenizó con un agitador magnético a máxima potencia durante 5 minutos. A
partir de la mezcla se tomo un 1.0 ml de la solución y posteriormente se hicieron
diluciones 1:200 y se vertieron en 1.0 ml en caja petri con medio de cultivo agar
dextrosa papa, del cual se tomo 1.0 ml de suspensión de esporas y se realizó 3
488
diluciones distintas: 1:400, 1:800 y dos siembras por estría, estos se incubaron a 280 C
durante 72 h. Posteriormente se sembraron por estría y punto, las colonias que tuvieron
apariencia similar con M. anisopliae sp., Beauveria sp., y Paecilomyces sp. Éstas se
dejaron incubar a 28°C por 96 h. Las colonias que presentaron crecimiento se
resembraron por estría para su posterior identificación. El crecimiento de M. anisopliae
en medio de cultivo solido PDA se presento en forma de colonias blancas y más tarde
en verde oliva. Las conidios nacen alrededor de la colonia de 5-8 x 2.5-3.5 µm, con
pared gruesa amarillenta verdosa. La longitud de las conidios fueron medidas en µm
con el programa Motic Plus® utilizando el microscopio Motic® 102M que cuenta con una
cámara integrada obteniendo la media de un total de 20 mediciones en el microscopio.
Se realizó la comparación de la cepa nativa con dos cepas comerciales que se tiene en
conservación en el ITVG: METATRON® y CIDIIR® presentado ambas una gran
similitud, la cepa nativa se resembró en medio de cultivo agar dextrosa y papa (PDA)
inclinado en tubos de ensaye para su conservación a 4°C, la cual fue empleada como
inóculo posteriormente.
Producción del Bioinsecticida
Se utilizaron 3 fuentes de carbono: granos de sorgo, trigo resquebrajado de segunda
calidad con un 40% de grano quebrado sin cascarilla y la otra fuente fue papel
reciclado, se lavaron las fuentes tres veces con agua potable, posteriormente se dejo
en reposo por 30 minutos con 130 ppm de una mezcla de antibiótico (tetraciclina y
furazolidona, 2 pastillas de cloranfenicol/litro) (González, 2010).
Figura 1. Aislamiento de la cepa nativa de M. anisopliae de insecto –plaga Dendroctonus sp.
489
La producción del bioinsecticida se hizo en Fermentación en Medio Solido (FMS ) en
bolsas de polipapel de 750 gr de sustrato solido previamente esterilizado , inoculadas
aplicando 10 ml/bolsa de una suspensión de conidios a una concentración de 1x106
esporas/ml, se utilizó una jeringa der repetición de uso veterinario con control
automático de volumen. El orifico dejado por la aguja de inoculación se sello con cinta
adherible, posteriormente los sustratos de las fuentes de carbono fue homogenizado
con la suspensión del inoculo, y finalmente las bolsas se pusieron en una sala de
germinación y crecimiento. En esta área, las bolsas permanecieron en estantes a
temperatura constante de 28±1°C y un fotoperiodo 14:10 por 16±2 días, hasta alcanzar
la esporulación. Durante este tiempo las bolsas se removieron cada 4 días, para
aumentar la superficie de contacto espora-sustrato y por lo tanto aumentar la cantidad
de esporas/bolsa (García y González, 2010). Se utilizó un diseño experimental con tres
tratamientos y 6 repeticiones, los tratamientos fueron las fuentes de carbono: sorgo,
trigo y papel reciclado, las variables a estudiar fueron: concentración de esporas/ml,
peso seco g/ml y dosis letal media en bioensayos con D. mexicanus.
Formulación del producto. La cepa nativa de M. anisopliae fue formulado usando tierra
de diatomeas, como polvo humectable, las esporas fueron separadas de las tres
fuentes de carbono con ayuda de tamices de 100-400 mm, el tamaño de partícula fue
de aproximadamente 100 mm, en proporción 1:10 (1 g de esporas aéreas por 10 g de
tierra de diatomeas), posteriormente el producto fue almacenado en bolsas cerradas
herméticamente a condiciones ambientales, a una humedad menor al 10% (García y
González, 2010).
Se realizaron bioensayos con aplicación por aspersión de los bioinsecticidas a
concentración de 1x108 esporas/ml de dos cepas comerciales y una nativa de M.
anisoplae, para evaluar la susceptibilidad en D. mexicanus.
Presentación Liquida 1L
490
Molienda y formulación
Presentación en polvo 250 g
Figura 2. Formulación del Bioinsecticida con una concentración de conidios de 1 x 109.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los resultados más importantes se obtuvieron de un análisis de varianza. El
rendimiento promedio de las tres fuentes de carbono fue de 1.8x109 esporas/g, a dosis
de 240g de producto formulado con tierra de diatomeas. En los bioensayos con
aplicación por aspersión de el bioinsecticida se reporta en este trabajo una mortalidad
superior al 80% a las 72 h, por la cepa nativa de M anisopliae, las cepas comerciales
mostraron mortalidades inferiores a un 50 % a las 72 h.
Figura. 3. Porcentaje de mortalidad los bioinsecticidas a concentración de 1x108 esporas/ml de dos cepas comerciales y una nativa de M. anisoplae, para evaluar la susceptibilidad en D. mexicanus
CONCLUSIONES
El uso de cepas nativas permite contar con cepas adaptadas a las condiciones
ambientales de la región de estudio y evita la introducción de cepas exóticas. La
producción de Bioinsecticida a base de cepas nativas de M. anisoplae son efectivas y
de mayor virulencia que las cepas comerciales para el control de D. mexicanus, por lo
0
20
40
60
80
100
Porcentaj e de
Mortandad
1 BIOEN 2 BIOEN 3 BIOEN 4 BIOEN
BIOENSAYOS
(DE 1.O X 10 9
CONIDIAS)72 h
NATIVA
METATRON
CIDIIR
491
que los productores forestales se beneficiaran al tener mejores opciones de mercado y
menor costo de producción y por tanto un adecuado manejo sustentable de los recursos
forestales de Durango.
LITERATURA CITADA
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493
EVALUACIÓN DE DOS DIFERENTES BOKASHI PARA EL DESARROLLO DEL AGAVE SALMIANA
Nanci Karina Peña Mauro, Jovani Cabrera Hernández, Ángel Roldan Hernández, Salvador Nery Islas Flores, Nerit Montiel 1
1Universidad Politécnica de Tlaxcala, Región Poniente, Carretera Federal Libre a cuatro carriles México-
Veracruz, Hueyotlipan, Tlaxcala, México. [email protected]
RESUMEN
El Agave salmiana en el estado de Tlaxcala, representa una planta de gran interés para
la conservación de suelos y por los subproductos obtenidos. Sin embargo, ha
manifestado serias amenazas de producción, debido a diversos factores como
problemas nutrimentales, fitosanitarios, tasa de multiplicación larga, lento crecimiento.
Ante estas amenazas, es de importancia promover la producción y reproducción de
Agave sp, por los múltiples beneficios obtenidos. Por otro lado, la adición de abonos
orgánicos, es una alternativa para promover el crecimiento, producción y reducir el
tiempo de cosecha de Agave sp, así como, mejorar la estructura del suelo, lo que
significa mejor aireación, retención de agua y resistencia a la erosión. Sin embargo,
hasta el momento no se cuenta con las concentraciones nutrimentales que requiere el
cultivo para su buen desarrollo. Ante esto es necesario aplicar abonos orgánicos con el
fin de aportar a las plántulas de Agave sp, los nutrientes necesarios para su buen
crecimiento y desarrollo. En el presente trabajo se evaluaron las propiedades físicas y
químicas de dos diferentes abonos orgánicos (bokashi1, bokashi2) en el desarrollo del
Agave salmiana; siendo que hasta el momento el bokashi1 presenta óptimos
contenidos de N, P y Ca (1.232 %, 1.98% y 29.45 mg respectivamente). En relación a
los resultados obtenidos en el desarrollo del Agave sp después de 6 meses; se observó
un desarrollo óptimo en altura, área foliar y ancho de hoja para Bokashi2 + Tezontle
(16 cm, 23.5 cm, 5.7 cm respectivamente) seguido de Bokashi1+ Tezontle (14.5 cm,
23.3 cm, 6.6 cm respectivamente).
PALABRAS CLAVE: Bokashi, Desarrollo, Agave salmiana
494
INTRODUCCIÓN
México es considerado centro de origen y de diversidad de los Agaves sp. No se tiene
claro cuántas especies se han documentado actualmente, algunos autores mencionan
que se han reconocido 166, otros 200 y algunos más mencionan hasta 273 diferentes
especies de agaves (magueyes). Se considera que el 75% de todas las especies se
encuentran en México y 55% crecen exclusivamente aquí, lo que muestra la gran
importancia biológica del territorio nacional para los Agaves sp (CONABIO, 2008;
García et al., 2010).
El género Agave sp., pertenece al orden de los Asparagales y a la familia de las
Agavaceas (Narváez y Sánchez, 2009). Siendo útil para una amplia gama de
aplicaciones entre el desarrollo cultural mexicano; como uso alimenticio, medicinal,
religioso, textil, para construcción e incluso ornamental, entre otros (García et al.,
2010).
Actualmente especies de Agave sp., se encuentran en peligro de extinción dado a los
problemas nutrimentales, fitosanitarios, lento crecimiento y por el ineficiente sistema de
propagación vegetativa o asexual. Algunos autores, mencionan que del 84% de las
plántulas que logran germinar, sufren mortalidad por desecación. Solo el 1% tiene la
posibilidad de sobrevivir y llegar a su fase adulto para reproducirse en su ambiente
(Arizaga et al., 2002).
Aunado lo anterior, en el estado de Tlaxcala, la demanda de los subproductos que se
obtienen del Agave salmiana; son de manera clandestina (gusano rojo, gusano blanco,
mixiote), Calculándose una pérdida de 300 plántulas en una sola noche. Por lo que se
considera una especie en peligro de extinción.
Es de importancia mencionar que esta planta perenne comparada con otras especies
vegetales, tiene características benéficas, por la tolerancia a la sequía, el
almacenamiento de agua, la baja permeabilidad de la epidermis y la capacidad de
resistir la deshidratación Bautista et a (2008). INIFAP (Instituto Nacional de
Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias) considera al Agave, una especie
adecuada para suelos erosionados, suelos con pendientes y de mala calidad. Siendo
que Tlaxcala es uno de los estados con mayor grado de erosión con 93.7% (Alvarado
et al., 2007).
Actualmente en la región se está produciendo y reproduciendo la variedad denominada
San Isidro o “Pua larga” con dos objetivos principales. Por un lado, evitar la extinción de
495
la plántula; dado que la variedad tiene como característica particular, la dureza de la
penca, lo que imposibilita el despliegue de la cubierta (mixiote) (Steicneck, 1974). Por
otro lado, dado a las características que presenta la plántula, es idónea para la
recuperación de suelos erosionados del estado.
Sin embargo, el establecimiento de las plántulas de Agave sp depende en gran medida
de las condiciones óptimas durante su desarrollo, de manera que si las plántulas no
crecen en condiciones favorables, la supervivencia dependerá de su habilidad para
adaptarse y/o resistir los factores limitantes, como la época de sequía y la falta de
nutrimentos en el suelo (Bautista-Sánchez, 2008).
Instituciones como el INIFAP, recomienda que la aplicación de abonos orgánicos sea
de 2-3 kg para el Agave sp. Aunque poco se sabe sobre las concentraciones
nutrimentales que requiere el cultivo. Ante esto, es necesario aportar a las plántulas de
Agave sp. los nutrimentos necesarios para su buen crecimiento y desarrollo, como los
abonos orgánicos. Donde se emplea el uso de estiércoles, guanos y compostas. La
incorporación de cantidades crecientes de abono orgánico, promueven la formación de
hojas de mayor longitud y anchura y tallos de mayor diámetro en Agave (Otero, 1999).
Estudios mencionan, que la aplicación de altas concentraciones de abonos orgánicos
en sustratos, las plántulas de Agave sp, presentan mayor altura (Hernández, 20013).
De manera específica, en el estado de Tlaxcala, siendo una región productora de
Agave pulquero es muy común que los magueyeros no realicen ninguna labor orgánica
o enmienda al suelo. Esto por considerar al Agave salmiana como una plántula rustica
y resistente a la sequía, que no requiere fertilización, ni otros cuidados de desarrollo.
Siendo que la limitación de un solo elemento nutritivo resulta suficiente motivo para
limitar el normal crecimiento de la planta. Esto resalta la importancia de aplicar abonos
orgánicos para el buen desarrollo del Agave sp. Por lo que, esta investigación tiene
como objetivo principal, estudiar la efectividad de diferentes abonos orgánicos, sobre el
crecimiento y desarrollo de Agave salmiana.
METODOLOGÍA
Lugar de estudio
La presente investigación se desarrolló en las instalaciones de la Universidad
Politécnica de Tlaxcala Región Poniente, localidad de Hueyotlipan, Tlaxcala. Ubicado
en el Altiplano central mexicano a 2,560 msnm.
496
Elaboración de bokashi 1 Y 2
Para observar el efecto de los abonos orgánicos en el Agave sp. Se realizó como
primera fase, la preparación de las dos diferentes compostas tipo bokashi, conteniendo
cada uno los siguientes materiales: 1) Bokashi1: estiércol, tierra fértil, rastrojo de maíz,
melaza, levadura y cal; 2) Bokashi2: estiércol, rastrojo de maíz, desperdicios de hogar,
arena de río, cenizas, plumas, melaza, cal y levadura.
La preparación consistió en construir una pila a partir de capas paralelas de cada uno
de los materiales. Se mezclaron todos los materiales de forma uniforme; al mismo
tiempo se adicionó agua y mezcla de levadura con melaza y se realizó la prueba del
puño para tener un control sobre la humedad. La mezcla de los materiales se realizó
durante 30 días en dos tiempos (mañana y tarde) hasta obtener la madurez del bokashi.
La siguiente fase, fue el trasplante de plántulas de Agave salmiana variedad “Púa larga”
en los diferentes tratamientos (Cuadro 1). Las plántulas utilizadas presentaron al
momento del trasplante una edad de 2 meses, con una altura promedio de 10 cm.
Cuadro 1. Tratamientos utilizados en el desarrollo de Agave salmiana.
TRATAMIENTOS
Bokashi 1 Bokashi 2 TESTIGO
Suelo arcilloso B1+Suelo arcilloso
(B1+S)
B2+Suelo arcilloso
(B2+S)
Tezontle B1+Tezontle
(B1+T)
B2+Tezontle
(B2+T)
En ambos bokashi se les determinó por triplicado, el contenido de Nitrógeno total,
Fosforo, Potasio, Calcio, Conductividad eléctrica y pH.
La determinación de Nitrógeno se realizó por el método de Kjeldhal (Alvarado et
al., 2007). El cual consiste en convierten todos los componentes del nitrógeno
oxidados tales como nitratos y nitritos a nitrógeno reducido a sulfato de amonio.
El fosforo se determinó por el método de Olsen. Se realizó por colorimetría del
fosforo extraído del suelo mediante una solución de bicarbonato de sodio
(NaHCO3) 0.5 M a pH 8.5.
497
El potasio se determinó por el método de Peech (Cobaltinitrito).
La conductividad eléctrica (CE) se realizó por medio de un conductímetro HI
993310 sobre el extracto de suelo.
El pH se determinó en extractos acuoso de agua: composta (1:15) con un
potenciómetro Orion Modelo 720 (CONABIO, 2005).
Cabe mencionar que se utilizó un diseño de bloques completamente al azar con 10
réplicas para cada tratamiento. Las variables a medir durante el desarrollo del Agave
salmiana son: altura, número de espinas, número de hojas, longitud de hoja, ancho de
hoja y área foliar.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Análisis fisicoquímicos de abonos orgánicos
De acuerdo a los resultados obtenidos del análisis físico-químicos de los dos diferentes
Bokashi (Cuadro 2). Se observa mayor contenido de nitrógeno en Bokashi1 (1.232 %)
en comparación con el Bokashi2 (1.036 %), lo cual podría verse reflejado en el
desarrollo de las plántulas de Agave salmiana.
En cuanto al potasio, se observa para ambos Bokashi, mayores porcentajes en
comparación con el nitrógeno (2.31, 2.16 % respectivamente). La presencia de
elementos como potasio y nitrógeno elevan el rendimiento en A. salmiana. La utilización
de nitrógeno en la síntesis de materia seca, está en dependencia de la presencia de
potasio. Cabe mencionar, que las plántulas de Agave sp. absorben más potasio que
nitrógeno (Pérez-Toro, 1949).
Para el caso del fosforo, se observan porcentajes muy cercanos entre los Bokashi 1 y 2
(1.98 y 2.01% respectivamente). Esto indica, que las plántulas de A. salmiana en
estado juvenil, presentan actividad metabólica en los puntos de crecimiento, como hojas
y raíces (Pacheco y Vásquez, 2005)
El mayor contenido de calcio se observa en Bokashi2 (35.13 mg) en comparación con
el Bokashi1 (29.45 mg). La presencia de calcio, podría favorecer a las plántulas de A.
salmiana, un incremento en la actividad metabólica, especialmente en raíces
(Gopalakrisnman, et al., 2008). Además el calcio ejerce cierta influencia en la
capacidad de intercambio catiónico en la raíz, y presenta una correlación positiva con el
contenido de este elemento.
498
El pH que presentan los Bokashi 1 y 2, son valores alcalinos (7.42 y 7.31%
respectivamente). Estos valores, indican ser favorables para el buen desarrollo del A.
salmiana.
Cuadro 2. Propiedades físicas y químicas de dos diferentes abonos orgánicos tipo bokashi.
Bokashi1 Bokashi2
Nitrógeno total (%) 1.232 1.036
Potasio (%) 2.31 2.16
Fosforo (%) 1.98 2.01
Calcio (mg/100 g) 29.45 35.13
pH 7.42 7.31
CE (DSm -1) 10.60 9.44
Desarrollo de Agave salmiana
Después de 6 meses de haber aplicado los tratamientos se observan los siguientes
resultados en el desarrollo del Agave salmiana (Cuadro 3).
Se observan valores altos en Altura en el tratamiento B2+T con 16.4 cm. En cuanto al
área foliar se observa valores altos en B2+T y B1+T (23.5 cm, 23.3 cm
respectivamente). En relación al ancho de hoja se observan valores de 5.7 cm y 6.6 cm
para B2+T y B1+T respectivamente.
Cuadro 3. Determinación del desarrollo del Agave salmiana con dos diferentes bokashi.
B1+S B1+T B2+S B2+T
Antes Después Antes Después Antes Después Antes Después
Altura (cm) 11.4 14.3 12.3 14.5 10.7 11.2 11.5 16.4
Área Foliar (cm) 12.2 20.1 13.3 23.3 14.5 19.5 13 23.5
Ancho de hoja (cm) 4 6.1 4 6.6 3.1 4.2 3.3 5.7
Número de espinas 10 12 14 16 11 14 13 14
499
CONCLUSIÓN
Hasta el momento el bokashi2+Tezontle, es el tratamiento que presenta contenidos
nutrimentales óptimos y ayuda de manera importante al desarrollo del Agave en altura,
área foliar y ancho de hoja; seguido del Bokashi1+Tezontle.
LITERATURA CITADA
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501
CAFÉ ORGÁNICO PRODUCIDO CON ABONO ORGÁNICO FERMENTADO TIPO BOCASHI EN EL EJIDO VILLAHERMOSA, VILLA FLORES, CHIAPAS, MÉXICO
Antonio Gutiérrez-Martínez1, Carlos Ernesto Aguilar Jiménez1, José Galdámez Galdámez1, Santiago Mendoza-Pérez1, F. B. Martínez Aguilar1
1Universidad Autónoma de Chiapas, Facultad de Ciencias Agronómicas Campus Villa Flores, Chiapas,
México. [email protected]
RESUMEN
Esta investigación tuvo una duración de un año, la cual se llevo a cabo en la zona
cafetalera del ejido Villahermosa, municipio de Villa Flores, Chiapas, México; con el
objetivo de evaluar el rendimiento de café (Coffea arabica L.) pergamino y oro con el
abono orgánico fermentado tipo Bocashi. Se aplico el abono orgánico fermentado tipo
Bocashi a las dosis de 1, 5, 10, 15, 20, 25 y 30 kg/planta y un testigo; distribuidos en un
diseño de bloques completos al azar con tres repeticiones, obteniéndose 24 unidades
experimentales (plantas de café) e iniciándose el trabajo de campo a los tres meses de
aplicado el abono orgánico en donde se tomaron los datos para cada variable. Los
resultados obtenidos en esta investigación indican que los tratamientos 20 y 25 kg de
abono orgánico fermentado tipo Bocashi tuvieron efectos positivos de 1.38 y 1.36 cm
de diámetro por frutos de café por planta, así mismo el tratamiento 15 kg obtuvo el
mayor peso por fruto de 1.67 g y también el tratamiento 30 kg incremento el peso de
café pergamino en 1830.30 g por planta de café que equivale a 2379.39 kg ha-1.
PALABRAS CLAVE: abono orgánico, café orgánico, rendimientos.
INTRODUCCIÓN
El cultivo del café en Chiapas fue introducido en 1846 por don Jerónimo Manchinelli,
quien plantó en su finca la Chácara, ubicada en el Soconusco, Chiapas, alrededor de
1500 plantas de café originarias de las plantaciones de San Pablo Guatemala, de las
variedades Típica y Maragogype (Moguel y Toledo, 1998). En 1876, Matías Romero
impulsó un proyecto de colonización para aumentar la producción de café, fue así como
llegaron los alemanes, norteamericanos e ingleses, y para 1892 ya habían 22 grandes
fincas; a partir de entonces, el cafeto se empieza a extenderse a las diferentes regiones
del estado de Chiapas permitiendo consolidar la cafeticultura chiapaneca hasta llegar a
502
ocupar el primer lugar a nivel nacional como estado productor (Barrera y Parra, 1999).
En el estado de Chiapas, en promedio anualmente se producen 416,300 quintales (Qq)
de “Café bajo Sistema Orgánico” que representa el 20% de la producción estatal; por
otra parte, en comparación con el café convencional, el Café Orgánico” puede alcanzar
un sobreprecio de hasta 50 dólares por quintal, en la Bolsa de valores de New York
dependiendo de la calidad (Morales, 2008). Esto de cierta manera protege a los
productores que se dedican a esta actividad de los altibajos en precios, en cada ciclo
de comercialización. La superficie aproximada bajo este sistema de cultivo es de
34,699 ha, pertenecientes a 11,556 productores asociados en 10 organizaciones,
siendo las más importantes: “Ismám” Indígenas de la Sierra Madre de Motozintla, Unión
de Ejidos “Prof. Otilio Montaña”, “Unión de Ejidos de la Selva”, Unión de Ejidos
“Majomut”, Unión de Ejidos “San Fernando” y “Tierra Nueva” S.P.R. Este sistema de
producción incluye prácticas rigurosas de conservación de suelos y de producción del
entorno ecológico (Moguel y Toledo, 1998).
A nivel mundial México ocupa el 16º lugar por la superficie orgánica sembrada,
superficie muy pequeña comparada con las que se cultivan en Australia, China y
Argentina. En el ámbito latinoamericano ocupa el 5º lugar (Barrera y Parra, 1999).
La cafeticultura orgánica es el sector que mayor dinamismo presenta. Ha tenido un
incremento impresionante en la superficie dedicada al aromático, pasando de 23,000
ha a mediados de la década de los noventa del siglo pasado a más de 216 mil
hectáreas a mediados de la primera década del siglo XX (Gómez, 2000).
En el contexto mundial de la producción de café, México ocupa al cuarto lugar en
cuanto al volumen de producción de este aromático, el quinto en extensión de terreno,
y el noveno en rendimiento. Además, México es el mayor exportador de café orgánico
del mundo (el cual representa una quinta parte del volumen total). La cafeticultura está
muy extendida en México y se practica a altitudes que van desde los 300 hasta casi los
2000 msnm en zonas que exhiben una gran variedad de climas, suelo y tipos de
vegetación. No obstante, la elevación más indicada para la producción del café se sitúa
entre los 600 y 1200 m, entre las regiones ecológicas tropicales y templadas (Moguel,
1996; Moguel y Toledo, 1998; Gómez, 2007).
Moguel y Toledo (1998) consideran, que la agricultura orgánica y de manera particular
la cafeticultura orgánica en el país tuvo sus inicios en el estado de Chiapas, de manera
específica en 1963 en la finca cafetalera “Irlanda” ubicada en el municipio de
503
Tapachula, perteneciente a la región del Soconusco. Se indica que la producción
cafetalera de dicha unidad productiva tuvo su primera certificación en 1967 (FIRA,
2003). Dicho tipo de agricultura tuvo un considerable crecimiento en las décadas de los
ochenta y noventa del siglo pasado. La producción orgánica recibió un fuerte impulso
debido a que compradores y comercializadores se dieron a la tarea de promocionar la
incursión en dicha orientación productiva de organizaciones de pequeños productores
(FIRA, 2003; Gómez, 2000). De tal forma, que en el caso de la región del Soconusco la
organización Indígenas de la Sierra Madre de Motozintla (ISMAM) asesorados por la
Unión de Comunidades Indígenas de la Región del Istmo (UCIRI) inician sus
actividades en 1986 (Moguel y Toledo, 1996).
La cafeticultura en el estado de Chiapas es uno de los pilares fundamentales de la
economía rural, principalmente de las zonas indígenas y de las regiones consideradas
de alta y muy alta marginación. La actividad representa para el estado una derrama
económica anual de 200 a 300 millones de dólares (Fischersworring-Homberg y
Robkamp-Ripken, 2001).
Chiapas, dedica la mayor parte de hectáreas a la producción certificada de café
orgánico, proporcionando un medio de supervivencia para los campesinos indígenas
mayas. Los productores de café orgánico está restringido el uso de productos
agroquímicos como los fertilizantes nitrogenados sintéticos. La cantidad de abono
orgánico a aplicar depende del tipo de suelo y del estado general de las plantas. Sin
caer en recetas predefinidas se puede sugerir en suelos fértiles ricos en materia
orgánica dosis de aplicación de 2 a 3 kg por planta; en suelos con bajos contenidos de
materia orgánica de 3 a 4 kg por planta; en suelos escasos en materia orgánica de 4 a
6 kg ó más. En la cantidad de abono aplicado incluye, por lo general, la disposición de
abono orgánico en la unidad productiva así como el costo de mano de obra en la
aplicación (Fischersworring-Homberg y Robkamp-Ripken, 2001).
De acuerdo a Fischersworring-Homberg y Robkamp-Ripken (2001) señalan que se han
registrado rendimientos de 1,500 a 2,000 kg de café pergamino seco con aplicaciones
de 6.5 t ha-1 de abono. En investigaciones en campo se ha encontrado que niveles de
aplicación de 30 t ha-1 producen niveles de producción de 3,750 kg de café pergamino
seco ha-1 en condiciones agroecológicas de buenos suelos y una favorable oferta
ambiental. En condiciones óptimas, o sea, al contar con una oferta ambiental ideal,
excelentes suelos de origen volcánico y dos cosechas al año, CENICAFE registra
504
rendimientos de 8,000 kg de café pergamino seco con aplicaciones de 48 t ha-1. Se
observa que un mayor abonamiento orgánico incrementa el rendimiento por árbol, más
no en forma proporcional con la cantidad de abono aplicado (Fischersworring-Homberg
y Robkamp-Ripken, 2001). Esta investigación tuvo como objetivo evaluar el rendimiento
de café (Coffea arabica L.) pergamino y oro con el abono orgánico fermentado tipo
Bocashi en el ejido Villahermosa, Villa Flores, Chiapas.
MATERIALES Y MÉTODOS
La presente investigación se realizo en la zona cafetalera del Ejido Villahermosa,
municipio de Villa Flores, Chiapas. Localizada en la LN 16º 16´3.01´´ y LO 93º
29´56.60´´ a una altitud de 1050-1500 msnm. El diseño experimental que se utilizó fue
un diseño de bloques completos al azar con tres repeticiones, en donde el factor de
estudio fue el abono orgánico fermentado tipo Bocashi. Cada unidad experimental
estuvo constituida por una planta de café, dando una cantidad de 24 unidades
experimentales (plantas). El experimento inicio en marzo de 2008, aplicado el 6 de
junio de 2008 el Bocashi en cada tratamiento en la zona de goteo, iniciándose el
trabajo de campo a los tres meses de aplicado el bono orgánico en donde se tomaron
los datos para cada variable.
El abono orgánico fermentado tipo Bocashi fue elaborado por el Sr. Jaime Utrilla López,
quien uso el siguiente material.
1. 80 costales de tierra de montaña
2. 80 costales de caña de maíz molida
3. 80 costales de estiércol de bovino
4. 24 costales de carbón cisco, este ingrediente se complementó con ceniza de
fogón y cuatro costales de cal agrícola.
5. 4 costales de salvado de trigo
6. En lo que fue la utilización de la levadura de pan, fue sustituida por la
fermentación de piña para la aplicación sobre los ingredientes}
7. 16 kg de melaza
8. 6 remolques de hojas de caspirola (leguminosa)
9. En el caso del agua para mojar la mezcla, se uso una fermentación de piña que
fue aplicada en cada capa de los ingredientes utilizados.
505
Se pesó el abono y se trasladó al sitio experimental para su aplicación al cultivo de
café.
La aplicación del abono orgánico se uso en cada uno de los tratamientos, una vez que
se termino la cosecha del café y la planta comenzó a dar nuevos rebrotes; el número
de hojas por rama se obtuvo una vez teniendo el número de ramas de cada una de las
repeticiones, contando el número de hojas por rama de cada repetición; se registro el
área foliar esto se realizo con ayuda de una regla, midiendo la longitud y diámetro de
10 hojas por repetición; la longitud del fruto, para ello se recolectaron 20 frutos por
planta de café de cada uno de los tratamientos y luego se midió el largo de cada fruto
con la ayuda de un vernier; para evaluar el diámetro del fruto de café, se tomaron los
mismos 20 frutos cosechados y se les midió su diámetro con la ayuda de un vernier;
para el conteo de frutos de café, se contaron todos los frutos por repetición en cada
uno de los tratamientos aplicados; el peso de fruto cereza, consistió en cortar todos los
frutos maduros de color rojo intenso de cada repetición.
Posteriormente se tomó el peso con ayuda de una balanza granataria; para el peso por
fruto cereza, una vez que se tuvo el peso de los frutos por planta de café, se procedió a
obtener el peso del fruto de manera individual tomando al azar 100 frutos de cada
planta de café; para el peso pergamino, se obtuvo después del proceso de fermentado,
despulpado, lavado y secado; para el peso de café oro, se registró una vez que se
había despergaminado el café.
Para el análisis estadístico de las variables determinadas se uso el paquete estadístico
SAS (1988). Se efectuó un análisis de varianza y la comparación de medias por la
prueba honesta de Tukey (1949).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El análisis de varianza para la longitud del fruto no registro diferencias significativas. La
mayor longitud de fruto por planta de café fue para el tratamiento de 1 kg con 1.59 cm,
seguido de los tratamientos 25, 20, testigo, 30, 15, 5, y 10 kg con 1.57, 1.56, 1.53, 1.53,
1.52, 1.52 y 1.49 cm (Cuadro 1), respectivamente; como se observa las diferencias son
mínimas debido a que solo fue la variedad de café árabe, por lo que, esta variedad es
de fruto medianos en comparación a las otras variedades como la Bourbon, que son de
frutos grandes y alargados.
506
Cuadro 1. Longitud de fruto por planta de café, ejido Villahermosa, Villa Flores, Chiapas, México.
Tratamientos Longitud de fruto por planta de café
1 kg 1.59 25 kg 1.57 20 kg 1.56
Testigo 1.54 30 kg 1.53 15 kg 1.52 5 kg 1.52
10 kg 1.50
De acuerdo al análisis de varianza para el diámetro de fruto por planta de café se
registraron diferencias significativas. Se encontró que los tratamientos con 20 y 25 kg
de abono orgánico incrementaron el diámetro de 1.38 y 1.36 cm, respectivamente,
seguidos por los tratamientos de 1, testigo, 5, 15, y 30 kg con un incremento de 1.35,
1.31, 1.31, 1.30, y 1.25 cm, respectivamente y el menor diámetro de fruto por planta de
café fue para el tratamiento de 10 kg con 1.22 cm (Cuadro 2).
Cuadro 5. Diámetro de fruto por planta de café, ejido Villahermosa, Villa Flores, Chiapas, México.
Tratamientos Diámetro de fruto por planta de café (cm)
20 kg 1.38a 25 kg 1.36a 1 kg 1.35ab
Testigo 1.31ab 5 kg 1.31ab
15 kg 1.30ab 30 kg 1.25ab 10 kg 1.22b
Las medias en la columna seguidas por la misma letra no son significativamente diferentes (P=0.05); prueba honesta de Tukey (1949).
El análisis de varianza indicó diferencias significativas entre el número de frutos cereza
por planta de café. De acuerdo a este análisis en el Cuadro 3, la mayor cantidad de
frutos por planta de café la obtuvo el testigo con 4,983, seguido por los tratamientos 30,
10, 25, 20, 1, 5 y 15 kg de abono orgánico fermentado tipo Bocashi, con 4,870, 3,968,
3,197, 3,021, 2,030, 1,464 y1253 frutos, respectivamente.
507
Cuadro 3. Número de frutos por planta de café, ejido Villahermosa, Villa Flores, Chiapas, México.
Tratamientos Número de frutos/planta de café
Testigo 4,983a 30 kg 4,870ab 10 kg 3,968ab 25 kg 3,197ab 20 kg 3,021ab 1 kg 2,030abc 5 kg 1,464abc
15 kg 1,253c Las medias en la columna seguidas por la misma letra no son significativamente diferentes (P=0.05); prueba honesta de Tukey (1949).
Estos resultados son normales, debido a que los abonos orgánicos son altamente
insolubles, por lo que, el testigo tuvo el mayor número de frutos, ya que los nutrimentos
estaban más disponibles en el suelo (Primavesí, 1984). También Lampkin (2001) y
Benzing (2007) indican que al aplicar los abonos orgánicos a las plantas de café,
todavía tienen que ser procesados por los microorganismos para que las plantas de
café puedan obtener sus nutrimentos.
Según el análisis de varianza para el peso del fruto cereza por planta de café no se
encontraron diferencias significativas. Sin embargo, existe una fuerte tendencia con el
tratamiento de 30 kg que obtuvo un rendimiento en peso de fruto cereza de 7998 g por
planta de café (Cuadro 4), seguido de los tratamientos testigo, 10 y 15 kg de abono
orgánico con 7692, 7056 y 2475 g (Cuadro 4), respectivamente.
Cuadro 4. Peso de frutos cereza por planta de café, ejido Villahermosa, Villa Flores, Chiapas, México.
Tratamientos Peso de frutos por planta de café (g)
Testigo 7998 30 kg 7692
Testigo 7056 25 kg 5193 20 kg 5010 1 kg 3788 5 kg 2643
15 kg 2475
El análisis de varianza demostró para el peso por fruto por planta de café diferencias
significativas. Encontrándose que el mayor incremento de peso fue para el tratamiento
508
15 kg con 1.67 g (Cuadro 5), seguido por los tratamientos 1, 5, 25, 10, testigo, 20 y 30
kg de abono orgánico con 1.63, 1.50, 1.36, 1.30, 1.10, 1.02, 0.99 g, respectivamente.
Estos resultados se obtuvieron debido a que fueron cosechados de la misma variedad
de café árabe. De lo anterior, se da una respuesta de los pesos por fruto por planta de
café de acuerdo como lo mencionan Fischersworring-Homberg y Robkamp-Ripkenn
(2001), que indican que el grano de café es más pequeño al inicio de la cosecha,
aumenta en el transcurso de esta y vuelve a un tamaño menor al final, por lo que, se
concluye que la cosecha se realizó al principio, en el transcurso de esta y a finales de
la cosecha, de esta manera se explica los resultados que se obtuvieron con
tratamientos mayores y menores pesos por fruto por planta de café.
Cuadro 5. Peso por fruto cereza por planta de café, ejido Villa hermosa, Villa Flores, Chiapas, México.
Tratamientos Peso cereza por fruto por planta de café (g)
15 kg 1.67a 1 kg 1.63b 5 kg 1.50b
25 kg 1.35b 10 kg 1.31b
Testigo 1.11b 20 kg 1.02b 30 kg 0.99b
Las medias en la columna seguidas por la misma letra no son significativamente diferentes (P=0.05); prueba honesta de Tukey (1949).
De acuerdo al análisis de varianza para el peso de café pergamino demuestra que
hubo diferencias significativas. Así el tratamiento 30 kg de abono orgánico registró un
incremento en peso de 1830.30 g, seguido por el testigo, 10, 20, 25,1, 15 y 5 kg con
1748.50, 1518, 1377.30, 755, 747.20, 490 y 475 g, respectivamente (Cuadro 6). Se
encontró que el tratamiento 30 kg de abono orgánico se incremento el peso de café
pergamino, esto coincide con las investigaciones realizadas por Fischersworring-
Homberg y Robkamp-Ripkenn (2001) en donde mencionan que a mayor kilogramos de
abono orgánico aplicado al suelo cafetalero se incrementan los rendimientos de café
pergamino por planta de café, más no en forma proporcional con la cantidad de abono
orgánico aplicado.
509
Cuadro 6. Peso café pergamino por planta de café, ejido Villahermosa, Villa Flores, Chiapas, México.
Tratamientos Peso de café pergamino por planta de café (g)
kg ha-1
30 kg 1830.30a 2379.39 Testigo 1748.5ab 2273.05 10 kg 1518.0abc 1973.40 20 kg 1377.3abc 1790.49 25 kg 755.0bc 981.50 1 kg 747.2bc 971.50
15 kg 490.0c 637.00 5 kg 475.0c 617.50
Las medias en la columna seguidas por la misma letra no son significativamente diferentes (P=0.05); prueba honesta de Tukey (1949).
También estos investigadores Fischersworring-Homberg y Robkamp-Ripkenn (2001),
indican que se incrementa el rendimiento de café pergamino por hectárea, en esta
investigación se obtuvieron rendimientos sobresalientes de café pergamino, con el
tratamiento 30 kg de abono orgánico fermentado tipo Bocashi registro 2,379.40 kg ha-1,
siguiendo en importancia el testigo con 2,273.0 kg ha-1, así mismo el tratamiento 10 kg
tuvo 1,973.40 kg ha-1 y el tratamiento 20 kg de abono orgánico con 1,377.30 kg ha-1
(Cuadro 7). Con la aplicación de 30 kg de abono orgánico/planta de café, se obtuvo 39
t/ha abono orgánico aplicados al suelo, estos resultados son similares a los registrados
por Fischersworring-Homberg y Robkamp-Ripkenn (2001) que mencionan que con la
aplicación de 30 y 48 t ha-1, respectivamente, obtuvieron una producción de 3,750 y
8,000 kg ha-1 de café pergamino seco/ha cuando son trabajadas las parcelas
orgánicamente.
De acuerdo al análisis de varianza para el peso de café oro por planta de café no se
registraron diferencias significativas. En el Cuadro 7, se observa que el tratamiento 10
kg y testigo registraron los mayores incremento en peso con 1,302.50 y 1290.40 g,
respectivamente, seguido por los tratamientos 30, 20, 1, 15 y 5 kg con 1,237.70,
966.60, 651.60, 646.60, 413.60 y 360.4 g (Cuadro 7), respectivamente. En el Cuadro 7,
se observa que el tratamiento 10 kg (13 t ha-1) de abono orgánico registraron
rendimientos de 1,609, 1,256.90 y 847 kg ha-1, respectivamente.
510
Cuadro 7. Peso de café oro por planta de café, ejido Villahermosa, Villa Flores, Chiapas, México.
Tratamientos Peso de café pergamino por planta de café (g)
kg ha-1
10 kg 1830.30a 1693.20 Testigo 1290.40 1677.50 30 kg 1237.70 1609.00 20 kg 966.90 1256.90 25 kg 651.60 847.00 1 kg 646.60 840.50
15 kg 413.60 537.60 5 kg 390.40 507.50
Las medias en la columna seguidas por la misma letra no son significativamente diferentes (P=0.05); prueba honesta de Tukey (1949).
Fischersworring-Homberg y Robkamp-Ripkenn (2001) mencionan que de 500 a 600 kg
de café cereza maduro fresco dan aproximadamente 100 kg de café oro, lo que
coincide con lo obtenido en esta investigación.
CONCLUSIONES
De acuerdo con los resultados obtenidos se observo que existe una respuesta positiva
de las plantas de café, cuando se aplico el abono orgánico fermentado tipo Bocashi
reflejándose en los rendimientos de café pergamino seco y café oro. El tratamiento 20
kg de abono orgánico fermentado tipo Bocashi registro un efecto positivo de 1.37 cm de
diámetro por planta de café. Por otro lado, se registro mayor número de frutos cereza
por planta de café en el testigo con 1,483.
Así mismo el tratamiento 30 kg de abono orgánico incremento el peso de café
pergamino seco con 1,830.30 g por planta de café que equivale a 2,379.40 kg ha-1. Por
otro lado, se obtuvo mayor rendimiento en peso de café oro con el tratamiento 10 kg de
abono orgánico con 1,693.20 kg ha-1.
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512
SISTEMA DE CERTIFICACIÓN PARTICIPATIVA: HERRAMIENTA PARA LA CONSTRUCCIÓN DE MERCADOS SUSTENTABLES
Felipe Flores Vichi1
1Instituto de Investigaciones Sociales (IINSO). Universidad Autónoma de Nuevo León. Av. Lázaro
Cárdenas Ote. y Paseo de la Reforma s/n Campus Mederos. Monterrey, Nuevo León. [email protected]
RESUMEN
Hoy en día la globalización ha permitido que durante la exportación de diversos
productos agrícolas, se formen nuevos mercados que limitan la participación de los
pequeños productores. La necesidad de incorporar productos sustentables y prácticas
de producción ecológicas han creado un mercado que cada día se vuelve más
exigente. Existe una necesidad reconocida por parte del consumidor y del productor por
productos agrícolas que permitan la sostenibilidad integral del agrosistema ecológico,
social y económico. Debido a la frágil legislación y al ausente entramado institucional,
los procesos de certificación orgánica se encuentran sujetos a condiciones externas,
muchas de las cuales limitan el accionar del productor en los países en vías de
desarrollo.
Es por ello que los procesos de certificación participativa cobran relevancia como
mecanismo de inserción del productor orgánico en el contexto configuración de
mercados locales. La identificación de los factores que incidan en el crecimiento del
subsector y el conocimiento de los elementos críticos, resultan necesarios para la
exitosa incorporación de un sistema de organización que se alinee a los principios de
producción de un sistema de Certificación Participativa (CP) que ayuden al pequeño
productor orgánico a incrementar su participación en el mercado. Para tal efecto, se
emplea la técnica de análisis PEST para construir un marco de referencia analítico de
las condiciones que deberá enfrentar esta herramienta generadora de mercados
sustentables.
PALABRAS CLAVE: certificación, sustentabilidad, agricultura orgánica, sistemas de
garantía participativos, PEST.
513
INTRODUCCIÓN
Durante la década de los 90, la agricultura orgánica ha demostrado ser una de las
alternativas más promisorias para el campo. La actual necesidad de consumir este tipo
de productos, se debe a un cambio en los actores de este tipo de producción,
orientados a un nuevo tipo de supervivencia enfocada en la conservación de los bienes
ecológicos, al cambio de valores, al incremento de la calidad de vida y a la
conservación del medio ambiente.
Se sabe entonces, que la agricultura orgánica es todo aquel sistema de producción que
rechaza la introducción de agentes químicos (insecticidas, plaguicidas o fertilizantes de
síntesis química) para adoptar insumos de tipo natural (compostas, abonos verdes,
control biológico, repelentes naturales a base de plantas y minerales, etc.) haciendo uso
de nuevas tecnologías que intenten procurar una sostenibilidad integral (agrosistema
ecológico, social y económico).
A nivel mundial, el mercado de cultivos orgánicos acapara alrededor de una superficie
aproximada de más de 30 millones de hectáreas y más de 10.7 millones de áreas para
la recolección silvestre. Entre los países con mayor superficie orgánica cultivada
encontramos a: Australia con 12 millones de hectáreas (principalmente pastos),
seguidos de Argentina con más de 4 millones y los Estados Unidos con 1.9 millones, a
estos países le siguen de importancia China, Brasil, Uruguay, España, India, Italia y
Alemania; México ocupa el 16° lugar en cuanto a superficie a nivel mundial, con casi
393,000 hectáreas destinadas a este tipo de prácticas representando el 1% de la
superficie de total, con una tasa media de crecimiento anual del 38%.
México dentro de la producción mediante cultivo orgánico es conocido a nivel mundial
bajo la categoría de productor-exportador, ya que actualmente el 85% de su producción
es destinada a la exportación y el resto para el consumo de tipo nacional.
En el año 2000, este tipo de agricultura fue practicada por más de 133,000 mexicanos
productores en 262 zonas repartidas en 28 estados de la República, generando 139
millones de divisas. En México los principales estados productores de alimentos
orgánicos son por su superficie: Chiapas (42%), Oaxaca (27%), Michoacán (5%),
Chihuahua y Guerrero, que concentran el 82% de la superficie orgánica total.
Actualmente en nuestro país se producen más de 50 productos orgánicos.
Para el caso mexicano, el consumo de los productos orgánicos ha sido limitado,
atendiendo principalmente a causas como: la limitación de espacios para su
514
comercialización y a la deficiente difusión de información sobre las cualidades y
ventajas del consumo de este tipo de productos. Por ello, es importante entender al
proceso de certificación como una herramienta disponible para la difusión y
diferenciación de la producción convencional.
Dado lo anterior, la importancia de analizar los componentes del sector e instrumentar
acciones que deriven en mayores ingresos para el pequeño productor así como, una
mayor participación en los mercados disponibles se vuelve una necesidad de estudio
para el análisis de este subsector agrícola.
La agricultura orgánica es una tendencia global orientada al uso sustentable de los
recursos naturales, hacia el mejoramiento de los ingresos de los agricultores y hacia la
producción de alimentos sanos al consumidor.
Un informe de la Federación Internacional de Movimientos en Agricultura Orgánica
(IFOAM) del año 2010, destaca que en América Latina existen casi 5 millones de
hectáreas dedicadas a la agricultura y ganadería orgánica, repartidas en más de 110
mil predios. Más del 20% del área orgánica mundial se encuentra en esta parte del
mundo.
Actualmente, este tipo de agricultura constituye una actividad dinámica y creciente en el
desarrollo de América Latina y el Caribe así como, en el contexto de los mercados
internacionales de productos orgánicos.
De acuerdo a estadísticas, se conoce que la tendencia del modelo de desarrollo del
sector orgánico mundial ha sido básicamente de exportación. En América Latina, estos
mercados han representado un desafío para los gobiernos de los países, en su
intención de favorecer una mayor inclusión de productores a la actividad y de asegurar
al mismo tiempo, un mayor acceso de estos productos a los consumidores.
El desarrollo de los mercados locales y nacionales de productos orgánicos, como en el
crecimiento de cualquier mercado, va más allá del establecimiento de puntos de venta y
debe regirse por el manejo racional de la oferta y la demanda de productos y de las
variables que determinan el comportamiento de un mercado.
La agricultura orgánica se ha desarrollado con gran dinamismo en los últimos años
hasta convertirse en poco tiempo en un sector reconocido a nivel mundial. Ante ello se
ha generado paralelamente la proliferación de regulaciones y exigencias normativas
para la producción y certificación de productos orgánicos.
515
La producción orgánica en México representa el 1% del sector agroalimentario en
términos de superficie, sin embargo genera alrededor del 10% del producto interno
bruto del sector agropecuario (300 millones de dólares aproximadamente).
Con cerca de 30,000 millones de hectáreas dedicadas a este tipo de cultivos en 28
estados de la República, entre los que destaca Chiapas, Oaxaca, Michoacán,
Chihuahua y Guerrero (concentran en conjunto 82% de la superficie orgánica total);
México ha logrado identificarse como un país productor-exportador con más de 133,000
productores mexicanos dedicados a esta práctica así como, ser identificado como el
primer productor de café orgánico (ocupando dos terceras partes de la superficie
destinada a la agricultura orgánica) y el tercer productor de ajonjolí, miel y otros
productos a nivel mundial (cacao, aguacate, mango, piña, plátano, naranja, ajonjolí,
maíz, nopal, vainilla, leche y sus derivados, huevo y plantas medicinales, así como de
algunos productos procesados como carnes y embutidos, jugos, galletas y mermeladas,
principalmente).
En México, la gran mayoría de los productores orgánicos son pequeños, aunque el
peso de los productores de mediano y gran tamaño ha estado aumentando
sustancialmente desde mediados de los noventa. En el año 2000, los pequeños
productores constituían el 98.6% del total de productores orgánicos, cultivando el 84.2%
de la superficie bajo producción orgánica y generando el 68.8% de las exportaciones de
productos orgánicos. La gran mayoría de estos pequeños productores eran indígenas
(mayas, mames, mixtecas, tojobales, totonacas).
En materia de requisitos para las agencias certificadoras, la Guía ISO/IEC 65 se ha
posicionado como la norma de referencia a nivel internacional (Certificación de Tercera
parte). Sin embargo, no todos los productos orgánicos se certifican mediante esquemas
de tercera parte. También existen otros modelos de certificación (sistemas de garantía
participativos), los cuales tienen un alcance determinado de acuerdo con el tipo de
mercado de comercialización (mercado local con venta directa o a través de
intermediarios, mercado nacional o mercado internacional con diferentes normativas
según el país de destino).
La garantía de calidad orgánica generada a través de los diferentes sistemas de
certificación o control puede ser una herramienta de confianza, siempre que se sustente
en principios y normas definidas y aceptadas por las reglamentaciones vigentes, junto
516
con la participación de todos los actores involucrados en el sector orgánico, sean estos
públicos o privados.
El acceso a los mercados orgánicos de exportación depende en gran medida de la
organización de los productores, siendo este requisito indispensable para su inserción
en las cadenas de valor y comercialización. La noción de que los productores pueden
llegar directamente a los consumidores finales, sólo parece ser factible en escalas
locales y de baja complejidad, lo que deja a la mayoría de los productores orgánicos en
una situación desmejorada en cuanto a su poder de negociación y participación en los
mercados.
Para ampliar el número de pequeños productores que logren participar y beneficiarse
de la agricultura orgánica, es indispensable el desarrollo de mercados nacionales y
locales, que permitan el acceso a sistemas de comercio horizontales donde
productores, consumidores y comerciantes se relacionen, conozcan, valoren y respeten,
al tratar de establecer relaciones de confianza y credibilidad, más justas y solidarias.
La certificación participativa es un instrumento de difusión de la agricultura orgánica y
de apoyo al desarrollo de los mercados locales, la cual se caracteriza por ser un
proceso de conocimiento mutuo, de formación de confianza y credibilidad entre los
diferentes actores, productores, consumidores, posibles intermediarios e instituciones
de apoyo técnico.
En este sistema no se requiere de un organismo externo que inspeccione y certifique
que el producto es orgánico. El proceso consiste en que los productores den a conocer
a los consumidores, organizados o no, como se produce agroecológicamente, haciendo
visitas a los predios, enseñando y explicando la forma como se cultiva. Es decir, que los
consumidores entiendan y conozcan la lógica del sistema. De esta forma la relación de
confianza y credibilidad que se establece en el proceso y entre los actores es la que
avala y certifica socialmente que el producto es agroecológico.
El objetivo de la presente investigación consistió en definir los componentes
organizacionales de un sistema de certificación implementado por el pequeño productor
agrícola que avale y respalde socialmente que el producto es agroecológico. Se
identificaron los factores y condiciones críticos necesarios para la exitosa incorporación
de un sistema de organización que se alinee a los principios de producción de un
sistema de Certificación Participativa (CP) que ayuden al pequeño productor orgánico a
incrementar su participación en el mercado.
517
La hipótesis de trabajo indica que un sistema de organización y control interno basado
en un modelo de dirección estratégica, ayudará al pequeño productor a avalar y
certificar socialmente su producción orgánica y a la vez promoverá su rápida
incorporación a sistemas formales de certificación.
MATERIALES Y MÉTODOS
Se utilizan herramientas de análisis interno de la organización, a través de las cuales se
identifican los principales elementos que coadyuven a la adecuada implementación de
un sistema de Certificación Participativa, asimismo se describen mediante el análisis
PEST, los factores clave para la adecuada construcción de mercados sustentables de
carácter local.
El análisis PEST es una herramienta de gran utilidad para comprender el crecimiento o
declive de un mercado, y en consecuencia, la posición, potencial y dirección de un
negocio. PEST está compuesto por las iniciales de factores Políticos, Económicos,
Sociales y Tecnológicos, utilizados para evaluar el mercado en el que se encuentra un
negocio o unidad. El PEST funciona como un marco para analizar una situación, y
como el análisis DOFA, es de utilidad para revisar la estrategia, posición, dirección de la
empresa, propuesta de marketing o idea.
El análisis PEST se utiliza para clasificar varios factores del macro-entorno. Este
análisis permite examinar el impacto de la empresa en cada uno de esos factores y
establecer la interrelación que existe entre cada uno de ellos. Los resultados que se
producen se pueden emplear para aprovechar las oportunidades que ofrece el entorno
y para hacer planes de contingencia para enfrentar las amenazas cuando se preparen
los planes estratégicos o de negocios. Las fuerzas del macro-entorno están
conformadas por factores políticos, económicos, sociales y tecnológicos sobre los que
la empresa no tiene control directo. Estos factores constituyen el marco de referencia
para desarrollar el denominado análisis PEST.
El análisis PEST se enfoca a las fuerzas externas que afectan a la empresa y
generalmente es más útil cuando se usa conjuntamente con otras herramientas de
planificación como lo son el análisis FODA.
Para la construcción de los análisis propuestos se realizó una revisión bibliográfica y de
la literatura sobre las condiciones internas de los mercados de productos orgánicos y
sus procesos de certificación vigentes.
518
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Análisis PEST
Análisis político: La mayoría de los analistas argumentan que la falta de políticas y
agencias de gobierno especializadas representan los mayores obstáculos para la
emergencia y crecimiento de la agricultura orgánica a nivel mundial. Gracias al
crecimiento que el subsector fue experimentando a lo largo del tiempo, la participación
de los gobiernos en la creación de políticas públicas e instituciones especializadas ha
sido cada vez más necesaria, lo que ha llevado a cambiar drásticamente el contexto y
los procedimientos de comercialización; sin embargo, no todos los países han logrado
consolidar una estructura política sólida que favorezca la comercialización y desarrollo
del mercado. México es un ejemplo.
En Latinoamérica, Argentina es el país que ha logrado el mayor progreso en la creación
de un marco legal y de agencias de gobierno para tratar la agricultura orgánica. Como
resultado, ha sido el primer y único país cuyos estándares y certificaciones son
considerados como equivalentes a los utilizados en la Unión Europea. México a
diferencia de Argentina, no cuenta con agencias o programas para tratar en forma
específica a la agricultura orgánica, lo anterior aunado a una legislación reducida y poco
actualizada.
Mientras que el desarrollo de instituciones relativas a la agricultura orgánica es en sí
mismo es positivo, algunas reglamentaciones no son neutras, pudiendo aumentar o
reducir la capacidad de los pequeños productores para adoptar a la agricultura
orgánica. En México a partir del año 2006, existe y aplica la Ley de Productos
Orgánicos, la cual tiene entre sus objetivos “promover y regular los criterios y/o
requisitos para la conversión, producción, procesamiento, elaboración, preparación,
acondicionamiento, almacenamientos, identificación, empaque, etiquetado, distribución,
transporte, comercialización, verificación y certificación de productos producidos
orgánicamente.
El marco normativo establece que la certificación orgánica podrá otorgarse a un
operador individual o a un grupo de productores. En el mismo sentido, promoviendo la
certificación orgánica participativa de la producción familiar y/o de los pequeños
productores organizados.
Análisis económico: La agricultura ecológica no sólo es buena para la salud del
ambiente y de las personas, también es muy buena para los negocios en un mundo
519
cuya población que ambiciona una mejor calidad de vida ha creado un importante
mercado agroecológico o de productos orgánicos, que genera, además de nuevos
ingresos a los productores, ganancias a las empresas y a los gobiernos, con lo cual se
contribuye a direccionar la inversión productiva y fomentar las cadenas de valor, con la
posibilidad de incrementar recursos económicos para investigación y desarrollo.
Territorios enteros podrían aprovechar la oportunidad de acceder a mercados
agroecológicos para modificar sus sistemas de producción dañinos u obsoletos, y
colocarse competitivamente en el mundo, con productos y servicios sanos. Y, junto a
ello, el mercado agroecológico puede inducir la formación de alianzas productivas y
para la innovación tecnológica que recuperen y capitalicen el saber local y organización
social.
Es innegable el crecimiento de la demanda que en los mercados mundiales van
ganando los productos orgánicos y también es innegable que son pocos los países que
pueden producir este tipo de productos, con garantía de que son realmente orgánicos.
La agricultura convencional, por su parte, ha sido acusada de ser nociva no solo en el
medio ambiente sino también en la salud humana por lo cual la opción orgánica se
acomoda más a las tendencias ambientalistas y de preocupación por la calidad de los
alimentos que consumimos. Aunado a esto, el precio de los productos orgánicos por lo
regular es más alto que los producidos de forma tradicional, lo que se debe
principalmente a que presentan un sello de garantía que certifica su calidad y a su poca
disponibilidad en el mercado.
La producción orgánica en México es el sector agroalimentario más dinámico con un
crecimiento que oscila entre el 20-40% anual. La producción orgánica en México
representa menos del 1% del sector agroalimentario en términos de superficie, sin
embargo genera alrededor del 10% del producto interno bruto del sector agropecuario
al generar 300 millones de dólares ya que entre el 85-90% de la producción orgánica
nacional se destina al mercado de exportación y del restante solo el 5% se expende
como orgánico en el mercado nacional.
La mayoría de los analistas que estudian el futuro a largo plazo de la industria orgánica
son cautelosos en su optimismo, y pronostican un crecimiento anual de los mercados
orgánicos del 20 por ciento a mediano plazo. El mercado de los alimentos orgánicos
certificados en 2010 fue de alrededor 16 mil millones de dólares, tomando una medición
conservadora del mercado japonés con $300 millones.
520
Los países en vías de desarrollo están comenzando a beneficiarse con las
oportunidades del mercado orgánico pero, bajo las circunstancias actuales, los grandes
productores y operadores están mejor posicionados para acceder a mercados
internacionales.
Las cantidades limitadas de productos orgánicos y las normas de calidad que se
demandan al igual que las normas que rigen la producción y el procesamiento
orgánicos actualmente restringen la comercialización de este tipo de productos aunado
a los elevados costos de los sistemas de certificación, en especial, cuando no está
establecida la equivalencia internacional. El acceso a la inspección y a la certificación,
al igual que la necesidad de desarrollar nuevas formas para procesar alimentos
orgánicos, constituyen los desafíos que las grandes compañías alimenticias, ya
establecidas, pueden enfrentar mejor.
A medida que la agricultura mundial se globaliza, unas pocas grandes compañías
privadas controlarán cada vez más las cadenas de provisión de alimentos en el ámbito
mundial. Sólo un puñado de empresas multinacionales posee no solo el potencial para
limitar la elección de los agricultores respecto del tipo de alimento que producen sino
también para influir en las preferencias de los consumidores a través de campañas
masivas de influencia sobre la opinión pública.
Existen dos fuerzas contrapuestas que influirán en el crecimiento de la agricultura
orgánica. Desde el punto de vista de la producción, las compañías agroquímicas
multinacionales, que en la actualidad también son proveedores de semillas y
variedades genéticamente modificadas patentadas, no parecen estar dispuestas a
aceptar la pérdida de gran parte de su participación en el mercado de insumos.
Desde el punto de vista de la demanda, las compañías de mega distribución de
alimentos intentarían guiar y adaptar el mercado orgánico a sus requisitos de
comercialización masivos de acuerdo con la manera en que ya lo han hecho en el
sector convencional. Los grandes minoristas comenzaron a establecer sus propios
estándares orgánicos, basándose en requisitos mínimos de sustitución de insumos, con
el fin de satisfacer la producción industrial y el modelo de distribución.
Sin embargo, existen diversos factores que inciden en distintas clases de
consumidores. Los grandes distribuidores de alimentos se están dando cuenta de que
no se puede esperar que todos los consumidores se comprometan con la cultura de la
comida rápida, ni todos ellos pueden aceptar la cultura de alimentos orgánicos. Dentro
521
de la categoría de consumidores de orgánicos, están aquellos que demandan alimentos
orgánicos de preparación rápida (por ejemplo, las cenas preparadas en cajas para
microondas).
El redescubrimiento y valorización de la producción regional de alimentos y de las
culturas culinarias locales, asociados a las preocupaciones por el consumo de energía,
podrían limitar la futura comercialización de productos orgánicos, esencialmente, a
productos tropicales sin procesar. En realidad, el alto consumo de energía vinculado
con el transporte internacional de alimentos y la probable introducción de normas sobre
las «millas de los alimentos» (relacionadas con la distancia que existe entre los lugares
de producción y los mercados) para los alimentos orgánicos certificados podría resultar
en el establecimiento de pequeñas cadenas de ventas de alimentos, que fortalecerían
los mercados internos orgánicos.
Los productos orgánicos que más se comercializan son los cereales, las frutas y el vino,
al igual que los frutos y los vegetales tropicales y no estacionales. En los años
venideros, es probable que los países en vías de desarrollo ganen una participación en
el mercado relativamente considerable con relación al café, al té, al cacao, a las hierbas
y las especias, a las frutas secas y a las nueces. Los alimentos orgánicos para bebés,
las bebidas y los vegetales congelados probablemente dominen las importaciones.
Análisis socio-cultural: Un punto de partida común entre el Desarrollo Económico Local
y la Agricultura Ecológica es que ambas, para ser eficientes y lograr sus objetivos,
tienen que tener un conocimiento exhaustivo de su espacio, tanto natural como
institucional y cultural.
La agricultura convencional dominante se basa en el uso intensivo de fertilizantes y
pesticidas sintéticos, buscando y anteponiendo la máxima productividad y rentabilidad,
ello trae como consecuencia graves daños al medio ambiente, a la calidad de los
alimentos obtenidos y a la salud de las personas.
Por el contrario, la agricultura ecológica define un sistema de producción cuyo objetivo
fundamental es la obtención de alimentos de máxima calidad nutritiva y sensorial,
respetando el medio ambiente y conservando la fertilidad de la tierra y la diversidad
genética, mediante la utilización óptima de recursos renovables y sin el empleo de
productos químicos de síntesis, procurando así un desarrollo perdurable.
El conocimiento de las técnicas agroecológicas permite velar por la continuidad de los
recursos aire, agua, suelo, biodiversidad del ámbito, revalorizando las propiedades de
522
los agricultores y de los pobladores urbanos. El mayor valor y capital existente en la
localidad permitirán mayores ingresos a las regiones.
Asimismo, evita la muerte y enfermedades en los agricultores y sus familiares por el uso
de agroquímicos altamente peligrosos; a su vez, mantener la mano de obra productiva,
mejorar la esperanza de vida de la población y reducir los gastos en medicinas.
Generar alimentos sanos y mucho más nutritivos, mejorando el coeficiente intelectual y
la capacidad innovadora de la población. Los alimentos ecológicos tienen mejor sabor y
esta cualidad puede ser aprovechada para promover el turismo vivencial y
agroecológico.
Análisis tecnológico: Las técnicas de producción orgánica comprenden la conservación
del suelo, la rotación de cultivos y la utilización de abono verde, tecnologías de bajo
costo, recursos locales y conocimientos tradicionales.
La aplicación de las tecnologías de producción orgánica resulta relativamente fácil para
los pequeños agricultores, basada en el hecho de que más fácil de adoptar gracias a
que la mayoría de ellos no han empleado antes una gran cantidad de productos
químicos, conocen de cerca la ecología local y disponen de un excedente de mano de
obra poco costosa en el ámbito de la familia extensa o de la aldea.
En México, la gran mayoría de los productores agroecológicos se caracterizan por no
utilizar un sistema de producción tecnológico ya que no poseen los recursos ni apoyos
económicos suficientes para pagar insumos costos.
Sin embargo, no contar con un sistema de producción basado en alta tecnología no ha
impedido que pequeños productores y asociaciones en nuestro país comercialicen es
este tipo de mercados ya que pueden ser certificados como orgánicos luego de
pequeños cambios en sus prácticas de producción, volviéndolos así, una alternativa
económicamente viable.
Sus modelos de producción han mantenido la visión y misión los valores del subsector
trayendo efectos positivos en la conservación del medio ambiente.
Los esfuerzos en capacitación y asistencia técnica han resultado menores en
comparación con sistemas de producción intensivos y diferentes al orgánico.
Aunado lo anterior, la evidente falta de profesionales expertos en México y el mundo, ha
obligado a universidades e instituciones de capacitación a incorporar a la agricultura
orgánica en sus programas de estudio sin embargo, la baja oferta de personal
523
conocedor, ha resultado una gran limitante para el impulso del subsector en material de
desarrollo e investigación.
Exportadores y empresas de comercialización reconocen que hoy en día el mayor reto
para la producción orgánica, lo representan los compradores de países industrializados
ya que se han vuelto cada vez más exigentes en cuanto a la calidad de los productos
que están consumiendo, lo repercute directamente en el acceso a los mercados de
exportación, lo cual representa el mayor negocio del mercado de producción orgánica.
CONCLUSIONES
A pesar que las políticas públicas y las agencias gubernamentales no han
desempeñado un papel significativo en el desarrollo de la agricultura orgánica en
México y el mundo, no sería correcto concluir que no son necesarias. Las políticas e
instituciones focalizadas en la agricultura orgánica se han vuelto esenciales para
facilitar y mantener el acceso a los mercados de exportación (especialmente países de
la Unión Europea). La configuración de un entramado institucional sólido permitirá a los
productores ingresar en el negocio orgánico a un paso más lento y sencillo que si
comenzaran directamente con los mercados de exportación.
Las expectativas de crecimiento del subsector se basan en la creciente preocupación
del consumidor por la salud y el medio ambiente, y también en la utilización por los
principales grupos empresariales que comercializan los productos, de técnicas de
ventas y promoción más agresivas y dirigidas a determinados objetivos.
El mercado interno en México, se encuentra en una etapa incipiente de desarrollo y los
consumidores no están familiarizados con este tipo de productos o los relacionan con
un sobre precio que los hace fuera de su alcance.
Se espera que las compañías alimentarias multinacionales sean las protagonistas en la
provisión de alimentos orgánicos, tanto en términos de producción contratada como de
comercialización internacional durante los próximos años. En particular, el crecimiento
de los alimentos orgánicos procesados se verá facilitado por la capacidad de estas
compañías de reunir ingredientes de distintas partes del mundo y de guiar la producción
para que cumpla con necesidades específicas. Al mismo tiempo, existen numerosas
oportunidades para los productores y exportadores de los países en vías de desarrollo
para que entren en mercados de productos orgánicos con valor agregado utilizando la
524
tecnología disponible simple (por ejemplo, el secado al sol en pequeña escala de frutas
tropicales).
La mayor parte de la demanda de alimentos orgánicos, sin embargo, está basada en
alimentos muy poco procesados, en el rechazo de las tendencias masivas del mercado
y en el aumento de la fragmentación y especialización de los mercados.
El crecimiento de los alimentos orgánicos corporativos a nivel industrial está
provocando respuestas de la comunidad agrícola orgánica, principalmente,
preocupados por mantener la integridad de la agricultura orgánica y la viabilidad de los
pequeños agricultores orgánicos. Los mercados locales, las ferias de agricultores, las
entregas a domicilio y los esquemas comunitarios están emergiendo como estrategias
de comercialización alternativas para la agricultura orgánica.
La producción agroecológica además tiene la ventaja de no solo de incidir en el cuidado
del medio ambiente, salud de los agriculturas y nivel de ingreso de dada uno de los
trabajadores sino que además, promueve la organización y constante capacitación de
los involucrados a través de la búsqueda de nuevas técnicas de cultivo así como, de
alternativas que promuevan su consumo.
La mayoría de los pequeños productores casi siempre tienen dificultades para introducir
nuevas tecnologías y conocimiento y deben confiar en servicios públicos pobremente
financiados y de baja calidad.
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526
ANÁLISIS DE LA FACTIBILIDAD PARA LA GESTIÓN DE LA CERTIFICACIÓN ORGÁNICA PARTICIPATIVA, DE LOS MAÍCES CRIOLLOS AZUL Y ROJO, EN
HUILANGO, MUNICIPIO DE TOCHIMILCO, PUEBLA
Mayra Vázquez Sánchez 1, Víctor Genaro Luna Fernández 2, Sonia Emilia Silva Gomez3
1 Universidad Tecnológica de Tecamachalco. [email protected], [email protected],
2
Colegio de Postgraduados, Campus Puebla. [email protected], 3 Instituto de Ciencias de la
Universidad Autónoma de Puebla (ICUAP). [email protected]
RESUMEN
El objetivo de la presente investigación es analizar la factibilidad de la certificación
orgánica participativa del maíz criollo azul y rojo en la comunidad de San Francisco
Huilango, municipio de Tochimilco, Puebla; para que sea aplicable a la misma mediante
leyes vigentes en la normatividad mexicana. Con esta investigación se pretende
proteger un producto endémico propio de la región de estudio por sus características
organolépticas, una cultura, el aseguramiento de una alimentación sana a futuro
contribuyendo a la soberanía alimentaria y al mismo tiempo fortaleciendo el cuidado del
medio ambiente evitando el uso de agroquímicos en los suelos y cultivos.
Por las características específicas de dicha investigación está descrita como un estudio
de caso, donde el sujeto de estudio es la comunidad de San Francisco Huilango, más
específicamente a los productores de maíces pigmentados y de acuerdo a la
metodología de Hernández Sampieri y Mendoza. Los resultados presentados muestran
que en la comunidad de San Francisco Huilango, municipio de Tochimilco, Puebla,
existen las condiciones sociales y ambientales para que se pueda llevar a cavo el
proceso de la certificación orgánica participativa de los maíces criollos azules y rojos; se
muestra una discusión contrastando las hipótesis planteadas, el marco teórico expuesto
y los resultados de campo obtenidos; de la misma manera se plantean estrategias las
cuales van estrictamente encaminadas a la implementación de un modelo de
certificación participativa, el cual deberá de adecuarse de acuerdo al lugar, al producto
pero principalmente a los principios y costumbres practicadas en la comunidad antes
mencionada.
PALABRAS CLAVE: Certificación participativa, maíz criollo, aspecto social.
527
INTRODUCCIÓN
La importancia de esta investigación radica básicamente a la protección de maíces
criollos azul y rojo en la comunidad de San Francisco Huilango, municipio de Tochimilco
Puebla, por medio de una certificación orgánica participativa, teniendo como premisa la
defensa de la soberanía y seguridad alimentaria ya que en México y en el territorio
nacional existe una gran diversidad de maíces capaces de adaptarse en diferentes
climas y suelos, resistir a plagas, enfermedades y satisfacer diversas necesidades; es
nuestra seguridad alimentaria a futuro; las prácticas agrícolas, culturales, el intercambio
de conocimientos y experiencias es muy importante para hacer fuertes nuestros
sistemas de producción agrícola.
A través del tiempo surge la necesidad de proteger los maíces por medio de
certificaciones, sin embargo son muy costosas y en ocasiones muy tardadas, es por ello
que nace una nueva alternativa de certificación, la llamada Certificación Orgánica
Participativa, está forma de certificación está basada en relaciones de confianza y en la
participación activa y colectiva de productores y consumidores; además, minimiza los
trámites y los costos por la visita en campo y se toman decisiones de manera colectiva.
En esta investigación se pretende reunir la información pertinentemente necesaria para
primeramente revisar algunos principios legales sobre productos orgánicos para la
posible gestión de la certificación del maíz criollo azul y rojo en la comunidad de San
Francisco Huilango, en segunda se realizará un estudio de campo para determinar si
las condiciones sociales y ambientales del maíz criollo son optimas para la certificación
orgánica participativa, todo esto con el fin de determinar la posible certificación del maíz
para que con ello se abra camino a la implementación de un modelo de certificación
orgánica participativa.
El objetivo principal de esta investigación es analizar la factibilidad de la certificación
orgánica participativa de los maíces criollos pigmentados en San Francisco Huilango,
municipio de Tochimilco puebla, aunque se cree que por las condiciones ambientales
propias del lugar de estudio y con la participación activa de las personas se logre dicha
certificación.
528
METODOLOGÍA
La comunidad de estudio San Francisco Huilango pertenece al municipio de Tochimilco,
la cual se encuentra en la parte centro oeste del estado de Puebla pertenece a la
cuenca del río Atoyac, una de las cuencas más importantes del estado.
El municipio de Tochimilco cuenta con 17 Localidades entre las que destaca San
Francisco Huilango, una comunidad indígena su nombre pertenece a la lengua náhuatl
es “Güilango” que en español significa “En el arrastradero de madera o donde se
arrastran palos”.
Fuente:(Iturria, 2012)
Figura 1. Lugar de estudio
La metodología que se siguió en esta investigación, fue basada en un estudio de caso
que según Hernández Sampieri y Mendoza dicen que el “estudio de caso es una
investigación sobre un individuo, grupo, organización, comunidad o sociedad; que es
visto y analizado como una entidad”.
Y para ello se tuvo que: A través de una serie de argumentos, específicamente de leyes
y normas mexicanas se investigó y analizo para poder determinar si realmente era
posible que se realizara la certificación orgánica participativa en la comunidad de San
Francisco Huilango perteneciente al municipio de Tochimilco, Puebla.
Se investigó en fuentes bibliográficas tanto primarias (libros, artículos de publicaciones
periódicas, tesis) y, secundarias (revistas, ponencias en congresos y seminarios) y
terciarias (conferencias, sitios Web, instituciones de educación superior), todos aquellos
529
aspectos normativos, leyes, modelos de certificación participativa en otros países, esto
se realizó con la finalidad de detectar un modelo que se adecuara a la región estudiada.
Posterior a ello se visitó a las autoridades de San Francisco Huilango, con el objetivo de
pedir la lista de las personas que están registradas como comuneros y de los cuales
siembran maíz azul y/o rojo, para tener una idea general de quienes eran, como los
podíamos encontrar y así tener el número de la población.
Se realizaron visitas en la comunidad de San Francisco Huilango con las autoridades
correspondientes primeramente para informar de lo que se pretendía realizar pero
principalmente para tener la autorización de poder llevar a cavo este estudio y en caso
de que surgiera algún inconveniente aclararlo con él apoyo de las autoridades, de esta
manera se obtuvo la lista con los representantes del lugar Presidente Auxiliar,
Comisariado, Secretario del Comisariado, Tesorero y Juez de Paz de las personas que
son comuneras en la localidad, todas estas siembran maíz azul y/o rojo, las cuales dan
un total de 77 sin embargo se descartaron 13 que ya fallecieron, 26 que no radican en
Huilango y 6 personas las cuales no se dedican al campo quedando con un total de 45
personas descartadas.
La muestra total fue de 32 entrevistas semi estructuradas a realizar, pero si tomamos
solo una muestra representativa es de 17 cuestionarios, sin embargo se logró aplicarlos
a 26 personas, es decir del 100% de la población se logró hacer el 83% una muestra
representativa para dar respuesta a las interrogantes planteadas.
De esta lista de comuneros se entrevistaron a 11 personas, ya que las demás no se
encontraban por diversas razones, sin embargo se entrevistaron a otras 15 personas
que no están en la lista de comuneros pero que radican en Huilango y se dedican a la
siembra de maíz azul y/o rojo y en algunos casos están rentando las tierras de las
personas registradas como comuneras.
Se conoció la situación actual en la que se cultivan los maíces criollos azul y rojo en la
comunidad de San Francisco Huilango perteneciente al municipio de Tochimilco
Puebla, mediante documentos existentes, consultas en fuentes primarias, como en el
caso de algunos estudios realizados en esta región por instituciones superiores
educativas (Instituto de Ciencias, BUAP) del Departamento Universitario para el
Desarrollo Sustentable.
530
Se obtuvieron muestras de suelos agrícolas de nueve estaciones de muestreo; entre los
análisis muestreados podemos mencionar el pH, color de suelo, humedad, textura y
porcentaje de materia orgánica.
Se diseño la entrevista semi estructurada de la manera más clara, precisa y entendible
para posteriormente ir aplicarlas con los productores de maíz criollo azul y rojo de la
comunidad de estudio.
Se realizó las visitas de campo correspondientes para la aplicación de las entrevistas
semi estructuradas con los productores de maíz azul y rojo específicamente.
Con base a toda la información obtenida tanto de documentos como de campo fue
analizada y se determinó la posibilidad determinar de la Certificación Orgánica
Participativa en la comunidad de San Francisco Huilango perteneciente al municipio de
Tochimilco, Puebla.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Normatividad y leyes
Se identifico los principios legales que contempla la certificación orgánica participativa,
primeramente el artículo 24 de la Ley de Productos Orgánicos publicada en el Diario
Oficial de la Federación el día 7 de febrero de 2006, el cual se estipula que se
promoverá la Certificación Orgánica Participativa de la producción familiar y/o de los
pequeños productores organizados para tal efecto, para lo cual la Secretaría de
Agricultura con opinión del Consejo Nacional de Producción Orgánica (CNPO) emitirá
las disposiciones suficientes para su regulación, con el fin de que dichos productos
mantengan el cumplimento con esta Ley y demás disposiciones aplicables y puedan
comercializarse como orgánicos en el mercado nacional; esto a su vez lo respalda el
artículo 39 de la Constitución mexicana, la favorece “La Soberanía Nacional”, esta
soberanía reside esencial y originalmente en el pueblo. Todo poder público dimana del
pueblo y se instituye para beneficio de este. El pueblo tiene en todo tiempo el
inalienable derecho de alterar o modificar la forma de su gobierno. Esto se refiere a los
derechos de los pueblos, comunidades y países de definir sus propias políticas
agrícolas de trabajo, pesquería, alimentos y tierra que sean ecológicamente,
socialmente, económicamente y culturalmente apropiadas a sus circunstancias únicas.
531
Aspectos sociales
En cuanto a los aspectos sociales el 96% los productores de maíz criollo pigmentados
están dispuestos colaborar en este proceso de certificación porque han trabajado en
conjunto en otros proyectos de los cuales han sido beneficiados se tiene la experiencia,
mientras que el 4% de las personas no está dispuesta a participar porque consideran
que es arriesgado.
Además de esta disponibilidad de participación por parte de los productores de maíz,
es importante que en caso de que se pudiese aplicar el modelo de Certificación
Participativa de Mauren Lizano, saber qué tanto de acuerdo o de desacuerdo estarían
los interesados en seguir dicho modelo, la mayoría con un 96% están en toda
disposición de adoptar el modelo porque no implica más que organización, participación
y trabajo en equipo los gastos que se efectúan son mínimos lo que implica las
reuniones tal vez la renta de sillas, lona o un aparato de sonido para que todos pudieran
oír de la mejor manera, pero si el número de personas es limitado no se necesitaría de
mas que lo primero; mientras que el 4% no están dispuestos a participar en la COP no
desea adoptar el modelo.
Por otra parte es impórtate saber si los interesados en la certificación orgánica
participativa están dispuestos a trabajar en conjunto ya que este tipo de procedimiento
lo exige, es por ello que se les pregunto si les gustaría trabajar en equipo con un
porcentaje del 62% dijo que si porque les gusta convivir con los demás, han tenido la
vivencia de trabajar en conjunto y les ha gustado mientras que el 38% señalo que no le
gustaría por experiencias pasadas, o encaso de que trabajaran en esta modalidad les
gustaría escoger a los sujetos que integren su equipo.
Aspectos ambientales del maíz criollo azul y rojo
Con respecto a los aspectos ambientales del maíz criollo pigmentados de la región de
Huilango, las personas de este lugar utilizan la fertilización de los terrenos en el
siguiente orden de prioridad: el 88% de la población aplican abono de animales que
tienen en traspatio como borregos, mulas, vacas en algunos otros utilizan la gallinaza/
pollinaza; además no genera ningún gasto ya que lo transportan a sus terrenos con
animales de carga (burros, mulas o caballos) de esta manera limpian los corrales y le
dan un uso eficiente al abono, el otro 12% restante manifestó que no manejan ningún
abono orgánico, si no químicos como es el urea y el negro, esto se debe porque no
poseen animales de traspatio y se ven en la necesidad de utilizar abonos no orgánicos.
532
Por otra parte todos los agricultores de esta comunidad realizan prácticas de
conservación de suelo tanto para el maíz azul como el rojo, donde la rotación de
cultivos es la predominante, esto para evitar que el suelo se agote y que
las enfermedades que afectan a un tipo de plantas se perpetúen en un tiempo
determinado, en un año siembran frijol, para que en el próximo siembren maíz y la
cascarilla del frijol sirva como abono del cultivo y cuando se siembra maíz el olote lo
esparcen en todo el terreno donde se va a sembrar frijol y así lo hacen con otros
diferentes cultivos para que el terreno no pierda sus nutrientes.
Por la observación directa se pudo percatar que las personas de este lugar practican la
agricultura nómada o itinerante, también conocida como la agricultura de roza, tumba y
quema donde los arbustos, matorrales son derribados, se dejan secar y por último se
queman. Los cultivos que se obtienen en la primera cosecha son abundantes porque
las cenizas aportan nutrimentos, sin embargo, en poco tiempo el suelo se agota y el
suelo debe ser abonado para que sea útil para la agricultura.
Los contenidos nutricionales que caracteriza al maíz de esta región el alto contenido de
calcio, este nutrimento es importante principalmente para el fortalecimiento de los
huesos, las proteínas que son de gran importancia en la transpiración, respiración
muscular, transporte del oxigeno y muchas más funciones, los maíces contienen un alto
contenido de fibra lo que ayuda a tener una buena digestión previniendo problemas de
estreñimiento, el almidón que es tomado como fuente de energía y es por esto que
cuando una persona realiza un gasto importante de energía, necesita consumir
alimentos altos en harinas o en almidón y los carbohidratos los cuales proporcionan la
mayoría de energía que necesitamos para movernos, para realizar un trabajo o vivir.
Con base a estos resultados podemos decir que la primera hipótesis donde se afirmaba
que existían principios legales en la normatividad mexicana de productos orgánicos,
que permitían la certificación orgánica participativa.
De acuerdo con la información documental encontrada, en el Artículo 24 de la ley de
Productos Orgánicos publicada en el Diario Oficial de la Federación el día 7 de febrero
de 2006 dice que se promoverá la Certificación Orgánica Participativa de la producción
familiar y/o de los pequeños productores organizados para tal efecto, para lo cual la
Secretaría de Agricultura con opinión del Consejo Nacional de Producción Orgánica
(CNPO) emitirá las disposiciones suficientes para su regulación, con el fin de que
533
dichos productos mantengan el cumplimento con esta Ley y demás y disposiciones
aplicables y puedan comercializarse como orgánicos en el mercado nacional.
Esta Ley de Productos Orgánicos es quien respalda la Certificación Orgánica
Participativa, por lo que se puede afirmar el proceso de certificación orgánica
participativa; por ende la hipótesis planteada es aceptable.
En cuanto a la segunda hipótesis expuesta, se afirmo que las condiciones sociales y
ambientales de la comunidad de San Francisco Huilango, municipio de Tochimilco,
Puebla son aptas para realizar la gestión de la certificación orgánica participativa del
maíz criollo azul y rojo.
De acuerdo al modelo de Costa Rica de certificación participación, manifiesta que las
condiciones sociales son las que hacen posible este tipo de certificación, la unión y
participación de las personas son punto clave en aras de un fin común (bien común,
ganar-ganar) por parte de las actores directamente involucrados (consumidores/as,
productores/as, organizaciones facilitadoras). Porque facilita aspectos comunes:
capacitación, organización/ planificación productiva, concentración de la oferta,
capacidad de negociación, relaciones con los otros actores de la cadena de marcado y
mas (Lizano, 2007).
Con respecto a esto, la población está en disposición de participar en la certificación
orgánica participación del maíz criollo azul y rojo, mientras que el 4% no lo está.
En cuanto a la disponibilidad de adoptar un modelo de Certificación Orgánica
Participativa de igual manera el 96% de la población les gustaría participar, mientras
que 4% no está en disposición.
Como se vino señalando desde un principio en la Certificación Participativa se manejan
valores los cuales hacen que las organizaciones de productores sean sólidas en cuanto
a su forma de trabajar, al practicar ciertos principios, tienen ventajas que los coloca por
delante de las demás organizaciones que pudiesen estar bajo alguna certificación
(Lizano,2007). Constituye una serie de características que la diferencian de las demás,
como por ejemplo se maneja criterios de confianza entre los productores y los
consumidores, organización, participación, transparencia, tiene un amplio compromiso
con la salud y con el cuidado del medio ambiente (Medaets, 2005). Sin embargo el 38%
los entrevistados no les gusta trabajar en equipo mientras que el 62% les agrada
trabajar en esta modalidad
534
En cuanto a las condiciones ambientales del maíz criollo azul y rojo son parte muy
importante para que se pueda llevar a cabo COP, el demostrar que el producto es
orgánico y cuidadosamente manipulado desde la preparación de los terrenos, la
siembra, la cosecha y todo el proceso involucrado todo esto conlleva a la seguridad de
certificar el producto, de esta manera los resultados de los estudios edafológicos de los
terrenos demostraron que los terrenos están libres de materia que se considere
contaminante, mientras que las condiciones ambientales del maíz demuestran que son
de excelente calidad nutritiva, por tanto podemos decir que tanto las condiciones
sociales como las ambientales del maíz criollo azul y rojo de la comunidad de San
Francisco Huilango, municipio de Tochimilco, Puebla, son favorables para la gestión de
la certificación orgánica participativa.
CONCLUSIONES
Con base al tema central tratado de la certificación orgánica participativa, los objetivos
planteados y los resultados obtenidos de dicha investigación, se determina que en la
comunidad de San Francisco Huilango, municipio de Tochimilco, Puebla; es factible
realizar el proceso de certificación orgánica participativa del maíz criollo azul y/o rojo,
pues lo respalda el artículo 24 de la Ley de Productos Orgánicos para que con ello se
proteja a su vez la soberanía alimentaria expresada en el artículo 39 de la Constitución
mexicana.
Así también las condiciones sociales lo permiten debido a que del 100% de la población
entrevistada el 96% están dispuestos a participar en el proceso de COP, de la misma
manera las personas están en la disponibilidad adoptar un modelo de certificación
participativa, donde el más apto de seguir es el de Mauren Lizano Jiménez “La
certificación participativa y el acceso a los mercados locales en Costa Rica”, el cual
considera aspectos importantes como la unión, cooperación, participación y una serie
de valores que al seguirlos la organización se fortalece, colocándola por encima de
cualquier otra.
Además de estas condiciones sociales, también las ambientales permiten la
certificación orgánica participativa ya que los terrenos donde es sembrado el maíz
criollo, según los agricultores son cuidadosamente manipulados antes, durante y
después de la siembra, el 57% de la población manifestó que sus terrenos son
abonados con abono orgánico de sus animales y el 43% lo abona con gallinaza o
535
pollinaza, todos utilizan la rotación de cultivos para evitar que una plaga se nazca,
crezca, fortalezca y propague, descansan los terrenos para que recupere los nutrientes
y esté lista para las próximas siembras, pero para ser más efectivo es estos resultados
se corroboro en análisis de suelo donde se determino que los terrenos están libres de
cualquier residuo que se considere contaminante para la semilla y para dar más peso a
estos resultados de relazaron exámenes a los maíces donde se comprobó que son de
excelente calidad nutritiva.
Cabe destacar que con la certificación orgánica participativa de los maíces criollos
pigmentados se busca proteger una especie endémica propia de la región de estudio,
una cultura social de empresas tras nacionales que buscan estas semillas
principalmente para ser tratadas en laboratorios y después modificadas; con la COP no
se busca un fin comercial si no un fin cultural y social.
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Ricardo Hugo Lira-Saldivar1, Martín Alejandro Tucuch-Pérez2, Dalia López-López1, Claudia Leticia Borjas-Banda2
1Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA), Departamento de Plásticos en la Agricultura.
Saltillo, Coah., México. [email protected]. Tel. 844 4389830. Fax: 844 4389839. 2 Universidad
Autónoma Agraria Antonio Narro, Departamento de Horticultura. Buenavista, Saltillo, Coah.
RESUMEN
Se realizó un experimento para estudiar la posibilidad de que el cultivo de chile
habanero se adapte a las condiciones del sureste de Coahuila y conocer su respuesta a
la biofertilización y acolchado con un manejo orgánico. Se evaluaron 6 tratamientos con
y sin acolchado plástico, aplicando dosis de fertilización NPK al 100% de lo
recomendado y subdosis al 50 y 25%; además, las semillas se coinocularon antes de la
siembra con la rizobacteria Azospirillum brasilense y la micorriza Glomus intraradices, y
a los 5, 10 y 15 después del trasplante, aplicado ambos microorganismos en una
solución acuosa a la base del tallo. El diseño experimental utilizado fue factorial con 6
tratamientos y 4 repeticiones. Las variables altura, área foliar y peso seco a los 90 días
después del trasplante, no presentaron significancia estadística (p<0.05). Lo mismo
sucedió con el rendimiento total, pues no existió diferencia entre tratamientos. Con los
biofertilizantes se logró disminuir la dosis de fertilización hasta en 25%, habiéndose
obtenido resultados similares de crecimiento y rendimiento que con la fertilización
tradicional NPK al 100%. Estos resultados preliminares nos permiten concluir que el
chile habanero se adapta bien a esta región agroecológica del noreste de México,
manejado de manera sostenible con acolchado plástico, fertiriego, biofertilización y
productos orgánico-biológicos para prevenir plagas y enfermedades.
PALABAS CLAVE: microorganismos benéficos, agroplasticultura, Azospirillum
brasilense, Glomus intraradices.
INTRODUCCIÓN
La siembra y comercialización de chiles picantes representa una gran oportunidad de
desarrollo económico en el mercado nacional y se considera una buena opción para
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diversificar el patrón de cultivos en diversas regiones agrícolas de riego del norte de
México. El chile habanero (CH) (Capsicum chinense Jacq.) es conocido por su gran
sabor picante, y su consumo se va extendiendo en muchas partes del mundo (Olvera-
Martínez et al., 2009). El fruto es muy picante y aromático debido al alto contenido de
capsaicinoides y es considerado el chile más picante del mundo. Los habaneros mas
picosos tienen entre 580,000 y 1,000,000 unidades Scoville (SHU) de picor; el aerosol
picante usado por la policía tiene 5,300,000 SHU (Wagner et al., 2011; Davis et al.,
2007). El CH es un cultivo importante en México, ya que representa tradición e
identidad cultural y su demanda va en aumento en el mercado nacional e internacional.
Un aspecto muy interesante de estos chiles es su pungencia debido a los
capsaicinoides, siendo responsables del 90% de su sabor picante (Chattopadhyay et
al., 2011; Medina-Lara et al., 2008). Estos metabolitos secundarios de gran poder
antioxidante son de importancia económica debido a su uso en la industria, ya que con
ellos se elaboran salsas, champús, repelentes y productos farmacéuticos (Ruiz-Lau et
al., 2011). Los capsaicinoides además de su valor sensorial, ejercen varias funciones ya
que se usan para aliviar el dolor asociado a neuropatía del sistema nervioso, cefaleas,
artritis, dolor muscular y además evitan la formación de tumores (Hernández et al.,
2009; Ornelas-Paz et al., 2010).
El CH se siembra en Baja California Sur, SLP, Chiapas, Sonora, Tabasco y Veracruz,
sin embargo, casi el 80% de la producción proviene de Yucatán, Campeche y Quintana
Roo. La superficie cosechada en 2011 fue de 585 ha, con 5,640 ton de producción
(9.65 ton/ha en promedio). El precio al productor en ese mismo año fue de $10,415/ton
(SIAP, 2012), aunque en Quintana Roo se alcanzó el precio más alto pagado al
productor ($22,834/ton). También se registraron 57 ha con invernadero alcanzando un
rendimiento promedio de 31 ton/ha; sin embargo, se han reportado rendimientos de
71.8 ton/ha bajo condiciones de invernadero en Quintana Roo. Estas cifras ponen de
relevancia el gran potencial de incrementar el rendimiento; por lo tanto, es muy factible
que su producción con técnicas de plasticultura como fertiriego, acolchado plástico y el
uso de agroquímicos (AQS) orgánico-biológicos, sean una buen opción para
incrementar el rendimiento y calidad de la cosecha orgánica y/o sostenible del CH.
La agricultura basada en fertilizantes tradicionales y AQS ha reducido rendimientos,
incrementado la resistencia de fitopatógenos, muerte de organismos benéficos,
salinización, intoxicaciones e incluso la muerte de humanos y animales (Egho y Ilondu,
539
2012). Mundialmente algunas de las opciones más prometedoras son los bioplaguicidas
(Bakker et al., 2007) y los biofertilizantes (BF) a base de rizobacterias promotoras del
crecimiento de las plantas (RPCP) y de micorrizas arbusculares (MA) por ser inocuos a
los ecosistemas (Twanabasu et al., 2013; Cavalcante et al., 2012). Los BF permiten: 1)
Fijar N del ambiente para alimentar a las plantas. 2) Incrementar la solubilización y
absorción del P. 3) Proteger a la planta de patógenos del suelo. 4) Estimular el
crecimiento de raíces. 5) Mejorar y regenerar el suelo. 6). Aumentar la tolerancia de la
planta a sequía y salinidad. 7) Pueden reducir los costos de fertilización. 8) Su uso
reduce el impacto en la microbiota del suelo (Teja et al., 2012; Mazzola, 2007). Además,
los microorganismos usados como biofertilizantes también ejercer una actividad dual
como antagonistas de fitopatógenos tal y como ha sido demostrado anteriormente por
Saldajeno y Hyakumachi (2011).
La asociación mutualista entre RPCP, MA y las raíces, permite intercambiar sustancias
para beneficio mutuo, ya que la planta recibe minerales como N, P, Zn, Mn y Cu;
mientras que las RPCP y las MA obtienen de las raíces azúcares y metabolitos
secundarios derivados de la fotosíntesis (Singh et al., 2012; Carreón-Abud et al., 2007).
Con base en lo antes señalado, los objetivo de este trabajo fueron: 1) determinar la
adaptación de este cultivo en campo abierto y con acolchado plástico en el sureste de
Coahuila; 2) evaluar la eficacia de biofertilizantes en el crecimiento y rendimiento del
chile habanero, al reducir la cantidad de fertilizantes sintéticos aplicados y 3) validar un
paquete tecnológico de productos orgánico-biológicos para su manejo sostenible.
MATERIALES Y MÉTODOS
Ubicación y características del sitio experimental
La investigación se realizó en las instalaciones del Centro de Investigación en Química
Aplicada (CIQA) en Saltillo, Coah., cuyas coordenadas geográficas son 25° 27” latitud
norte y 101° 02” longitud oeste con una altitud de 1619 msnm. El clima predominante de
esta región es seco templado, con verano cálido, teniendo una temperatura media
anual entre 12 y 18°C, con lluvias intermitentes y torrenciales principalmente durante los
meses de junio a septiembre, con una precipitación anual de 320 mm, acentuándose en
el mes de julio. Los suelos del lote experimental son de origen aluvial con textura arcillo-
limosa en el estrato 0-30 cm y arcillosa en la capa 30-60 cm del perfil, con pH de 7.8,
540
clasificándose como un suelo medianamente alcalino. La investigación se efectuó
durante el ciclo primavera-verano de 2012, en condiciones de campo abierto.
Material vegetativo y establecimiento del experimento
Se utilizaron semillas del cv. Habanero Orange de la compañía Westar de California,
USA, que señalaba los siguientes porcentajes: pureza 99, germinación 85 y 1% de
impurezas. El 30 de marzo se realizó la inoculación de las semillas con A. brasilense
(Ab) y G. intraradices (Gi); para la producción de plántulas en vivero se usaron charolas
de poliestireno de 200 cavidades. El trasplante se realizó el 17 de mayo cuando las
plántulas tenían 3 pares de hojas verdaderas y una altura entre 9 y 12 cm. La
fertilización fue realizada mediante un sistema de fertiriego, aplicándose la dosis 250 N,
100 P y 300 K (kg ha-1) que es un valor similar al usado comercialmente en chiles. Para
los tratamientos con subdosis de fertilización, la dosis NPK antes señalada se redujo en
50 y 25% en las camas de siembra que fueron inoculadas con Ab y Gi. Coinoculaciones
posteriores de ambos microorganismos se realizaron a los 5, 10 y 15 días después del
trasplante (DDT). La cintilla de riego empleada tenía goteros a 0.30 m de distancia con
un gasto hidráulico de 1 L por hora, habiendo colocado una cintilla por cama con doble
hilera de plantas sembradas a tresbolillo con 0.4 m de distancia entre ellas. Se
establecieron 6 camas de 30 m de largo por 0.6 m de ancho con una separación entre
camas de 1.50 m. El acolchado plástico (AP) usado fue una película de polietileno de
1.2 m de ancho y 0.03 mm de espesor coextruída bicolor blanco/negro; teniendo el
color negro abajo y el blanco arriba. Durante el ciclo del cultivo el riego se realizó de
manera periódica al alcanzar entre 30 a 60 centibars en los tensiómetros. Para el
control de plagas y enfermedades, se utilizaron productos comerciales orgánico-
biológicos, que se aplicaron a lo largo del ciclo del cultivo de manera preventiva.
Colecta de datos y análisis estadístico
Para determinar las variables de crecimiento y área foliar de las plantas, se realizaron 3
muestreos a los 30, 60 y 90 DDT. Se cosecharon dos plantas de cada repetición de los
distintos tratamientos y se llevaron a evaluación. Para obtener el rendimiento se
realizaron 4 cosechas con un intervalo de 15 días entre ellos. Los frutos se pesaron al
terminar de cosechar cada tratamiento. Para obtener la altura de planta, se midió la
misma desde la base del tallo. Para determinar la biomasa seca, las plantas
cosechadas fueron colocadas en estufas de secado hasta alcanzar peso constante. El
área foliar fue obtenida con un medidor estacionario LICOR modelo LI 3100. El
541
rendimiento total resultó de la suma de cuatro cosechas una vez iniciada la
fructificación. El diseño experimental que se utilizó para analizar los resultados
obtenidos fue un factorial con 6 tratamientos y 4 repeticiones. El factor A fue acolchado
plástico del suelo, mientras que el factor B fue la dosis de fertilización combinada con la
inoculación de los microorganismos benéficos. El análisis estadístico se realizó en el
programa SAS y los promedios se compararon mediante la prueba de Tukey (P< 0.05).
RESULTADOS
Altura de planta y área foliar
En el Cuadro 1 se presentan los datos de altura de plantas a los 30 DDT; se puede
apreciar que las plantas que recibieron la fertilización al 100% con AP promediaron
16.25 cm, siendo estadísticamente diferentes que los tratamientos con 50 y 25% de
NPK con y sin AP. Pero esta variable fue estadísticamente igual en las plantas
fertilizadas al 50% con AP; estas a su vez mostraron altura análoga a las que recibieron
la subdosis de 25% con AP (Figura 1).
Cuadro 1. Prueba de comparación de medias de Tukey (P ≤0.05) en variables morfológicas del cultivo de chile habanero a los 30 días después del trasplante.
FERT=Fertilización química (NPK); ACOL=Acolchado plástico; ALT=Altura; AF=Área foliar, PFTOT=Peso fresco total; PSH=Peso seco hoja; PST=Peso seco tallo; PSTOT=Peso seco total; AFS=Área foliar especifica.
En cambio a los 90 DDT (Cuadro 2) no se detectaron diferencias estadísticas
significativas entre las plantas con AP y 100% fertilización (93.0 cm) comparadas con
las que recibieron 25% NPK con AP (90.7cm), mientras que aquellas con 25% NPK sin
AP tuvieron una altura promedio de 77.25 cm, siendo este valor estadísticamente
diferente; sin embargo, tanto las plantas acolchadas como sin acolchar con dosis de
fertilización 100 y 50% fueron estadísticamente iguales (Figura 2).
542
Figura 1. Altura de planta (cm) a los 30 días después del trasplante. Plantas con fertilización reducida al 25 y 50%, se inocularon con G. intraradices y A. brasilense.
Figura 2. Altura de plantas (cm) a los 90 días después del trasplante. Plantas con fertilización reducida al 25 y 50% se inocularon con G. intraradices y A. brasilense.
Respecto al aparato fotosintético también se encontraron diferencias estadísticas
significativas entre tratamientos, ya que a los 30 DDT, las plantas con dosis 100% NPK
con AP promediaron 839. 98 cm2 de área foliar; mientras que las fertilizadas con 25%
NPK sin AP sólo tuvieron 155.91 cm2 (Figura 3). En cambio a los 90 DDT esta
tendencia fue diferente (Cuadro 2), ya que las plantas con la dosis 100% NPK con AP
promediaron 13,958.77 cm2, mientras que las no acolchadas y fertilizadas con 25%
NPK, sólo reportaron 8578.33 cm2 (Figura 4). Por lo tanto, aún y cuando se observaron
claras diferencias numéricas entre los seis tratamientos estudiados, no fueron
estadísticamente significativas.
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Porcentaje de fertilización
Con Acolchado
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Figura 3. Área foliar por planta (cm2) a los 30 días después del trasplante. Plantas con fertilización reducida al 25 y 50% se inocularon con G. intraradices y A. brasilense.
Figura 4. Área foliar (cm2) por planta a los 90 días después del trasplante. Plantas con fertilización reducida al 25 y 50% se inocularon con G. intraradices y A. brasilense.
Biomasa seca total y rendimiento
El muestreo realizado a los 30 DDT reveló que las plantas con AP y 100% de la dosis
NPK eran estadísticamente diferentes respecto a la acumulación de biomasa seca total
comparadas con las que recibieron una subdosis de fertilización y sin AP (Cuadro 1);
sin embargo, esa diferencia no se detectó entre el tratamiento antes señalado pero sin
AP y la dosis de 25% NPK sin AP (Figura 5). A los 90 DDT las plantas con AP fueron
estadísticamente superiores que aquellas sin AP, ya que el tratamiento con 100% NPK
y AP acumuló 258.45 gr/planta, mientras que los tratamientos con 50 y 25% NPK sin AP
promediaron 127.92 y 134.77 gr/planta respectivamente (Cuadro 2), revelando esto que
el AP tuvo una mayor influencia en el crecimiento y acumulación de fotosintatos en las
plantas de chile habanero, que las dosis de fertilizante sintético, ya que resultaron ser
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200
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Porcentaje de fertilización
Con Acolchado
Sin Acolchado
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estadísticamente iguales que las plantas biofertilizadas (Figura 6). El rendimiento total
obtenido mostró que las plantas que recibieron subdosis de fertilización sintética y la
coinoculación de rizobacteria y micorriza tuvieron rendimientos estadísticamente
similares que aquellos con la dosis de fertilización completa, tanto en plantas con
acolchado como sin acolchado plástico (Figura 7). En este trabajo prevaleció la
superioridad del efecto con el AP, ya que los tratamientos acolchados reportaron
mayores rendimientos que aquellos sin acolchado.
Cuadro 2. Prueba de comparación de medias de Tukey (P≤0.05) en variables morfológicas de chile habanero a los 90 días después del trasplante.
FERT=Fertilización química (NPK); ACOL=Acolchado plástico; ALT=Altura; AF=Área foliar, PFTOT=Peso fresco total; PSH=Peso seco hoja; PST=Peso seco tallo; PSTOT=Peso seco total; AFS=Área foliar especifica.
Figura 5. Peso seco total por planta (gr) a los 30 días después del trasplante. Plantas con fertilización reducida al 25 y 50% se inocularon con G. intraradices y A. brasilense.
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Figura 6. Peso seco total por planta (gr) a los 90 días después del trasplante. Plantas con fertilización reducida al 25 y 50% se inocularon con G. intraradices y A. brasilense.
Figura 7. Rendimiento total (kg) por planta obtenido en cuatro cortes. Plantas con fertilización reducida al 25 y 50% se inocularon con G. intraradices y A. brasilense.
DISCUSION
En los primeros 30 DDT las plantas que mostraron mayor crecimiento, según las
variables evaluadas, fueron aquellas que recibieron el 100% de la dosis con fertilización
sintética NPK y tuvieron acolchado plástico; sin embargo, a los 90 DDT incluso las
plantas que recibieron 25% y 50% de la dosis de fertilización mostraron parámetros de
crecimiento iguales que aquellas con 100% de la dosis; esta misma tendencia se
mantuvo hasta los 90 DDT. Lo anterior indica que durante esta etapa del ciclo del
cultivo, los biofertilizantes con base en G. intraradices y A. brasilense ya cumplían una
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Con Acolchado
Sin Acolchado
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funcionan promotora del crecimiento vegetal, situación que durante el primer muestreo
no sucedió, posiblemente porque en este lapso de tiempo ambos microorganismos
benéficos aún no colonizaban extensivamente la rizósfera de las plantas, y el efecto
benéfico todavía no se reflejaba en el cultivo de chile habanero. El trabajo de Basset-
Mia et al. (2010) reporta que las cepas de rizobacterias identificadas como Sp7 y
UPMB10, las cuales fueron inoculadas conjuntamente con la aplicación de una
subdosis de 33% del fertilizante recomendado para plantas de banano, una vez que
colonizaron la rizósfera estimularon el crecimiento de plantas y raíces, mejorando
además la tasa fotosintética. Los autores sugieren que durante la primera etapa de
desarrollo del cultivo los microorganismos inoculados en tratamientos con dosis de
fertilización reducida, aun no lograban establecer la relación mutualista para influir en el
crecimiento de las plantas. Nuestros resultados coinciden con lo reportado por Sánchez
et al. (2008), ya que ellos mencionan que en plantas de trigo coinoculadas con G.
intraradices y A. brasilense, encontraron un efecto significativo promotor de altura de
plantas, peso de biomasa foliar (fresca y seca) y radicular a los 60 días después de la
siembra. Este efecto sinérgico debido al consorcio de microorganismos benéficos ha
sido reportado por diversos autores. Sundar et al. (2012), consignaron que el
sinergismo creado mediante la coinoculación de rizobacterias y micorrizas, estimulan el
crecimiento y propiedades fitoquímicas de plantas medicinales como Indigofera
tinctoria. De manera similar, Hernández et al. (2006) inocularon un complejos de
micorrizas a base de Glomus en dos tipos de leguminosas arbóreas, encontrando que
en los primeros 42 DDT no existió diferencia estadística significativa, pero si la hubo en
las dos especies estudiadas en algunas variables a los 56 DDT.
Para explicar este efecto retardado de la bioestimulación en las plantas, Alarcón y
Ferrera (1999) señalan que sostener la actividad simbiótica fúngica y bacteriana
representa un alto costo para la planta, la cual tiene que compensarse mediante la
aportación de fuentes energéticas provenientes de los carbohidratos para que se facilite
la actividad metabólica de los microorganismos. En este mismo sentido Sanders (1993)
encontró que durante las fases iniciales de la colonización micorrícica, el hongo
ocasiona una reducción en el crecimiento de la planta al usar parte de los nutrimentos
que la misma elabora durante la fotosíntesis. Aseri et al. (2008) complementan lo antes
señalado al documentar que los biofertilizantes aumentan notablemente el crecimiento,
rendimiento y nutrición, debido al incremento del metabolismo y la actividad enzimática
547
en la rizósfera de las plantas, lo cual luego se trasmite vía tejido vascular a todas las
partes de la planta.
A lo largo del ciclo del cultivo de chile habanero, las plantas con acolchado plástico
mostraron tener un crecimiento superior comparadas con aquellas sin acolchado, pues
se registró un mayor incremento en los parámetros fenológicos evaluados. Esto puede
deberse a los efectos benéficos que tiene el acolchado sobre las plantas (Dong et al.,
2009). Algunos de estos efectos son el incremento en la temperatura del suelo,
reducción en la compactación del suelo favoreciendo la actividad microbiana, reducción
de fertilizantes por lixiviación y un mejor aprovechamiento del agua de riego (Vázquez
et al., 2006). El acolchado plástico es una técnica muy extendida en la producción
hortícola en todo el mundo entre cuyos efectos cabe destacar el incremento de la
temperatura del suelo así como el aumento de la precocidad y rendimiento (Xie et al.,
2005). En un trabajo con melón aplicando biofertilizantes y acolchado plástico, Padilla et
al. (2006) concluyeron que el acolchado en combinación con cualquiera de los
biofertilizantes evaluados favoreció la asociación micorrícica, al observarse micelio y
esporas en la zona rizosférica.
El efecto estimulante de amplificar el crecimiento y rendimiento total en las plantas de
chile habanero se puede explicar por el hecho de G. intraradices y A. brasilense
afectaron positivamente la producción total; esto debido en parte a la acción que tienen
estos microorganismos sobre las plantas, como es el incremento en la solubilidad de
fosfatos y nitratos, así como la producción de fitohormonas y otros reguladores del
crecimiento vegetal (Barker y Tagu, 2000). Un trabajo en tomate realizado por Alfonso
et al. (2005), el cual se inoculó con Azospirillum, señalan que esta rizobacteria tuvo un
notable efecto benéfico, ya que permitió disminuir en 30 kg/ha la dosis de N en el
cultivo, demostrando así la eficiencia de este biofertilizante, ya que ayudó a reducir la
cantidad de fertilizante aplicado y el posible impacto ambiental. Además, con respecto a
las micorrizas del género Glomus Walter et al. (2010) reportan que producen ácido
giberélico, hormona que favorece el incremento la elongación celular y por ende su
tamaño. Otros autores como Rabie (2005), señalan que la simbiosis de G. clarum
incrementó la relación del peso seco raíz: tallo, la concentración de N, P, K, Ca y Mg,
altura de planta, contenido de proteína la eficiencia en el uso de nitrógeno o fósforo y
las actividades de nitrogenasa y fosfatasa en las raíces de Vigna radiata (soya verde).
548
CONCLUSIONES
La coinoculación a semillas y plántulas de chile habanero con G. intraradices y A.
brasilense, tuvo un efecto benéfico en los parámetros de crecimiento, así como en el
rendimiento; de igual manera el efecto positivo del acolchado plástico se hizo notorio,
ya que las plantas de los tratamientos acolchados tuvieron un crecimiento y rendimiento
superior a las no acolchadas. Con este experimento se logró demostrar que se pueden
obtener rendimientos similares a los obtenidos con una dosis de fertilización al 100%,
pero reduciéndola en 50% y hasta en 25%, utilizando acolchado plástico y
biofertilizantes con base en G. intraradices y A. brasilense. El punto más importante a
destacar es que con esta tecnología sustentable se puede lograr reducir los costos del
paquete tecnológico de este cultivo al disminuir la cantidad de fertilizantes utilizados,
aprovechando más eficientemente los fertilizantes, contaminando menos el ambiente y
contribuyendo a mantener un equilibrio ecológico en los agroecosistemas.
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552
OBTENCIÓN DE PLÁNTULAS DE CHILE Y TOMATE CON SUSTRATOS ORGÁNICOS
Luis Fernando Ceja Torres1 Carlos Joaquín Prado Vázquez2, Luis Alfonso Cuevas Novoa2,
Pedro Damián Loeza Lara2
1 Instituto Politécnico Nacional. CIIDIR UNIDAD MICHOACÁN. [email protected], lfceja @ipn.mx.
2Universidad de la Ciénega del Estado de Michoacán.
RESUMEN
Con el propósito de obtener plántulas de chile y tomate bajo condiciones controladas
con diferentes sustratos, se implementaron 2 ensayos en el CIIDIR-IPN-Michoacán. Se
probaron cinco sustratos: peat moss, sun shine, vermicomposta de estiércol vacuno,
vermicomposta de gallinaza, perlita y suelo; los cuales se experimentaron
individualmente o en mezclas, por lo que se generaron los siguientes tratamientos 1)
peat moss, 2) sun shine, 3) vermicomposta de gallinaza, 4) vermicomposta de estiércol
vacuno, 5) peat moss + perlita, 6) sun shine + perlita, 7) vermicomposta de gallinaza +
perlita, 8) vermicomposta de estiércol vacuno + perlita, 9) vermicomposta de gallinaza +
suelo y 10) vermicomposta de estiércol vacuno + suelo. Se analizó el crecimiento de las
plántulas de chile y tomate respectivamente, considerando las siguientes variables:
porcentaje de germinación, altura de la plántula, numero de hojas, y peso fresco de la
plántula. En el cultivo de chile, las vermicompostas de estiércol y gallinaza mezcladas
con suelo, tuvieron el mejor porcentaje de germinación; en tomate además de los
anteriores, también funcionó la mezcla de peat moss + perlita; aunque en el segundo
ensayo la mayoría de los sustratos tuvo un porcentaje superior al 90%. En las variables
de altura y número de hojas, el estiércol vacuno + suelo fue estadísticamente superior a
la mayoría de los tratamientos (p≤0.05), seguido por peat moss y sun shine, este último
como tratamiento intermedio. Las plantas más altas y mejor desarrolladas fueron las
que presentaron mayor peso fresco de la planta, siendo estadísticamente mejores
(p≤0.05), las cultivadas en vermicomposta de estiércol vacuno y peat moss.
PALABRAS CLAVE: Semilleros, sustratos, hortalizas.
553
INTRODUCCIÓN
La propagación por semillas es uno de los métodos principales de reproducción de las
plantas en la naturaleza y uno de los más eficientes y que más se usan en la
propagación de plantas cultivadas. A las plantas obtenidas por semillas se les llama
plántulas, un término que en horticultura puede aplicarse durante toda la vida de la
planta, aunque en botánica se aplica más específicamente al periodo inmediato que
sigue a la germinación de las semillas. La siembra de la semilla es el inicio físico de la
propagación de la plántula. Sin embargo, la semilla misma es el producto final de un
proceso de crecimiento y desarrollo efectuado en la planta progenitora. Este proceso de
desarrollo se inicia con la fusión de los gametos masculinos y femeninos para formar,
dentro del ovario de la flor una sola célula, el cigoto (Hartman y Kester, 1992).
En México se cultivan grandes superficies de hortalizas entre las que destacan el
tomate y el chile, lo que genera gran cantidad de empleos y divisas para el país. El
tomate es una de las hortalizas con mayor demanda a nivel mundial, debido al gran
número de productos que se elaboran con este producto. En junio del año 2009 México
generó 72 mil empleos directos y 10.7 millones de empleos indirectos, mientras que la
producción nacional fue de 2, 727, 691 ton, creando ingresos para México de más de
1000 millones de dólares en los últimos años (Ascencio et al., 2008).
Respecto al tomate rojo presenta un rendimiento de 39.5 ton ha-1 en México, siendo los
principales productores Sinaloa, San Luis Potosí, Baja California, Jalisco y Michoacán
(SIAP, 2010). En la región Ciénaga de Chapala el cultivo de chile y tomate ha
aumentado considerablemente debido a los grandes ingresos económicos que se
obtienen de su cultivo; además de la gran demanda de mano de obra que genera desde
la producción de la planta a partir de semilleros, hasta su trasplante en el campo. La
producción de plántulas en invernadero incluyendo las hortalizas requiere de la
conjugación de diversos factores, demandando para su optimización en primera
instancia, la selección de un sustrato adecuado para su desarrollo, el cual debe tener
una buena textura con capacidad de retención de agua y porosidad, así como
capacidad de retención de nutrientes y un pH adecuado.
La producción de plántulas en el invernadero ha cobrado una gran relevancia en los
últimos años, debido a que esta actividad ha sustituido la producción de plántulas en
almácigos o la siembra directa de la semilla en el suelo. Este sistema de producción en
invernadero con sustratos adecuados, permite reducir el tiempo de germinación de la
554
semilla, tener un ahorro económico por el alto porcentaje de germinación y de plantas
útiles, mejor sanidad y calidad de las plantas, lo cual garantiza el buen desarrollo, vigor
y porte, con un excelente desarrollo radicular. Una de las ventajas de producir plántulas
de hortalizas en la Ciénega de Chápala con sustratos de la región, es que los
productores puedan producir plántulas de buena calidad o adquirirlas a bajo costo.
La necesidad de cumplir con la oferta y la calidad de las plántulas, ha llevado a la
producción de almácigos de hortalizas, de manera que sea una especialidad por sí
misma. Por lo anteriormente expuesto los objetivos del trabajo fueron los siguientes
objetivos: Obtener plántulas de chile y tomate bajo condiciones de invernadero,
mediante la utilización de diversos sustratos y determinar cuáles son los más
adecuados para el desarrollo de estas hortalizas.
La hipótesis que se planteó fue que los sustratos orgánicos poseen características
deseables para la producción de plántulas de hortalizas.
MATERIALES Y MÉTODOS
El presente estudio se realizó en el invernadero del CIIDIR-IPN-UNIDAD-MICHOACÁN
ubicado en Jiquilpan, Michoacán, México; durante el año 2011. Se probaron diferentes
sustratos obtenidos de la región Ciénega de Chapala y que se pueden utilizar para
hacer germinar y crecer a diversas hortalizas. Los sustratos utilizados fueron: Perlita,
peat moss, vermicomposta de gallinaza, vermicomposta de estiércol vacuno, sun shine,
suelo y la combinación de ellos. En el caso de los sustratos compuestos fueron: perlita
+ peat moss, vermicomposta de gallinaza + suelo, vermicomposta de estiércol vacuno +
suelo y sun shine + perlita. Todos ellos se mezclaron en proporción 50% a 50% en
volumen.
Las semillas de chile var. Cayenne se sembraron en vasos de unicel del número 4 con
200 mL de capacidad. El experimento constó de cinco repeticiones con una distribución
en bloques al azar, se utilizaron 10 vasos por tratamiento y la unidad experimental fue
de 2 plantas por repetición. En este caso se consideraron como variables el porcentaje
de germinación y la altura de las plántulas.
En el caso de los ensayos de tomate se eliminaron, el suelo y la perlita, debido a que
estos sustratos individualmente fueron los menos eficientes, aunque si se consideraron
en las mezclas: peat moss, sun shine, vermicomposta de gallinaza, vermicomposta de
estiércol vacuno, peat moss + perlita, sun shine + perlita, vermicomposta de gallinaza +
555
perlita, vermicomposta de estiércol vacuno + perlita, vermicomposta de gallinaza +
suelo, y el estiércol vacuno + suelo.
En el primer ensayo de tomate solo se determinó el porcentaje de germinación, debido
a que el ataque de piojo harinoso, interrumpió el desarrollo esta prueba. En segundo
experimento constó de 4 repeticiones distribuidas en bloques al azar; para ello se
utilizaron 2 charolas germinadoras con 60 cavidades cada una y la unidad experimental
fue de 3 plantas por repetición. Las variables evaluadas fueron: porcentaje de
germinación, altura de la plántula, número de hojas, cobertura de plántula, diámetro del
tallo, longitud de raíz y peso fresco de la plántula y de la raíz.
Se realizó un análisis de varianza para el diseño con distribución en bloques al azar y la
prueba de comparación de promedios de Tukey (p=0.05), mediante el programa SAS
(SAS Institute, 1988), con la finalidad de medir la variación de las respuestas numéricas
evaluadas en las diferentes variables y para determinar si existen diferencias
significativas entre los tratamientos evaluados.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Porcentaje de germinación y altura de plántulas en el cultivo de chile
El porcentaje de germinación en el cultivo de chile fue de 20 a 80%, el cual fue
influenciado por las diferentes características de los sustratos. Un factor importante fue
la capacidad que cada uno de ellos tuvo para retener la humedad, factor importante en
la germinación de las semillas. Los sustratos donde germinó menos de 50% fueron la
vermicomposta de esrtiércol, sun shine, sun shine + perlita, vermicomposta de gallinaza
y la perlita; y entre 50 al 80% Peat moss + perlita, suelo, vermicomposta de estiércol +
suelo, vermicomposta de gallinaza + suelo y Peat moss (Cuadro 1). Las
vermicompostas de estiércol y gallinaza tuvieron mejor efecto en la germinación
mezcladas con suelo que individualmente.
Con respecto a la altura de las plántulas, se determinaron diferencias significativas
(p≤0.05). El mejor crecimiento se observó en las plantas establecidas en el sustrato de
vermicomposta de estiércol vacuno + suelo, vermicomposta de gallinaza + suelo, peat
moss + perlita y peat moss, respectivamente (Cuadro 1).
556
Cuadro 1. Porcentaje de germinación de semillas de chile pimiento var. Cayenne y altura promedio de plantas, desarrolladas en diferentes sustratos.
Tratamientos Germinación
(%)
Altura de plantas
(cm)
Chile en perlita
Chile en peat moss
Chile en V. gallinaza
Chile en V. estiércol vacuno
Chile en sun shine
Chile en suelo
Chile en peat moss + perlita
Chile en V. gallinaza + suelo
Chile en V. estièrcol vacuno + suelo
Chile en su shile + perlita
30
80
30
20
20
60
50
70
60
20
0.8 cd*
3.3 ab
1.4 cd
0.7 cd
0.6 cd
2.3 bc
3.5 ab
3.7 ab
4.9 a
0.2 d
*Medias con la misma letra, son estadísticamente iguales (Tukey, p=0.05).
Porcentaje de germinación y altura de plántulas en el cultivo de tomate
El porcentaje de germinación en el cultivo de tomate en el primer ensayo fue de 58 a
100%, excepto en perlita donde solo germinó el 8%. Este sustrato presenta alta
porosidad, por lo que no tiene buena capacidad de retención de humedad y por lo tanto,
pudo ser un factor limitante para la germinación; sin embargo funcionó mejor mezclado
con otros sustratos, y es que la perlita se emplea como mejorador de la estructura del
suelo, de acuerdo a lo que señala Terán (1990). Los sustratos donde germinaron mayor
número de semillas fueron en la vermicomposta de gallinaza, vermicomposta de
estiércol vacuno + suelo y peat moss + perlita (91.6%, 100%, 100%) respectivamente,
aunque solo hubo diferencias significativas con respecto a la perlita. Cabe señalar que
las plántulas de tomate sufrieron un ataque de piojo harinoso, el cual las secó en la
primera etapa de su desarrollo (dos hojas), por lo tanto se dio por terminado el ensayo.
En el segundo experimento, el porcentaje de germinación y el desarrollo de las
plántulas de tomate mejoraron considerablemente con respecto al ensayo anterior. En
todos los sustratos evaluados la germinación de las semillas de tomate fue de 100%,
excepto con vermicomposta de gallinaza, ya sea individual (83.3%) o mezclada con
suelo o perlita (91.6%). Lo anterior pudo deberse a que la vermicomposta de gallinaza
557
generalmente tiene pH mayor de 7 y a que las características de los demás sustratos le
fueron mayormente favorables.
Las plantas con mayor altura fueron las que desarrollaron en vermicomposta de
estiércol + suelo y fue estadísticamente diferente a vermicomposta de gallinaza con
suelo, con perlita e individualmente (2.0, 2.3 y 2.5 cm), respectivamente. Las
vermicompostas en general, presentan características físicas y químicas idóneas para
el desarrollo de estas dos hortalizas, es por eso que se obtuvieron los mejores
resultados en este tipo de sustratos. En las plantas medidas al momento del trasplante,
también se confirmó que la vermicomposta de estiércol vacuno individual o combinada
con suelo, fue el mejor sustrato (Cuadro 2), el cual se puede comparar con peat moss.
Cabe señalar que éste último como sustrato comercial, fue mejor que sun shine, el cual
tuvo un comportamiento intermedio.
Cuadro 2. Altura promedio de plantas de jitomate, desarrolladas en diferentes sustratos, 15 días después de la siembra y al momento del trasplante.
Tratamientos Altura de planta (cm) Peso fresco
1** 2*** (g)
Jitomate en Peat moss
Jitomate en Sunshine
Jitomate en V. de gallinaza
Jitomate en V. de estiércol vacuno
Jitomate en Peat moss + perlita
Jitomate en Sunshine + perlita
Jitomate en V. de gallinaza + perlita
Jitomate en V. de estiércol + perlita
Jitomate en V. de gallinaza + suelo
Jitomate en V de estiércol + suelo
3.9 ab* 11.3 ab
3.4 abcd 9.0 c
2.5 bcd 3.9 e
3.4 abcd 11.7 a
3.6 abc 10.3 bc
3.0 abcd 6.3 d
2.3 cd 3.4 e
3.7 abc 9.2 c
2.0 d 3.3 e
4.4 a 11.1 ab
6.6 a*
4.2 bc
0.4 e
7.2 a
4.4 b
2.2 d
0.2 e
2.7 cd
0.2 e
4.8 b
*Medias con la misma letra, son estadísticamente iguales (Tukey, p=0.05). **Altura de planta 15 días después de la siembra. ***Altura de planta al momento del trasplante.
558
Número de hojas y peso fresco de plántulas en el cultivo de tomate
Las plántulas de tomate más vigorosas llegaron a tener hasta 6 hojas y fueron las
desarrolladas en vermicomposta de estiércol vacuno, superando a varios de los
tratamientos que contaron con 4 hojas. El menor número de hojas por plántula se
obtuvo en aquellas desarrolladas en la vermicomposta de gallinaza (2 hojas),
posiblemente debido a que este sustrato es más salino y el exceso de sales, inhibe el
crecimiento de las plantas, de acuerdo a lo que señala Sánchez (s/f), lo mismo sucedió
mezclada con perlita o suelo.
El peso fresco de la planta, también tuvo diferencias significativas entre los diversos
sustratos evaluados. Las plantas más altas y mejor desarrolladas fueron las que se
cultivaron en la vermicomposta de estiércol vacuno y en el peat moss, siendo
estadísticamente superiores al resto de los tratamientos (Cuadro 2).
La vermicomposta de estiércol vacuno puede compararse con sustratos comerciales
como el peat moss y el sun shine, que son de los más utilizados actualmente en la
región Ciénega de Chapala. Es importante señalar que la producción de plántulas en
invernadero, requiere de la selección de un sustrato adecuado para su desarrollo, que
permita optimizar su producción, además de disminuir y evitar el agotamiento de los
recursos no renovables, como el suelo, el cual ha sido el principal sustrato utilizado en
las prácticas viveristas como lo señala Linares (2004). Estos sustratos de origen
orgánico proporcionan condiciones adecuadas de acuerdo al tipo de cultivo y
generalmente son sustratos que se usan para producir plántulas en charola bajo
condiciones de invernadero (Evans y Gachukia, 2004).
Con respecto al cultivo de tomate, se pudo observar que el sustrato a base de
vermicomposta de estiércol vacuno fue de los mejores, ya que sus plántulas tuvieron
mayor altura, número de hojas y mayor peso fresco de la planta. Especialmente este
sustrato ofrece la posibilidad de obtener plántulas de calidad con características
deseables: sana, vigorosa con sistema radical bien desarrollado, sus hojas de buen
tamaño y coloración, y con un desarrollo homogéneo de la planta de acuerdo a lo
señalado por Vavrina (2002).
559
CONCLUSIONES
El porcentaje de germinación en el cultivo de chile fue mayor en peat moss,
vermicomposta de estiércol y gallinaza, aunque estos dos últimos tuvieron mejor efecto
mezclados con suelo que individualmente.
La vermicomposta de estiércol bovino sola o mezclada con suelo en proporción 2:1,
tuvo un efecto sobresaliente en el crecimiento y desarrollo de las plántulas de tomate en
invernadero.
De los sustratos comerciales, las plántulas de tomate desarrolladas en sun shine,
superaron a las desarrolladas en el peat moss, en cuanto a la altura y el peso fresco al
momento del trasplante.
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560
EVALUACIÓN DE Chrysanthemum spp. TIPO MARGARITA CULTIVAR “Shasta” y “Fire island” DESARROLLADOS EN DIFERENTES CONCENTRACIONES DE
HUMUS DE LOMBRIZ EN MACETA
Graciela Noemí Grenón Cascales1, Anacleto González Castellanos, Pedro Saldívar Iglesias, Guadalupe Monserrat González Pineda, Miguel Ángel Flores Ayala
1Facultad de Ciencias Agrícolas Universidad Autónoma del Estado de México.
RESUMEN
La adición de materia orgánica a los cultivos es una práctica que se ha venido
realizando desde hace mucho tiempo. El humus producido por la lombriz (Eisenia
andrei) beneficia a las plantas generándose abono orgánico de calidad para la
realización de mezclas, que los productores de plantas ornamentales en maceta
necesitan, disminuyendo el uso de otros productos entre ellos la tierra de monte. El
trabajo se realizó en la Facultad de Ciencias Agrícola de la UAEMéx con el objetivo de
Medir el crecimiento y desarrollo de las variedades Shasta y Fire island a lo largo del
cultivo y Verificar el comportamiento del lombrihumus en los cultivos en estudio. El
experimento se realizó bajo un diseño experimental completamente aleatorizado con
arreglo factorial con 8 tratamientos y 4 repeticiones. El factor “A” fueron los cultivares y
el factor B los porcentajes de lombrihumus, empleados en las mezclas. Las variables
medidas fueron diámetro floral, área foliar, Peso seco y húmedo de la planta, altura de
la planta, número de ramificaciones, número de de hojas y número de flores. El cultivar
que tuvo un mejor desarrollo durante el experimento fue “Fire island” para las variables
altura de la planta y diámetro de la flor. El porcentaje de lombrihumus empleado en las
mezclas en los dos cultivares fue del 50% para las variables altura de planta y peso
seco. En el caso del empleo del 40% de lombrihumus (tratamiento 2) resultó altamente
significativo para diámetro de flor en ambos cultivares.
PALABRAS CLAVE: lombrihumus, contenedor, sustratos.
561
INTRODUCCIÓN
El nombre de Chrysanthemum proviene de dos palabras griegas: khrysos y anthemon
que significan "flor de oro". Hay unas 150 especies de Chrysanthemum originarias de
Asia y África (Cabrera et al., 2004). Sin embargo existen otras especies de otras partes
del mundo como India, Japón, Islas Canarias y Marruecos (Miranda, 1975). El primer
registro de crisantemo fue encontrado en los escritos del filósofo chino Confucio en el
500 a.C, por siglos esta flor fue cultivada para dos propósitos medicinales y por su
belleza decorativa (Locked, 1990). En China, el crisantemo es empleado como
ornamento desde hace más de dos mil años; su cultivo se trasladó a Japón donde se
consideró una flor santa que recibía veneración divina (Linares, 2005).
Las especies de crisantemo más cultivadas son: el Chrysanthemum indicum, C.
morifolium, y el C. arcticum. Se incluye dentro de la familia Asteraceae. La especie es
originaria de regiones templadas, se le considera como una planta absolutamente
rústica, en climas análogos a los originarios. Sin embargo, se caracteriza por ser muy
sensible ante cualquier descuido en su cultivo (Cabrera et al., 2004).
Hoy, hay cientos de cultivares de crisantemo tanto para maceta como para flor de corte.
Por lo que los cultivares de crisantemo apropiados para cultivo en maceta deben
mostrar las siguientes características: generar una planta bien formada, desarrollar
ramas fácil y rápidamente, producir flores en tallos relativamente cortos y tener flores
del color, forma y tamaño deseados (Crater, 1996).
Los cultivares de crisantemo (Shasta y Fire Island) son flores del tipo margarita de color
blanco y rojo, presentando una respuesta a floración de 8 semanas con un rango de
temperaturas de 15 a 30ºC y una iluminación durante el día de 4000-8000 pies candela
(Plántulas de Tetela, 2009).
El crisantemo utilizado para cultivo en maceta es una planta aromática dura o semidura,
con flores que muestran una amplia variedad de colores (Crater, 1996). La mayoría de
los cultivares son aptos para el uso en jardineras de balcones y florecen durante 3
semanas (Linares, 2009).
El cultivo de crisantemo en maceta ocupa un lugar importante en las plantaciones de
Holanda debido a su creciente demanda en los mercados, siendo el crisantemo una de
las flores más cultivadas y comercializadas en Francia, Suiza, España y Alemania
(Levonnen, 1986). Después de la rosa el crisantemo es una de las especies más
vendidas en las subastas holandesas (Linares, 2009). Se ha estimado que en la
562
actualidad se comercializan anualmente en el mundo más de mil millones de esquejes
de crisantemo, por productores altamente especializados (Jiménez y Caballero, 1990).
El crisantemo puede ser comercializado todo el año, pero la actividad principal se lleva
a cabo en nuestro país en la festividad del día de muertos (Linares, 2009).
El crisantemo color blanco es el más vendido con una participación en el mercado del
40%; por ser estos, los ideales para pintarse, mediante colorantes ecológicos de la
industria alimenticia. En segundo lugar están los amarillos (31%) seguidos de los
violetas (11%) (Linares, 2009).
Los caracteres buscados por los productores, en cultivo para maceta, tanto tradicional
como dirigido son: Altura reducida (50-60cm), resistentes al viento, ramificación fácil de
3 a 6 ramas con uno o dos pinzamientos, rigidez de tallo, floración rápida entre otras
muchas cosas. Todo dependiendo del mercado al que vayan dirigidas (Vidalie, 1992).
Entendemos por sustrato un medio sólido, que tiene una doble función: la primera
anclar y aferrar las raíces protegiéndolas de la luz y permitiéndoles la respiración y la
segunda, contener el agua y los nutrientes que las plantas necesitan funcionando como
amortiguador buffer en las reacciones químicas (Barrios, 2009).
Existen mezclas naturales las cuales se toman de suelos superficiales de la región, y
existen mezclas artificiales las cuales componen los floricultores o compran
premezcladas. Hay varias razones para utilizar mezclas artificiales. Primero es cada vez
más difícil encontrar un suelo superficial uniforme en propiedades químicas y físicas.
Segundo, el manejo y la mezcla del suelo requieren tiempo y trabajo por lo que
aumentan los costos. Tercero una mezcla artificial está generalmente libre de
organismos patógenos, insectos y semillas de maleza (Crater, 1996).
Por lo tanto Espinoza (2007) menciona que una mezcla artificial compuesta por aserrín
puro de Pinus radiata no es muy recomendable para ser utilizado como sustrato, de
crisantemos en maceta, por su baja retención de nutrientes, por lo tanto es aconsejable
mezclar el aserrín con corteza del mismo árbol en una proporción 3:1 ya que está
mezcla da mejores resultados.
Un buen sustrato debe poseer una elevada porosidad y capacidad de retención de
agua, unidos a un drenaje rápido y una buena aireación. En esté sentido los sustratos
se comportan como una esponja. Por lo que se debe evitar la presencia de partículas
muy pequeñas ya que disminuyen la porosidad total y aumentan la retención de agua.
Para los sustratos en maceta se recomienda un mínimo de porosidad del 85%
563
(Ansorena, 1994). Barrios (2009) considera que la porosidad para sustratos de
ornamentales debe ser entre el 50 al 70 % para un buen intercambio gaseoso de las
raíces.
Una buena mezcla para crisantemo deberá contener tierra vegetal, turba y perlita. El pH
del sustrato deberá neutralizarse a 6 (Jiménez y Caballero, 1990).
Según Miranda, 1975 menciona que una mezcla para crisantemo debe hacerse de 4 a
5 meses de antelación con 2/3 de tierra de jardín o de césped, 1/3 de mantillo de
estiércol o de cama, 0.85 kg de superfosfato por m3 de tierra y 1 kg de sangre desecada
por m3 de tierra. También menciona que la mezcla debe poseer un buen drenaje, rica
en humus; ya que es lo más perfecto para el cultivo.
El lombrihumus utilizado para enraizamiento y cultivo, en crisantemo cultivar “polaris”
presentó los mejores resultados en una investigación llevada a cabo en la Habana,
Cuba donde se demostraron los distintos efectos que tiene en la raíz, tallo y hojas
(Fernández et al., 2007). En México González (2004) al estudiar Lilium sp., descubrió
que una mezcla de sustrato compuesta por 20 % lombrihumus, 50% tierra de monte,
30% perlita y 1/10% cisco resulto ser la mejor para las variables número de bulbillos
hipógeos (nuevos), altura de planta y numero de hojas. La mezcla formada por 60%
lombrihumus, 10% tierra de monte, 30% perlita y 1/10 cisco resulto ser la mejor para
área foliar y grosor del bulbillo en Lilium sp.
El humus es el resultado final de la descomposición de materia orgánica muy compleja,
de color negro o pardo oscuro en estado coloidal que queda en el suelo formado por los
invertebrados de la tierra, entre ellos la lombriz. El humus es una mezcla de grupos
ácidos, grupos alcohólicos y grupos amínicos; teniendo la capacidad de captar iones
pesados y dar lugar a quelatos (Pérez, 2007).
El humus producido por las lombrices, a diferencia de las compostas tiene una elevada
carga microbiana que beneficia a las plantas produciéndose abono orgánico de alta
calidad, mejorando también la composición y estructura del suelo (Reinez et al., 2004).
Haciendo la tierra más aireada menos pesada y menos sensible a la sequía
dependiendo del origen del humus (Gros, 1986).
Ferruzzi (2001) dice que el humus de lombriz debe su enorme poder, sobre todo a la
flora bacteriana que contiene y debería ser llamado con más propiedad como elemento
corrector, en lugar de elemento para abono.
564
El pH del humus de lombriz es siempre neutro y constituye un neutralizador de los
suelos, debido a que las lombrices segregan Carbonato de Calcio que neutraliza los
ácidos de sus alimentos (Reinez et al., 2004). Debido a que el pH de dicho material es
neutro, se crea un medio desfavorable para la proliferación de ciertos parásitos. De ahí
su interés por emplearlo en cultivos que se encuentren parasitados (Fuentes, s.f.).
La composición y la calidad del lombrihumus están en función del valor nutritivo de los
desechos que consume la lombriz. Un manejo adecuado de los desechos, una mezcla
bien balanceada, permite obtener un material de excelente calidad (Martínez, 1996).
Antes de la aplicación de lombrihumus se requiere analizar la calidad del mismo,
independientemente del contenido nutrimental que este posea. Esto es importante ya
que la aplicación de lombrihumus inmaduro, puede favorecer el desarrollo de
enfermedades criptogámicas y plagas, las cuales pueden dañar a las plantas, además
de que afecten en una disminución de la producción (González, 2004).
La adición de materia orgánica a los cultivos es una práctica que se ha venido
realizando desde hace mucho tiempo. El humus producido por la lombriz (Eisenia
andrei) beneficia a las plantas generándose abono orgánico de calidad para la
realización de mezclas, que los productores de plantas ornamentales en maceta
necesitan, disminuyendo el uso de otros productos entre ellos la tierra de monte. En
este sentido nos planteamos como objetivo general: Evaluar dos cultivares de
Chrysanthemum tipo margarita (“Shasta” y “Fire Island”) desarrolladas en diferentes
concentraciones de lombrihumus en maceta y como objetivos específicos los
siguientes: Medir el crecimiento y desarrollo de las cultivares “Shasta” y “Fire Island” a
lo largo del cultivo. Verificar el comportamiento del lombrihumus en los cultivos en
estudio y Analizar cada una de las mezclas de lombrihumus en el laboratorio
realizando análisis químicos.
MATERIALES Y MÉTODOS
El trabajo se realizó en “El Rosedal” sitio perteneciente a la Facultad de Ciencias
Agrícolas de la UAEMéx. que se ubica en la carretera Toluca – Atlacomulco a 18 Km de
la ciudad de Toluca, México.
Para ello se cosechó el lombrihumus del bancal con el que se prepararon las mezclas
que fungirían como tratamientos los cuales se integraron de la siguiente manera:
Sustrato A (T1) 50% suelo agrícola + 40% perlita +10 % cisco
565
Sustrato B (T2) 40% lombrihumus +30% suelo agrícola+20% perlita +10% cisco
Sustrato C (T3) 50% lombrihumus+20% suelo agrícola+20% perlita +10% cisco
Sustrato D (T4) 60% de lombrihumus +10% suelo agrícola + 20% perlita +10%
cisco
Para el experimento se probaron dos cultivares de crisantemo “Fire island” de flores
rojas y “Shasa” de flores blancas procedentes de la empresa Plántulas de Tetela S de
RL de C V. Dichas plantas llegaron en estado de cepellón y venían enraizadas en
bandejas de multiplicación de color negro.
El diseño experimental manejado fue un completamente aleatorizado con arreglo
factorial con 8 tratamientos y 4 repeticiones Donde el factor A fueron los sustratos y el
factor B los cultivares.
El trasplante se realizó colocando una planta por maceta y dando un riego pesado. Se
colocaron en un túnel y a partir de ese momento se procedió a llevar el manejo
agronómico. A los 15 días se procedió a ejecutar el pinzado para eliminar la parte
apical de la plántula. Para este actividad se dejaron 4 hojas esto para que la planta
formara ramificaciones laterales y por lo tanto un mayor número de botones florales.
Las variables medidas fueron diámetro floral, área foliar, Peso seco y húmedo de la
planta, altura de la planta, número de ramificaciones, número de hojas y número de
flores.
Se procesaron los datos obtenidos de las variables medidas y se les realizó el análisis
de varianza y una comparación de medias según el método de Tukey con una
significancia al 0.05% con el programa SAS (Sistema de Análisis Estadístico, versión 8,
año 2000).
566
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Figura 1. Promedio de temperaturas semanales del cultivar Shasta.
En las Figuras 1 y 2 se presentan los promedios de las temperaturas del ambiente y
sustrato, de los diferentes tratamientos empleados para el cultivar “Shasta” y “Fire
island”.
El promedio (mínimas y máximas) de las temperaturas ambientales, como se puede
observar oscilan entre 20 y 26 ºC, mientras que la temperatura de sustrato de cada
tratamiento fluctuó entre los 16 y 24 ºC siendo una temperatura relativamente constante
durante el ciclo de cultivo.
Como se aprecia los tratamientos 3 y 4 de 50 y 60% de lombrihumus respectivamente
fueron los que tuvieron una temperatura de sustrato más elevada, en relación con los
otros dos tratamientos ya que de acuerdo a Navarro y Navarro (2000), el color oscuro
que presenta el lombrihumus favorece la absorción de los rayos solares y por lo tanto
hay un aumento de temperatura y a la vez actúa como un moderador de las variaciones
térmicas.
567
La temperatura del sustrato influye sobre el desarrollo y funcionamiento de las raíces y
la actividad microbiana. Así por ejemplo a temperaturas bajas la nitrificación se inhibe y
se retrasa la descomposición de la materia orgánica. Las bacterias nitrificantes,
responsables del paso del nitrógeno amoniacal a nitrógeno nítrico, manifiestan su
actividad óptima cuando la temperatura del suelo está comprendida entre 18 y 30°C
(Fuentes, 1999).
En los Cuadros 1 y 2 se presentan los análisis químicos y físicos realizados a los cuatro
tratamientos, se puede apreciar que los resultados son diferentes para cada uno. Los
análisis tanto físicos como químicos se realizaron solamente al inicio del cultivo.
568
Cuadro 1. Resultados de los análisis de las propiedades químicas de los tratamientos al inicio del cultivo de crisantemo (“Shasta” y “Fire island”). Trat. pH % de
Materia
orgánica
% N
Total
P
Extractable
ppm
Ka
Intercam-
biable
ppm
Na
Intercam
-biable
ppm
Ca
ppm
Mg
ppm
Capacidad
de
Intercambio
Catiónico
Cmol/100
Conducti-
vidad
Eléctrica
mS
1 6.30 3.68 0.3507 0.38 230.69 121.45 0.368 0.0058 28.75 1.49
2 7.78 5.2 0.32 0.54 1190.59 415.01 0.585 0.0060 45 3.74
3 8.21 5.7 0.47 0.53 1476.02 528.48 0.827 0.0082 39.38 4.35
4 8.60 6.8 0.67 0.70 1576.90 662.77 1.574 0.0058 42.5 5.20
Cuadro 2. Resultados de los análisis de las propiedades físicas de cada uno de los tratamientos al inicio del cultivo de crisantemo cultivar (“Shasta” y “Fire island”).
Tratamientos Densidad
Real
(gr/cm3)
Densidad
Aparente
(gr/cm3)
% de Espacio
Poroso
% de
Capacidad de
Campo
Testigo 1.8 0.53 26.1 35
Tratamiento
2
1.79 0.51 27.4 40
Tratamiento
3
1.79 0.53 26.25 45
Tratamiento
4
1.9 0.47 27.89 49
La densidad aparente que el sustrato muestra se encuentra en un rango un poco alto
de acuerdo a lo que mencionan Jiménez y Caballero (1990) que el rango optimo es de
0.15 a 0.45 gr/ cm3. El tratamiento 4 presento 0.47 gr/cm3 acercándose más al rango
antes mencionado, en lo que se refiere a los demás tratamientos son un poco más
pesados posiblemente esto se deba al menor porcentaje de lombrihumus en los
sustratos. Ya que como menciona Fuentes (1999) el lombrihumus es el principal
responsable de la granulometría del suelo, dando una mayor porosidad. (Pérez, 2007).
Favoreciendo la aireación y drenaje del sustrato (Navarro y Navarro, 2003). Sin
embargo Fuentes (1999) considera que dichos porcentajes de porosidad son óptimos
para un buen desarrollo y crecimiento de la planta.
569
En el Cuadro 3 se presentan los valores de las variables que resultaron ser
significativas, altamente significativas, para tratamientos, cultivares y sustratos en el
análisis de varianza (ANOVA).
Cuadro 3. Variables en estudio, F calculada y significancia estadística de los análisis de varianza (ANOVA).
Variable AltPlan No.
Hojas
Rfoliar Diamflor Flores Afoliar Phume Pseco
Tratamiento 42.99** 6.44** 7.24** 8.87** 1.83
NS
1.78
NS
5.91 ** 4.17*
Cultivares 48.12** 0.37NS 1.83
NS
29.18** 0.02
NS
0.50
NS
0.41
NS
2.16
NS
Sustratos 34.88** 1.53NS 2.61
NS
5.10* 1.91
NS
1.41
NS
1.07
NS
4.77*
AltPlan = Altura de la planta No. Hojas = Número de hojas Rfoliar = Número de ramificaciones foliares Diamflor = Diámetro de la flor Flores = Numero de flores Afoliar = Área foliar Phume = Peso húmedo Pseco = Peso seco NS = No se encontró diferencia significativa entre tratamientos (>0.05) * = Se encontró diferencia significativa (entre 0.01 y 0.05) ** = Se encontró diferencia altamente significativa (<0.01)
CONCLUSIONES
En la comparación para cultivares, el cultivar “Fire island” presentó un mejor desarrollo y
crecimiento a diferencia del cultivar “Shasta” para las variables altura de planta y
diámetro de flor.
Para proporciones de sustratos, el sustrato 3 (50% lombrihumus + 20% suelo agrícola +
20% perlita + 10% cisco) resulta ser el mejor para las variables altura de planta y peso
seco en ambos cultivares.
El sustrato 2 (40% lombrihumus + 30% suelo agrícola + 20% perlita + 10% cisco) se vio
favorecido en la variable diámetro de la flor.
En la comparación para tratamientos en el cultivar “Shasta”, el tratamiento 3 (50%
lombrihumus + 20% suelo agrícola + 20% perlita + 10% cisco) presentó mejores
570
resultados para las variables altura de planta, número de hojas, diámetro de la flor y
peso húmedo.
El tratamiento testigo para tratamientos en el cultivar “Shasta” (50% suelo agrícola +
40% perlita + 10% cisco) fue favorecido en las variables número de ramificaciones y
peso seco.
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573
ENTOMOPATÓGENOS APLICADOS AL CONTROL DE GUSANO COGOLLERO Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) EN MAÍZ
Jesús García Pereyra1, Gabriel Nicolás Aviña Martínez1
1Instituto Tecnológico del Valle del Guadiana, Durango. Km. 22 Carretera. Durango-México, 34000, Durango, Dgo. Tel. y Fax. 01 (618) 817-4787. [email protected]. Proyecto financiado por la
Fundación Produce A. C. Durango.
RESUMEN
La superficie sembrada de maíz en el estado de Durango en los últimos cinco años, fue
de 197 mil hectáreas, de las cuales 165 mil corresponden a la siembra de temporal
(84%) y 32 mil a riego (16%), en el que trabajan 24,625 productores en ambos sistemas
de producción. El rendimiento promedio de grano de maíz es de 5,320 kg/ha bajo riego
y de 861 kg/ha en temporal (INIFAP, 2008), los costos de producción ascienden a
$8,446.00 por hectárea, lo que equivale a 270 millones de pesos en toda la superficie
generando 1’182,000 jornales utilizados en los procesos de producción con 6-9 jornales
por hectárea. Una plaga que ataca al maíz en su etapa vegetativa es: El gusano
cogollero, Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) se alimenta de las hojas en formación
causando la muerte de los cogollos y las espigas, su presencia reduce el rendimiento
de grano hasta en un 30 % por hectárea (INIFAP, 2004). Cada año están en riesgo 170
mil toneladas de grano. Con el objeto de eliminar los efectos dañinos de esta plaga de
gusano cogollero, los productores emplean dosis altas de insecticidas inorgánicos
formulados a base de Piretrinas (Lorsban 480®, ACDPHOS®, Proaxis® y BH110) en
dosis que sobrepasan los dos litros por hectárea en dos aplicaciones, generando un
alto problema ambiental por contaminación. Esta plaga puede ser minimizada
utilizando insecticidas biológicos a base de hongos entomopatógenos de los géneros
Metarhizium y Paecilomyces. Para el desarrollo de este trabajo se transfirió tecnología
con el uso de un bioinsecticida comercial METATRON® a una dosis de 480 g ha-1, se
contó con la participación de 60 productores de maíz en una aplicación para 350
hectáreas, en seis comunidades. Los resultados indican que mediante la aplicación en
campo de 480 gramos por hectárea del hongo entomopatógeno a base de Metarhizium
anisopliae en la primera etapa del cultivo del maíz y la plaga está en su fase de
desarrollo de primer y segundo estadio, se disminuye su presencia hasta en un 90 %,
reduciendo el uso de insecticidas inorgánicos, hasta en un 50 %. Se realizaron
574
bioensayos bajo diseño experimental de bloques al azar con cuatro repeticiones en
donde se probó la eficiencia de dos diferentes cepas de Metarhizium anisopliae
variando la concentración del bioinsecticida de 480, 240 y 120 gramos por hectárea, en
la cámara a temperatura constante de 25 oC, humedad relativa de 80 % y un
fotoperiodo de 13 horas. Los resultados de los bioensayos indican que la mortandad fue
superior al 62 % para las seis cepas en estudio.
PALABRAS CLAVE: Bioinsecticida, bioensayos, transferencia de tecnología, gusano
cogollero
INTRODUCCIÓN
Los productores de grano de maíz del estado de Durango, siembran bajo sistema de
riego en los meses de abril a mayo, con presencia de temperaturas altas ambiente seco
y una baja humedad relativa, situación que genera alta presencia de plagas y
enfermedades, los productores, con el objeto de eliminar los efectos dañinos de
algunas plagas principalmente de gusano cogollero y chapulín, emplean dosis altas de
insecticidas inorgánicos formulados a base de Piretrinas (Lorsban 480®, ACDPHOS®,
Proaxis® y BH110) en dosis que sobrepasan los dos litros por hectárea en dos
aplicaciones. Si las condiciones ambientales no son propicias para el correcto
desarrollo del cultivo del maíz: ausencia de lluvias en la etapa de crecimiento vegetal,
una altura menor de la planta de 50 centímetros en esta etapa, la plaga persiste y es
difícil eliminarla aún y cuando se consideren más aplicaciones de insecticidas. Es
posible que estas plagas puedan ser minimizadas utilizando insecticidas biológicos a
base de Trichogramas, Crisophas, Bacterias y Hongos entomopatógenos; estos últimos
de los géneros Metarhizium y Paecilomyces (Diaz et al., 2006). La biología y los hábitos
de crecimiento de estas plagas son factor determinante para realizar bioensayos en
cámaras climáticas en el laboratorio; las hembras depositan sus huevecillos en una
cantidad de 300 a 600 en el follaje de la planta de maíz, el tiempo de desarrollo de
huevo a larva es de 5 días, posteriormente las larvas pasan por seis instares en un
tiempo de 14 a 21 días, posteriormente pasan de estado pupario a adulto (palomilla) en
13 días, estos son activos sexualmente por 5 días, en donde depositan sus huevecillos
y el ciclo se repite (Tamez et al., 2001). Artificialmente en una cámara climática, se
575
pueden realizar bioensayos para determinar hábitos de crecimiento, desarrollos
biológicos, formas de alimentación de cría y exterminio. En el caso del gusano cogollero
y chapulín para mantener la proliferación de gusano cogollero en los contenedores, en
la cámara de crecimiento, las condiciones de temperatura se deben de mantener a 25
oC, una humedad relativa del 80 %, una cantidad de luz de 13 horas, la alimentación
para las plagas es a base de follaje de maíz fresco y en su etapa adulta a base de
azúcar al 10% en algodones humedecidos, los huevos se depositan en papel y pueden
recolectarse fácilmente (Inifap, 2008). En diversos estudios de laboratorio se ha
trabajado con Metarhizium y Paecilomyces dos tipos de insecticidas biológicos
empleados para el control de gusano cogollero y chapulín, plagas de interés económico
para los productores de maíz en el estado de Durango y responsables de la perdida de
rendimiento de grano hasta de 30 %. Con el objeto de controlar esta plaga a partir del
año 2007 a petición de un grupo de productores de maíz del estado de Durango,
solicitaron a Fundacion Produce de Durango A. C., buscar alternativas más
sustentables para su combate. Realizamos un muestreo en campo de las plagas de
chapulín y gusano cogollero en el año del 2009, aislamos la cepa de Metarhizium
anisopliae que cohabita en el cuerpo del chapulín y en el primer instar del gusano
cogollero en forma natural, diseñamos una cámara de crecimiento y cría de insectos
con control de temperatura, humedad y fotoperiodo para simular las condiciones
ambientales de crecimiento de la plaga. Se trasladaron los resultados de laboratorio a
campo con 60 productores cooperantes de seis comunidades del estado de Durango.
MATERIALES Y MÉTODOS
Se aisló la cepa de Metarhizium anisopliae del insecto hospedero Spodoptera
frugiperda (J. E. Smith) mediante la técnica de batido, y se sembró en un medio de
cultivo de agar dextrosa papa, en condiciones asépticas, en una campana de flujo
laminar, la cepa se guardó en tubo de ensaye con agar inclinado; para su conservación
se efectuaron resiembras cada tres meses. Se adquirió la cepa comercial de
Metarhizium anisopliae METATRON® con el objeto de comparar la eficiencia en cuanto
a mortandad de gusano cogollero en condiciones controladas. Para los bioensayos se
efectuaron bajo diseño experimental de bloques al azar con cuatro repeticiones,
mediante un paquete de cómputo (Olivares, 1996), (en cámara de insectos y
576
crecimiento vegetal) se probaron 3 tratamientos: T1: 120 g ha-1, T2: 240 g ha-1, T3: 480
g ha-1 en cada unidad experimental se colocaron un gusano para 15contenedores (240
g del bioinsecticida con concentración de 1.2 x 1012 conidios) en la cámara la
temperatura fue constante a 25 oC, humedad relativa de 80 % y un fotoperiodo de 13 h,
la variable de respuesta fue el porcentaje de mortandad de gusanos, en cada unidad
experimental se colocaron 4 chapulines infectados con un pincel con la mezcla de cada
tratamiento, los resultados se evaluaron mediante análisis de varianza y comparación
de medias, cuando se detectó diferencia mínima significativa a una p<0.05. Se probó la
cepa comercial en campo. Se trabajó con 60 productores de maíz cooperantes de los
módulos de riego III Valle del Guadiana y IV de la presa Peña del Águila que prestaron
sus parcelas para la aplicación del bioinsecticida en campo. En las parcelas se evaluó
la eficiencia en cuanto a mortandad de gusano cogollero con el uso del bioinsecticida
comercial METATRON® y la aplicación de insecticidas inorgánicos que el productor
emplea de manera tradicional.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Bioensayos. Los resultados del análisis de varianza (Cuadro 1) indican que existió
significancia estadística para los tratamientos mas no así para las repeticiones (p<0.05)
los tratamientos, presentaron diferencias estadísticas significativas, por lo que se
procedió a determinar la diferencia mínima significativa por DMS.
Los resultados obtenidos en cada unidad experimental se aprecian en el Cuadro 2.
Cuadro 1. ANAVA de los experimentos en la cámara “LABSOL” con Spodoptera frugiperda.
FV GL SC CM F P>F
Tratamientos 3 0 0 0.00 0.05
bloques 14 1.86 0.130002 2.16
Error 42 1.86 0.06000
Total 59 5.20
577
Cuadro 2. Mortandad de Spodoptera frugiperda en cámara de crecimiento controlado.
R T1: 120 g ha-1 R T2: 240 g ha-1 R T1: 480 g ha-1
1 M 1 M 1 M
2. M 2. M 2. M
3. M 3. M 3. M
4 M 4 M 4 M
5 M 5 M 5 M
6 M 6 M 6 M
7 M 7 M 7 M
8 M 8 M 8 M
9 M 9 M 9 M
10 M 10 M 10 M
11 M 11 M 11 M
12 M 12 M 12 M
13 V 13 M 13 M
14 M 14 V 14 V
15 M 15 M 15 M
M: Muerto V: Vivo
Los resultados indican que en cualquier concentración el porcentaje de mortandad fue
similar y superior al 98 %.
Resultados en campo. Los resultados indican que la eficiencia de eliminación del
gusano fue variable en las comunidades de estudio, pero superior al 90 % rincipalmente
cuando el gusano cogollero se encuentra en el primer estadio de crecimiento, lo cual se
aprecia en las Figuras 1 y 2.
Los resultados obtenidos por encuestas con los productores en cuanto a la etapa de
crecimiento del gusano cogollero y la aplicación del bioinsecticida se aprecia en el
Cuadro 3.
578
Figura 1. Porcentaje de eliminación de gusano
cogollero mediante la utilización de hongos
entomopatogenos con productores de maíz en el
modulo de riego IV, Presa Peña del Aguila
85 %
5 %50 % 60 %
AbrahamGonzálezLabor deGuadalupeSan Jose delMolinoColonia Hidalgo
Figura 2. Porcentaje de eliminación de gusano cogollero
mediante la utilización de hongos entomopatogenos con
productores de maíz en el modulo de riego III, Presa
Guadalupe Victoria
90 %
85 %90 %
100 %
95 %
Benito Juarez
5 de Febrero
El Arenal
Montes deOcaGavilanes
Cuadro 3. Resultados de campo, en base a encuestas con productores cooperantes de los módulos de riego III, IV y Cieneguilla Poanas en la aplicación de bioinsecticida a base de hongos entomopatógenos. Nombre del productor
Ubicación (%) eliminación del gusano
Estadio del gusano detectado en campo
Insecticida aplicado, dosis y marca comercial
Manuel López Abraham González
50 Adulto ¼ L/Ha Lorsban 480®
Zuhel Gaucín Labor de Guadalupe
80 Larva (primer estadio)
½ L/Ha Lorsban 480®
Roberto Tinoco Carrera
San José del Molino
50 Larva (primer estadio)
½ L/Ha Lorsban 480®
Víctor Manuel Ríos
San José del Molino
50 Larva (primer estadio)
½ L/Ha Lorsban 480®
Cesar Maldonado Abraham González
0 Huevecillo ½ L/Ha Lorsban 480®
José Manuel Ríos
San José del Molino
50 Larva (cuarto estadio)
½ L/Ha Lorsban 480®
Jesús Gómez López
Abraham González
50 huevecillo ¼ L/ha Lorsban 480®
Eugenio Romero Abraham González
0 huevecillo 1 L/ha Lorsban 480®
José Luis de la Rosa
Rancho el Dorado
50 Larva (cuarto estadio)
Ninguno
Gerardo Duarte Colonia Hidalgo 0 huevecillo Ninguno José Luis Zamora
San José del Molino
50 Adulto 1 L/ha Lorsban 480®
Pascasio Reyes Colonia Hidalgo 0 Larva (tercer estadio)
Ninguno
Armando Favela Ortiz
Benito Juárez 100 Larva (segundo estadio)
Ninguno
Emiliano Santisteban
5 de febrero 100 Larva (segundo estadio)
Demin ½ L/ha
Silvano Chacón Benito Juárez 100 Larva (segundo estadio)
Ninguno
Jorge Rodríguez Gavilanes 100 Larva (segundo 1 L/ha Lorsban
579
estadio) Héctor Ramírez El Arenal 100 Larva (segundo
estadio) 1 L/ha Demin®
Manuel Olivas El arenal 100 Huevecillo 1 L/ha Demin® Mario Vitela Montes de Oca 100 Larva (tercer
estadio) 1 L/ha Demin®
Manuel Berumen Francisco y Madero
80 Larva (tercer estadio)
1 L/ha Demin®
Gerardo Duarte Pérez
San José del Molino
0 Larva (tercer estadio)
¼ L/ha Lorsban 480®
Luis Alberto Aguirre
Labor de Guadalupe
90 Larva (tercer estadio)
Ninguno
Erik García Flores
18 de Agosto Poanas
90 Larva (tercer estadio)
½ L/ha Lorsban 480®
Eleazar Dozal Cieneguilla Poanas
90 Larva (tercer estadio)
½ L/ha Lorsban 480®
Juan Terrones Cieneguilla Poanas
90 Larva (tercer estadio)
½ L/ha Lorsban 480®
Edgar Terrones Cieneguilla Poanas
100 Larva (tercer estadio)
½ L/ha Lorsban 480®
José Gaucín Aguilar
Abraham González
90 Larva (tercer estadio)
½ L/ha Demin®
CONCLUSIONES
En las parcelas de maíz, los productores aplicaron el bioinsecticida en la primer etapa
de crecimiento del cultivo, cuando el gusano cogollero aún se encuentra en forma de
adulto, aun no inicia su proceso de pasar al estado larvario, lo que permite que el
insecticida biológico penetre de manera más efectiva en el macho y hembra,
deteniendo su actividad reproductiva, en otro caso cuando se encuentra en el primer ó
segundo instar, el hongo entomopatógeno penetra en el gusano y su eficiencia de
eliminación es alta.
LITERATURA CITADA
Díaz M., M. Flores, S. Rodríguez & M. de la Torre. 2006. Mecanismo de acción de los
hongos entomopatógenos. Interciencia, 31(12): 856-860.
INIFAP, 2004. Estudios sobre rendimientos de maíz.
INIFAP, 2008. Boletín técnico para productores de maíz.
Olivares E. 1996. Paquete de cómputo de diseños experimentales. Facultad de
Agronomía de la Universidad Autónoma de Nuevo León.
580
Tamez Guerra, P., Galán Wong, L., Medrano Roldán, H., García Gutiérrez, C.,
Rodríguez Padilla, C., Gómez Flores, R. 2001. Bioinsecticidas: Su empleo, Producción y
comercialización en México. Ciencia UANL, 6(2): 143-152.
581
ESTIERCOL DE BOVINO Y FERTILIZACIÓN FOLIAR EN LA PRODUCCIÓN DE MAÍZ FORRAJERO
Jacob Antonio González2, Manuel Fortis Hernández1, Ignacio Orona Castillo3, Cirilo Vázquez
Vázquez3, José Miguel Omaña Silvestre4, Jorge Nery Molina Gómez5
1Instituto Tecnológico de Torreón-DEPI, [email protected];
2Dirección General de Educación
Tecnológica Agropecuaria, BEDR 122, [email protected]; 3Universidad Juárez del Estado de
Durango, Facultad de Agricultura y Zootecnia, [email protected], [email protected]; 4Colegio de
Postgraduados, Campus Montecillo, [email protected]; 5Fideicomiso de Riesgo Compartido,
RESUMEN
El objetivo fue evaluar el efecto de la aplicación de dosis crecientes de estiércol bovino
solarizado y fertilización foliar en la producción de maíz forrajero variedad San Lorenzo.
Los tratamientos consistieron en la aplicación de 1 L ha-1de fertilización foliar, dosis de
estiércol (40, 60 y 80 Ton. ha-1), un Tratamiento testigo y un Tratamiento con
fertilización (200-100: N-P205). El diseño experimental fue bloques al azar con arreglo
en Parcelas dividas. Las variables evaluadas fueron: producción de forraje verde,
materia seca, altura de planta, nitratos, amonio, temperatura y humedad del suelo. Los
resultados muestran que mayores rendimientos de forraje en verde correspondieron a
los tratamientos de 60 y 80 t ha-1, con 52.97 y 53.02 Mg ha-1, respectivamente. En
materia seca fueron de 18.54 Mg ha-1 y 18.56. Ambos tratamientos superaron a los
rendimientos medios reportados para la región de 50 Mg ha-1. El tratamiento con
fertilización química reporto 48 Mg ha-1 de forraje verde y 17 Mg ha-1 de materia seca.
El muestreo de nitratos al finalizar el experimento mostro que el tratamiento de 60 t ha-1
presento la mayor concentración de nitratos con un 23 mg kg-1; para el tratamiento
químico su valor fue 21 mg kg-1. Las interacción FA x FB no mostraron diferencias
estadísticas significas para las variables más importantes (FV, MS); debido a que el
fertilizante foliar fue aplicado en dosis muy pequeñas no reflejo en el rendimiento. Estos
resultados muestran que el estiércol bovino solarizado, es útil para el cultivo.
PALABRAS CLAVE: Zea mays L., solarización, agricultura orgánica, nitratos, amonio.
582
INTRODUCCIÓN
En la Laguna se encuentra la principal cuenca lechera del país y su producción rebasa
los dos millones de litros diarios. La intensa actividad pecuaria generen 1´200,000
toneladas de estiércol bovino, y con el manejo apropiado es factible pensar en la
producción de maíz forrajero de forma orgánica. En este contexto, la adición de
estiércol al suelo casi siempre resulta en un incremento en la actividad biológica que a
menudo mejora la estructura del suelo por el efecto de agregación que la
descomposición de productos tiene sobre las partículas del suelo (Unger y Stewart,
1984). El estiércol de bovino puede tener muy buenos niveles de nitrógeno y enriquecer
la materia orgánica, pero si no es manejado adecuadamente este puede perderse e
incluso contaminar con amonio y nitratos al ambiente (Castellanos, 1984). Las
aplicaciones relativamente grandes y frecuentes de estiércol pueden ser de gran
beneficio para las propiedades físicas de un suelo arenoso (Salazar et al., 2010). Una
desventaja del empleo de estiércol de manera inadecuada se relaciona con la
proliferación de plagas y enfermedades. Sin embargo el uso de la solarización es una
alternativa para generar fertilizantes orgánicos inocuos. Vázquez et al, (2010) reportan
que al solarizar el estiércol en la Comarca Lagunera utilizando doble capa plástica sin
albedo se alcanzan temperaturas de hasta 62˚C, que elimina los patógenos como E.
colli y Salmonella, Por otra parte, la fertilización foliar permite corregir de manera muy
rápida deficiencias de nutrientes en momentos críticos para el desarrollo, esta es una
práctica agrícola utilizada en cultivos de alta producción en los momentos donde la
absorción radicular no cubre los requerimientos del cultivo o las condiciones climáticas
no permiten la descomposición del fertilizante a formas asimilables (Mousegne y
Paganini, 2000).
El objetivo del trabajo fue evaluar la aplicación de dosis crecientes de estiércol bovino
solarizado y fertilización foliar en el desarrollo y rendimiento del cultivo de maíz forrajero
variedad San Lorenzo y su impacto en algunas propiedades del suelo.
MATERIALES Y MÉTODOS
El experimento se realizó en el ciclo agrícola primavera-verano del 2009, en el ejido
Fresno del Norte, Municipio de Francisco I Madero, Coahuila. Esta localizado
583
geográficamente entre los paralelos 25° 43´15” de Latitud Norte y 103°`15´07” de
Longitud Oeste, a una altura sobre el nivel del mar de 1,150 m.
Factores de estudio. Los factores estudiados fueron la fertilización foliar (A) y las dosis
de estiércol bovino (B); generándose diez tratamientos, quedando de la siguiente
manera:
Factor A:
A1: Con Fertilizante Foliar (1 L ha-1)
A2: Sin Fertilizante Foliar
Factor B:
B1 = Testigo absoluto
B2 = 40 t ha-1 Es
B3 = 60 t ha-1 Es
B4 = 80 t ha-1 Es
B5 = F.Q (200-100-00: N-P2O5)
Diseño experimental. El diseño experimental fue bloques al azar con cuatro
repeticiones con arreglo en parcelas divididas; siendo la Parcela grande (PA) la
fertilización foliar orgánica y la parcela chica (PC) las dosis de estiércol. El cultivo se
estableció en 40 parcelas experimentales de 3 m de ancho por 5 m de largo, con una
separación entre surcos de 76 cm. La parcela útil para la determinación de las variables
evaluadas fueron los dos surcos centrales.
Modelo estadístico. El modelo estadístico empleado fue el siguiente:
YijK = µ+ βj+ αi+ εij+ pk + αpik+ εijK. Donde:
YijK= Variable de respuesta de ijk-ésima unidad experimental.
µ = Efecto de la media general.
βj = Efecto del j-ésimo bloque.
αi = Efecto del i-ésimo nivel del factor A.
εij = Error experimental asociado a la parcela grande.
Pk = Efecto del k-ésimo nivel del factor B.
Tratamientos evaluados:
T1 = A1B1= con fert. foliar y testigo
T2 = A1B2= con fert. foliar y 40 t ha-1 ES
T3 = A1B3= con fert. foliar y 60 t ha-1 ES
T4 = A1B4= con fert. foliar y 80 t ha-1 ES
T5 = A1B5= con fert. foliar y F. químico
T6 = A2B1= sin fert. foliar y testigo
T7 = A2B2= sin fert. foliar y 40 t ha-1 ES
T8 = A2B3= sin fert. foliar y 60 t ha-1 ES
T9 = A2B4= sin fert. foliar y 80 t ha-1 ES
T10 = A2B5= sin fert. foliar y F. químico
584
αpik= Efecto debido a la interacción del j-ésimo nivel del factor A con los K-ésimos
niveles del factor B.
εijK = Error experimental asociado a la parcela pequeña.
Los resultados obtenidos se analizaron realizando análisis de varianza y pruebas de
separación de medias por la prueba de Tukey (P<0.05), en el paquete estadístico SAS
ver. 6.12 (1998).
Preparación del terreno. Se realizaron labores de barbecho a 30 centímetros de
profundidad, un paso de rastra y nivelación con Rayo Laser al 10%. Las labores de
cultivo se llevaron a cabo conforme al paquete tecnológico para la producción de maíz
forrajero para la Comarca Lagunera (Flores y Figueroa, 2010).
Método y densidad de siembra. La siembra se realizó con una sembradora de
precisión, el día 28 de Febrero a tierra “avenida” en surcos separados a 76 cm y una
distancia entre plantas de 20 cm, depositándose la semilla una profundidad de 5cm
para una densidad de 82 500 plantas por hectárea
Material genético. Se utilizó la variedad regional de maíz blanco San Lorenzo, cuyas
características son: gran adaptabilidad, alta producción de grano, ideal para ensilaje por
su alta calidad de forraje, ciclo intermedio, con una altura de planta de 1.78 a 1.95 m y
resistente al acame (Valenzuela et al., 2001).
Riegos. Se utilizó agua de pozo por medio de riego de multi compuertas (Rendón et al.,
1997), un riego de pre-siembra, primer riego de auxilio a los 30 días después de la
siembra (DDS), segundo riego de auxilio los 55 DDS, tercer riego de auxilio a los 75
DDS, cuarto riego de auxilio a los 95 DDS, todos con una lámina de 12 centímetros,
siendo en total una lámina de 60 cms., proporcionados al cultivo de maíz forrajero.
Fertilización química. La fertilización química (200-100-00: N-P2O5) fue aplicada con
las siguientes fuentes: nitrógeno urea (46-00-00) y fósforo fue fosfato mono amónico
MAP (18-46-00). Para el tratamiento de fertilización química se aplicó todo el fósforo y
la mitad del nitrógeno a la siembra y la otra mitad del nitrógeno 55 días después de la
segunda escarda.
Fertilización orgánica. El estiércol solarizado fue aplicado 30 días antes de la siembra
y fue incorporado al suelo mediante un paso de rastra de tractor a una profundidad de
20 cm. El estiércol fresco se obtuvo de un establo y se llevó al Campo experimental de
la Facultad de Agricultura y Zootecnia (FAZ) para solarizarse. La duración del proceso
585
fue de seis meses, utilizándose plástico transparente calibre 1000 sin albedo de alta
transmisibilidad. Los análisis químicos del estiércol fueron los siguientes.
Cuadro 1. Resultados de los análisis químicos del estiércol bovino solarizado
Fuente: Análisis realizado en la Cooperativa agropecuaria de la comarca Lagunera.
El fertilizante foliar orgánico fue el Fertiplus+ con 28% de N, 8.5% de P2O5 y 14% de
K2O, Azufre (S) 1.35%, Calcio (Ca) 0.19% y Magnesio (Mg) 0.086%. La primera
aplicación fue a los 28 días después de la siembra y posteriormente cada 15 días hasta
completar la dosis de 1 litro. Se siguió la recomendación técnica para este cultivo de 1
litro en 200 litros de agua por hectárea.
Variables evaluadas. Altura de planta (cm), Rendimiento de forraje verde (t ha-1),
Rendimiento de materia seca (t ha-1), Número de mazorcas (piezas), Peso de la
mazorca (g), Altura a la base de la mazorca (cm), Número de hojas (piezas), Diámetro
de tallo longitudinal y transversal (cm), Altura de planta punta espiga (de la base de la
espiga a la punta de la espiga).
Característica
Contenido
Ph E 10.11
Materia orgánica % 15.31
Carbonatos totales
(C.T) % 17.50
Nitrógeno % 1.25
Fosforo % 0.92
Potasio % 1.32
Calcio % 3.56
Magnesio % 1.27
Sodio % 2.35
Fierro m kg-1 9.87
Cobre m kg-1 2.11
Zinc m kg-1 3.20
Manganeso m kg-1 7.86
586
El muestreo de altura de planta se hizo a los 20, 34, 48, 71 DDS y al momento de la
cosecha, midiendo con un flexómetro la altura de diez plantas previamente etiquetadas.
El rendimiento de forraje verde se obtuvo cosechando cinco plantas de cada unidad
experimental. La cosecha se realizó cuando la línea del grano de almidón se
encontraba a un tercio (poco después del estado lechoso-masozo).
Para determinar materia seca (MS) se tomó una planta de cada una de las muestras
cosechadas y se colocó en una estufa a 60°C por 72 h; posteriormente se determinó el
peso seco y por diferencia de pesos se calculó el rendimiento de materia seca por
tratamiento.
Variables evaluadas en el suelo: Propiedades Físico – químico: Materia orgánica (%),
Humedad (%), Temperatura (˚C), pH, Conductividad eléctrica (dsm-1), Nitratos(mg kg-1),
Amonio(mg kg-1).
La materia orgánica, pH, conductividad eléctrica, Nitratos y Amonio se determinaron
tomando muestras al inicio y al final del experimento a 0 -30 cm de profundidad. Las
muestras fueron analizadas en el laboratorio de suelos de la Cooperativa Agropecuaria
de la Laguna, siguiendo la NOM-021-SEMARNAT-2000 (DOF, 2002).
El muestreo para determinar humedad del suelo se realizó a dos profundidades de 0 –
7.5 y de 7.5 – 15 cm. Las muestras de cada estrato se pesaron en fresco
posteriormente se colocaron en una estufa a 80 °C por 24 h. Antes de colocar las
muestras en la estufa, se pesaron las taras, para ser descontado su peso. Para la
temperatura del suelo se tomaron a dos profundidades de 0-7.5 y 7.5-15 cm, ésta se
llevó a cabo con un termómetro digital a las 14 h.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Factor A (fertilización foliar), Diámetro de tallo. Los resultados de los análisis de
varianza mostraron alta significancia (P≤0.05) para esta variable a los 71 DDS. El
diámetro de tallo (longitudinal y transversal) presento mayor grosor al aplicar fertilizante
foliar orgánico obteniendo valores de 2.69 cm y 2.10 cm, respectivamente. El
tratamiento sin aplicación de fertilizante foliar fue de 2.58 y 1.97 cm. Esto reflejo las
bondades de usar fertilización foliar orgánica al obtener plantas más vigorosas y
resistentes al acame.
587
Rendimiento de Forraje Verde (FV) y Materia Seca (MS). En la Figura 1, se observan
los resultados para estas variables los cuales fueron de 50.16 Mg ha-1 de forraje en
verde y 17.56 Mg ha-1de materia seca. Estos valores fueron superiores a los
tratamientos sin aplicación de fertilizante foliar los cuales presentaron valores de 48.62
Mg ha-1 y 17.01 Mg ha-1, respectivamente. Aparentemente, la fertilización foliar logro
suplir los requerimientos nutritivos del cultivo. Trinidad y Aguilar (2000) reportaron un
incremento promedio del rendimiento de grano de maíz del 17.7%al aplicar tres
aspersiones de NPK a partir de una formula con 21% de N, 3% de P, 3% de K y 26.7%
de elementos menores.
Figura 1. Comportamiento del rendimiento de forraje verde y materia seca en el cultivo de maíz forrajero con aplicaciones de fertilización foliar. Factor B (dosis de estiércol), Humedad del suelo (HUM). En relación a la variable
HUM el análisis de varianza también mostro diferencias altamente significativas
(P≤0.05) a los 20, 34 y 71 DDS; presentándose mayor humedad del suelo en los
tratamientos de 60 t ha-1y 80 t ha-1. En la Figura 2, se aprecia que en el muestreo a los
20 DDS el tratamiento que presento mayor humedad del suelo fue el de 60 t ha-
1(58.13%); el cual fue estadísticamente igual al testigo. Para el muestreo a los 34 DDS
el tratamiento químico fue el mejor con 23.69%, sin embargo fue estadísticamente igual
al de 40 t ha-1 (23.19%) y para el tercer muestreo (71 DDS) el mejor tratamiento fue el
de 60 t ha-1 de estiércol con un valor de 65 % de humedad, superando
significativamente al químico (58.29%) y al testigo (53.76%). Al respecto, Castellanos
0
10
20
30
40
50
60
Con fertilización Sin fertilizacion
Mg
ha-1
Rendimiento
FV MSa
a b
b
588
(1986;1996) observó que el contenido de humedad aumenta debido a prácticas de
aplicación de abonos orgánicos; esto lo atribuye a que disminuye la densidad aparente,
se incrementa la porosidad y se modifica la estructura al mejorar la formación de
agregados. López et al., (2010) encontraron que la aplicación de 40 t ha-1 y 60 t ha-1 de
estiércol bovino fue el que mejor retuvo y conservo la humedad a través del tiempo;
resultados similares fueron reportados por Salazar et al., (2009).
Figura 2. Comportamiento de la humedad del suelo en el cultivo de maíz forrajero a los 20,34 y 71 DDS por efecto de la aplicación de estiércol bovino solarizado.
Temperatura del suelo (TS). Se encontraron para esta variable diferencias altamente
significativas (P≤0.05); ello implica que las cantidades de estiércol aplicado tuvieron
efecto sobre la temperatura del suelo en las profundidades de 0 – 7.5 cm y 7.5-15 cm.
En la Figura 3, se muestra que el tratamiento de 40t ha-1 y 60 t ha-1, presentaron la
mayor temperatura en la profundidad de 0-7.5; esto refleja la mayor intensidad de
descomposición orgánica y con altas temperaturas se favorece una mayor actividad de
los microorganismos. También se observa que a mayor profundidad la temperatura
desciende en promedio 3°C. Salazar et al. (2009), señalan que la temperatura es
inversamente proporcional a la profundidad del suelo, lo que indica que las bacterias
encargadas de la transformación del N a nitratos son mesófilas y se desarrollan mejor
en temperaturas que oscilan entre 25 a 5ºC para su óptimo metabolismo.
0
20
40
60
80
100
120
Testigo 40 t ha-¹ 60 t ha-¹ 80 t ha-¹ FQ
Hu
me
dad
de
l su
elo
(%)
Tratamientos
20DDS 34DDS 71DDS
b
b,c d
b
a
c c a
b c
c,d
a
a,b
c
a
589
Figura 3. Comportamiento de la temperatura del suelo a dos profundidades a los 97 DDS por efecto de la aplicación de dosis de estiércol solarizado en el cultivo de maíz forrajero.
Nitratos (N-NO3-) en Suelo. En la Figura 4, se pueden observar los valores
encontrados de nitratos para cada tratamiento evaluado. En el primer muestreo
realizado al inicio del trabajo fueron estadísticamente iguales el tratamiento de 40 t ha-1
y el químico con 9.34 y 11.29 mg kg-1, respectivamente. El tratamiento de 60 t ha-1
presento una concentración de 7.70 mg kg-1; para los demás tratamientos no hubo
diferencias significativas. En el segundo muestreo, realizado a los 97 DDS, se
encontraron diferencias significativas (P≤0.05), siendo el tratamiento de 60 t ha-1 el que
presento mayor contenido de nitratos (22.97 mg kg-1), seguido del tratamiento con
fertilización química con 21.36 mg kg-1; en el tratamiento testigo se encontró el valor
más bajo de nitratos (8.74 mg kg-1). La profundidad del muestreo para nitratos fue de 0
a 7.5 cm, ya que la mayor cantidad de nitratos ahí se encuentran debido a que los
microorganismos que participan en su transformación son aerobios.
0
5
10
15
20
25
30
Testigo 40 t ha-¹ 60 t ha-¹ 80 t ha-¹ FQ
Tem
pe
ratu
ra d
el s
ue
lo(˚
C)
Tratamientos
0 - 7.5 cm 7.5 -15 cm
c
a b
abc a ab
ab
bc
ab ab
590
Figura 4. Comportamiento de nitratos (N-NO3-) en suelo al inicio del experimento y a los
97 DDS, en el cultivo de maíz forrajero por efecto de la aplicación de dosis de estiércol solarizado.
Cueto et al. (2006) mencionan que el cultivo de maíz demanda una mayor cantidad de
N a los 66 DDS, ya que el crecimiento vegetativo es alto por lo que se refleja en la
disminución de nitratos en el suelo. Salazar et al. (2007), mencionan que existen
grandes cantidades de N orgánico en el suelo, solamente una pequeña fracción se
encuentra disponible para los microorganismos, misma que se conoce como N orgánico
potencialmente mineralizable, el cual constituye menos del 10% del N orgánico total del
suelo.
Amonio (N-NH4+) en el Suelo. En lo que respecta al amonio, también se encontraron
diferencias significativas al final del experimento. En la Figura 5, se observa que en el
primer muestreo la mayor concentración de amonio se encontró en el tratamiento de 60
t ha-1 con una concentración de 12.37 mg kg-1; el de 80 t ha-1 tuvo un valor de 8.62 mg
kg-1. Para el segundo muestreo el tratamiento de 80 t ha-1 mostro la mayor
concentración con 13.41mg kg-1; seguido del tratamiento químico con 12.60 mg kg-1;
ambos valores se consideran medios de acuerdo a la STI (Hirzel et al., 2004). Salazar
et al., (2009) encontraron valores similares (20 mg kg-1)a una profundidad de 30 cm con
aplicaciones de estiércol bovino; señalan que de manera general estos resultados son
normales para los suelos de la Comarca Lagunera donde se aplica el estiércol bovino
en general, la concentración del amonio tiende a bajar después de los 30 cm de
profundidad debido a que la mayor actividad microbiológica se presenta precisamente
0
5
10
15
20
25
30
Testigo 40 t ha-¹ 60 t ha-¹ 80 t ha-¹ FQ
NO
3- (m
g kg
-1)
Tratamientos
Inicial 97 DDS
b
b,c
c
b
a a
c
a,b c a
591
en ese estrato ya que la mineralización decrece conforme aumenta la profundidad en el
suelo, principalmente porque las condiciones de desarrollo bacteriológico son más
limitadas.
Figura 5. Comportamiento de amonio (N-NH4+) en el cultivo de maíz forrajero al inicio
del experimento y a los 97 DDS, por efecto de la aplicación de estiércol bovino solarizado.
Altura de planta (AP). En relación a la altura de planta y su efecto por las dosis de
estiércol, la mayor respuesta se manifestó a los 71 DDS en el tratamiento de 60 t ha-1
(235.81 cm), para el resto de los tratamientos no se encontraron diferencias. Este
comportamiento puede deberse a que las dosis de estiércol suplieron los
requerimientos nutritivos del cultivo reflejándose en una óptima altura de planta. Fortis
et al. (2009), al evaluar un experimento con aplicación de abonos orgánicos
(biocomposta y vermi composta) en la producción de maíz forrajero observaron que la
variable altura de planta (AP) no mostro diferencias significativas entre tratamientos; la
altura promedio fue de 1.86 m al final del ciclo del cultivo.
Rendimiento de forraje verde (FV) y materia seca (MS). El análisis de varianza
presentó diferencias significativas para el rendimiento de maíz. Esto significa que las
dosis de estiércol influyeron en los rendimientos obtenidos, además, indican que el
estiércol propició un mejor balance nutrimental. Los tratamientos de 80 t ha-1 y 60 t ha-1
fueron estadísticamente iguales y presentaron los mejores rendimientos con 53.02 Mg
ha-1 y 52.97 Mg ha-1, respectivamente (Figura 6). Estas dosis de estiércol superaron los
rendimientos medios de forraje en verde reportados por INIFAP (2006) de 50 Mg ha-1
para la Comarca Lagunera.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Testigo 40 t ha-¹ 60 t ha-¹ 80 t ha-¹ FQ
NH
4+ (
mg
Kg -
1 )
Tratamientos
Inicial 97 DDS
c
a
d
bc
c
a,b a
b,c b bc
592
López et al. (2001), al evaluar cuatro tratamientos 20,40 y 60 t ha-1 de estiércol bovino y
fertilización química (160-80-00), concluyen que el más alto rendimiento de materia
verde (62.50 Mg ha-1) se obtuvo con el tratamiento dos (40 t ha-1 de estiércol bovino).
Hirzel et al. (2004) evaluó tres dosis de estiércol bovino (60, 90 y 120 t ha-1) y tres dosis
de composta (60, 90 y 120 t ha-1) y fertilización química en maíz forrajero, encontrando
que el más alto rendimiento de forraje verde (67 Mg ha-1) se obtuvo con la dosis más
alta de estiércol bovino (120 t ha-1).Salazar et al.(2009:2010), al aplicar estiércol con
dosis de 0, 40, 80, 120 y 160 t ha-1, y compararlo con fertilizante químico, encontrando
que con los tratamientos de 80 y 120 t ha-1, obtuvieron los mejores rendimientos de
forraje verde.
Figura 6. Comportamiento del rendimiento de forraje verde (FV) y materia seca (MS) en el cultivo de maíz forrajero por efecto de la aplicación de dosis de estiércol solarizado.
En relación a la materia seca también el análisis de varianza presento diferencias
significativas (P≤0.05). Los mejores tratamientos fueron los de 60 t ha-1 y 80 t ha-1 de
estiércol, los cuales fueron estadísticamente iguales con 18.54 Mg ha-1 y 18.56 Mg ha-1,
respectivamente. Estos superaron al testigo y al tratamiento químico cuyos valores
fueron de 15.02 Mg ha-1 y 17.04 Mg ha-1 de MS, respectivamente (Figura 6).
Salazar et al. (2007), obtuvieron 19.62 Mg ha-1 con 40 t ha-1 de estiércol bovino;
Figueroa et al. (2010) registraron rendimientos de 22.1 Mg ha-1 de MS con el uso de
estiércol, y de 20.2 Mg ha-1 al utilizar fertilizante químico.
El incremento en la producción de los tratamientos orgánicos se explica a que el
estiércol no sólo retiene la humedad por más tiempo, sino que además es una fuente
0
10
20
30
40
50
60
Testigo 40 t ha-¹ 60 t ha-¹ 80 t ha-¹ FQ
Mg
h
a-1
Tratamientos
FV MS
c
a
b a
c
b a b
a b
593
que libera los nutrientes de manera paulatina a través de todo el ciclo fenológico
(Lianne et al., 1999; Salazar et al., 2003).
Interacción entre parcela grande y parcela chica. Las interacción FA x FB no
mostraron diferencias estadísticas significas para las variables más importantes (FV,
MS); probablemente esto se debió a que el fertilizante foliar fue aplicado en dosis muy
pequeñas lo cual no reflejo su impacto en el rendimiento.
CONCLUSIONES
La fertilización foliar orgánica incremento el diámetro de tallo, el rendimiento de materia
seca y forraje verde. Los abonos orgánicos incrementan el RFV y materia seca, siendo
la mejor dosis con 60 t ha-1 en comparación del tratamiento químico. Los N-NO3- y N-
NH4+ se incrementan al incorporar 60 t ha-1
, así como el contenido de Materia orgánica.
La aplicación de abonos orgánicos incrementa la presencia de nitratos lo que permitiría
no aplicar nitrógeno al menos al inicio de un nuevo ciclo agrícola. Las variables
evaluadas en suelo (materia orgánica, conductividad eléctrica y pH) se encuentran
dentro de los rangos permisibles para el buen desarrollo del cultivo de maíz. En relación
a la interacción dosis de estiércol y fertilización foliar, se puede concluir que no se
reflejaron los efecto interacción debido a que el fertilizante foliar fue aplicado en dosis
muy pequeñas lo cual no reflejo su impacto.
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596
EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DE SEMILLAS DE AMARANTO Y JITOMATE PRODUCIDAS CON DOS MÉTODOS BAJO UN SISTEMA DE CULTIVO
BIOINTENSIVO
Tenorio López, Marisol1; Luna Ruiz, José De Jesús1; Moreno Rico, Onésimo; Sosa Ramirez, Joaquín1
1 Universidad Autónoma de Aguascalientes, UAA. Maestría en Ciencias Agronómicas. Av. Universidad #
940, Cd. Universitaria, 20131. [email protected], [email protected]
RESUMEN
Los sistemas agrícolas de pequeña escala en países en desarrollo, tienen sistemas
informales de abastecimiento de semillas, los cuales no cuentan con procedimientos
para caracterizar la calidad de la semilla. Existe la necesidad de encontrar formas
rentables para producir semillas orgánicas de calidad en lotes pequeños. La falta de
protocolos eficientes para producir semillas de alta calidad en el Sistema de Cultivo
Biointensivo (SCB), pone en riesgo la calidad y diversidad de cultivos, su
autosuficiencia y la productividad del sistema. En la presente investigación se busca
caracterizar la calidad de la semilla producida bajo los principios del SCB, y evaluar la
incorporación de prácticas de tecnología de semillas a fin de conocer si dichas prácticas
mejoran la calidad de la semilla bajo el SCB. La evaluación se llevará a cabo en campo
y laboratorio durante 2013 y 2014. El trabajo de campo estará enfocado a la producción
de semilla de jitomate y amaranto bajo el SCB a fin de comparar un método
convencional (MC) contra un método alternativo (MA) para producir semillas. En el MA
serán incorporadas diversas prácticas basadas en tecnología de semillas, como origen
de la semilla preparación del semillero y trasplante, prácticas relacionadas con el
trasplante, prácticas relacionadas con la sanidad de la plantación, prácticas
relacionadas con aislamiento reproductivo, autofecundación, cosecha y acarreo de
planta; prácticas de extracción de semilla, desinfección, prácticas de secado,
almacenamiento y protección de semillas. Se analizarán diferentes atributos de calidad
de semillas de amaranto y jitomate (densidad, porcentaje de germinación, vigor,
viabilidad, contenido de humedad, sanidad y pureza varietal), producidas con el MC y
MA, ambos bajo el SCB. Se aplicara un diseño experimental en bloques al azar con dos
tratamientos (MC y MA) y tres repeticiones.
597
PALABRAS CLAVE. Semillas, calidad, amaranto, jitomate, biointensivo.
INTRODUCCIÓN
La semilla es el recurso más importante para continuar el ciclo de vida de la mayoría de
las plantas cultivadas.
La importancia de identificar y mantener la diversidad de cultivos ha sido reconocida
como una prioridad a nivel mundial, con diversos programas que se han impulsado
desde la Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO). Si bien
existente esfuerzos y proyectos de gran envergadura como la Bóveda Global de
Semillas de Svalbard, es necesario e imprescindible fortalecer el rol de los pequeños
agricultores en la creación y conservación de la diversidad de cultivos hortícolas.
Es común que en los sistemas de agricultura sustentable y orgánico, se asuma que la
calidad de la semilla está dada por las prácticas de manejo agrícola, sin embargo se
cuenta con poca información sobre los atributos de calidad de la semilla producida bajo
dichas condiciones, por lo que se propone con la presente investigación caracterizar los
atributos de calidad de la semilla producida bajo los principios del Sistema de Cultivo
Biointensivo, y evaluar la incorporación de prácticas de tecnología de semillas a fin de
conocer si dichas prácticas mejoran la calidad de la semilla bajo el Sistema de Cultivo
Biointensivo.
Los sistemas agrícolas de pequeña escala en países en desarrollo, comúnmente tienen
sistemas informales de abastecimiento de semillas. Estos sistemas informales alcanzan
hasta el 80 % del suministro de semillas en muchos países. Estos sistemas han sido
criticados en razón de que la producción de semilla no se evalúa con pruebas de
sanidad de semilla; la falta de alternativas para producir semillas de buena calidad a
pequeña escala conlleva el riesgo de usar semillas portadoras de patógenos y
enfermedades (Biemond et al., 2013). En la 1° Conferencia Mundial sobre Semillas
Orgánicas, se concluyó que faltan reglas claras y armonizadas para crear certidumbre
comercial sobre la producción de semillas orgánicas (IFOAM, 2004). Por lo cual se
destaca que existe la necesidad de encontrar formas rentables para producir semillas
orgánicas de calidad en lotes pequeños (Deleuran, y Boelt, 2009).
En el Sistema de Cultivo Biointensivo no existen un protocolo para la producción de
semillas de calidad, y por lo tanto los pequeños productores biointensivos están
598
produciendo semilla bajo el mismo proceso técnico que se usa para producir “grano”. La
falta de protocolos eficientes para producir semillas de alta calidad en el Sistema de
Cultivo Biointensivo, pone en riesgo la calidad y diversidad de cultivos, su
autosuficiencia y la productividad del sistema.
Revisión de literatura
¿Qué es la calidad de semillas? El término “calidad de la semilla”, se utiliza para
describir el valor total de un lote de semilla para un propósito dado, e incluye los
componentes de la especie, pureza física, pureza varietal, masa de la semilla,
germinación, vigor, contenido de humedad y sanidad de la semilla (Copeland y
McDonald, 2001; Hampton, 2013).
El establecimiento exitoso de un cultivo de semillas de alta calidad, requiere de semillas
seleccionadas que cumplan con diferentes expectativas: 1) Alto porcentaje de
germinación; 2) Germinación rápida y uniforme; 3) Producción de plántulas normales y
vigorosas; 4) Semillas que presenten poca sensibilidad a factores externos, lo cual les
permitan germinar en un amplio rango de condiciones agroclimáticas (Corbineau,
2012).
La incorporación de prácticas de manejo de semillas, puede incrementar varios
indicadores de calidad a la vez, a excepción de aquellas prácticas que solo sean
puntuales para un indicador de calidad en particular (Rao et al., 2006, George, 2011).
Análisis de semillas. Estos análisis evalúan atributos de calidad como son el potencial
de geminación, la pureza varietal, la sanidad y el contenido de humedad. Una gran
mayoría de países han adoptado reglas para el análisis de semillas, en específico las
establecidas por la Asociación Internacional de Análisis de Semillas (International Seed
Testing Association ISTA) o por la Asociación de Oficiales de análisis de semillas
(Association of Official Seed Analysts) (Elias et al., 2012).
Los métodos de evaluación de calidad de semilla proporcionan información para
predecir el rendimiento de la semilla en campo, dato que es necesario y valioso para la
industria semillera (Corbineau, 2012).
En cualquier sistema de cultivo, la germinación de la semilla y el vigor son los atributos
más importantes de calidad de semilla. Para la determinación de las pruebas, será de
especial importancia la selección de muestras de semilla a partir de un lote o población
específica (George, 2011).
599
Sanidad de semillas. Las enfermedades de las plantas, son una de las mayores
amenazas para la seguridad alimentaria, contribuyendo a la desnutrición de más de 800
millones de personas en el mundo. Muchas enfermedades vegetales son trasmitidas
por las semillas, y por ello la importancia de incidir en la sanidad. Plantar semillas
infectadas incrementa la falta de germinación, la mortalidad de la plántula y las
enfermedades en el cultivo (Biemond et al., 2013).
La producción de semilla a pequeña escala
El proceso de rescate de semillas de variedades locales tiene niveles diferenciados de
conocimiento del agricultor, en relación al tipo de características del cultivo (Kraft et al.,
2010).
Sistema de cultivo biointensivo
El Sistema de Cultivo Biointensivo es un tipo de agricultura sustentable y orgánica en
pequeña escala, cuya finalidad principal es producir más alimentos en el menor espacio
posible, disminuyendo los costos energéticos y económicos, así como la demanda de
agua, y restaurando la fertilidad del suelo. Es una opción viable para los pequeños
productores, que buscan aumentar y mantener la calidad de su producción, y mantener
la fertilidad de su suelo (Jeavons, 2001).
La semilla de amaranto. El amaranto se considera una semilla de extracción en seco,
lo cual se realiza directamente después de que las estructuras florales se han secado.
El género Amaranthus hybridus, pertenece a la familia Amaranthaceae.
El amaranto, Amaranthus hybridus cultivo con más de 5000 años de antigüedad,
constituyó el alimento básico de los incas, aztecas y otros grupos precolombianos en
toda América. Desde los años 1970s se ha logrado captar un creciente interés debido a
su potencial como alimento y su calidad nutritiva (Syen-Erik et al., 2002; Coimbra, y
Salema, 1994).
Los amarantos son en gran medida auto-polinizados, aunque se considera que más de
un 30 % tiene polinización cruzada debido a la dispersión del polen por el viento, en
razón de ello se recomienda un aislamiento de 200 metros para la producción de
semilla certificada.
La semilla de jitomate. A fin de evaluar un cultivo que presenta extracción húmeda
además de diversos problemas debido a sanidad de la semilla se seleccionó el
Jitomate.
600
El género Lycopersicon sp. pertenece a la familia Solanaceae.
La productividad de las plantaciones de Jitomate depende de la calidad de la semilla, el
tratamiento dado, y el sustrato respectivamente (Mtui et al., 2010).
Si bien el Jitomate es generalmente considerado un cultivo autopolinizable, en muchas
ocasiones puede ocurrir polinización cruzada. Se considera que para la producción de
semilla una distancia de aislamiento segura es de 200 metros, de otro cultivo de
jitomate (George, 2009).
Objetivo general. Evaluar la calidad de semillas de amaranto y jitomate producidas con
dos métodos (convencional y alternativo), bajo el Sistema de Cultivo Biointensivo.
Objetivos específicos
1.- Caracterizar la calidad de semillas originales de amaranto y jitomate producidas con
el método convencional, bajo el Sistema de Cultivo Biointensivo.
2.- Evaluar la calidad de semilla de amaranto producida con dos métodos (convencional
y alternativo).
3.- Evaluar la calidad de semilla de Jitomate producida con dos métodos (convencional
y alternativo) bajo el Sistema de Cultivo Biointensivo.
Hipótesis general. La calidad de semillas producidas de manera convencional bajo el
Sistema de Cultivo Biointensivo mejora con las prácticas basadas en tecnología de
semillas.
Hipótesis particulares
1.- La calidad de semilla de amaranto producida de manera convencional bajo el
Sistema de Cultivo Biointensivo mejora con prácticas basadas en tecnología de
semillas.
2.- La calidad de semilla de Jitomate producida de manera convencional bajo el
Sistema de cultivo Biointensivo mejora con prácticas basadas en tecnología de semillas.
Schmitt et al., (2009) realizan investigación a fin de controlar Phoma valeranellae
mediante el uso de métodos físicos y el uso de agentes de origen natural, en donde
discuten, que tanto los medios físicos como el uso de aceite de tomillo (Thymus spp.) al
0.1 % en agua caliente a 40°C fueron los métodos más eficaces.
Mtui et al. (2010), realizan un estudio para evaluar los efectos del tratamiento de
semillas y el mantillo sobre bacterias patógenas transmitidas por semillas. Determinan
que la solución de cloro al 2 %, y el tratamiento en agua caliente en varias fases,
601
reducen significativamente la presencia de Xanthomonas campestris, en comparación
con el control y el uso del producto Rodomil.
Corbineau (2012), busca destacar que la calidad de semilla depende de condiciones
tanto del desarrollo de la semilla, como de su almacenamiento, y esta se puede ir
modulando, al momento de introducir tratamiento a la semilla.
Mbega et al. (2012), presenta un estudio en donde se evalúan 11 aceites esenciales
aplicados a la semilla de tomate como tratamiento para el control de Xanthomonas
perforans en tomate. Los resultados obtenidos muestran que tanto Romero
(Rosmarinus officinalis) como Eucalipto (Eucalyptus globules Labill.), fueron los mejor
evaluados, dado que presentan capacidad de controlar el crecimiento de unidades
formadoras de colonias (CFU), y no tienen efectos negativos en la germinación de la
semilla, además de permitir mayor vigor en las plántulas después de su aplicación.
MATERIALES Y MÉTODOS
La evaluación se llevara a cabo en campo y laboratorio durante 2013 y 2014. El trabajo
de campo estará enfocado a la producción de semilla de jitomate y amaranto bajo el
Sistema de Cultivo Biointensivo a fin de comparar un método convencional y un método
alternativo para producir semillas. En el método alternativo se pretende incorporar una
serie de prácticas basadas en la tecnología de semillas. El trabajo en laboratorio estará
enfocado a evaluar y comparar la calidad de semillas (vigor, densidad, viabilidad,
porcentaje de germinación, porcentaje de humedad, sanidad, pureza varietal), tanto de
amaranto como de jitomate, producidas con el método convencional y alternativo, bajo
el Sistema de Cultivo Biointensivo.
Localización del sitio experimental. El trabajo de campo se realizará en el Huerto de
Investigación y Capacitación en Cultivo Biointensivo “El Mezquite”, con domicilio calle
de la Capilla #108, Villas de Monte Claro, municipio de Jesús María, estado de
Aguascalientes, México. El área se encuentra en las coordenadas geográficas
102.411478 longitud oeste, 21.895274 latitud norte, a una altitud de 1963 metros sobre
el nivel del mar.
El suelo de esta área se ha cultivado durante 6 años (desde noviembre de 2006 a la
fecha) bajo los principios del Sistema de cultivo Biointensivo de alimentos.
602
Diseño experimental. Se aplicara un diseño experimental en bloques al azar con dos
tratamientos (método convencional y método alternativo) y tres repeticiones.
Se entenderá por Método Convencional (MC), las prácticas normales para producir
semilla bajo los principios del Sistema de Cultivo Bioitensivo (SCB), descritas
previamente en el marco teórico.
Se entenderá por Método Alternativo (MA), las prácticas del SCB, más la incorporación
de prácticas basadas en tecnología de semillas.
Los métodos serán asignados a parcelas pareadas de 5 m2 cada una. Dos parcelas
conforman una cama de cultivo biointensivo de 10 m2 (2 m x 5 m). Se usaran tres
camas para el experimento y tres parcelas por método; cada parcela será considerada
una unidad experimental.
Producción de semilla de amaranto
Este cultivo representa las especies alógamas de extracción en medio seco
Diseño de la investigación
1.1. Origen de la semilla
Se usara semilla de amaranto cosechada en 2011 y producida bajo el sistema
biointensivo.
1.2. Prácticas propuestas en cada método para la producción del almácigo
Método Convencional MC Método Alternativo MA
1.2. Preparación del semillero y trasplante
1.- Se preparan los almácigos en cajas de madera con profundidad de 8 cm, con proporción de 1:1:1. 2.- Se esparce la semilla al voleo sobre la base del almácigo. 3.- La plántula será trasplantada a un segundo almácigo a los 8 dds. 4.- Las plántulas permanecerán en el segundo almácigo durante 14 d.
1.2.1.- Se preparan los almácigos en una proporción de 1:1. 1.2.2.- Realizar tratamiento preventivo al sustrato mediante el uso de té plantas. 1.2.3.- Realizar selección de semillas que presenten características morfológicas. 1.2.4.- Realizar tratamiento preventivo a la semilla previo a la siembra del almácigo, en agua caliente. 1.2.5.- Cubrir la semilla con una capa fina de vermiculita. 1.2.6.- Selección de plántula para transplante. 1.2.7.- La plántula será trasplantada a un segundo almácigo a los 8 dds, con espaciamiento de 5 cm entre plantas. 1.2.9.- La plántula permanecerá en el 2do almácigo durante 14 d.
1.3. Prácticas relacionadas con el trasplante
1.- Distanciamiento (densidad): a 30 cm de
1.3.1.- Distanciamiento (densidad): a 45 cm de forma equidistante. Con densidad de 25 plantas por 5 metros
603
forma equidistante. Con densidad de 75 plantas por 5 m2.
cuadrados. 1.3.2.-Formato “Prácticas de manejo”.
1.4. Prácticas relacionadas con la sanidad de la plantación
1.- Realizar observación de plántulas, sin llevar registro de datos.
1.4.1.- Labores de limpieza y manejo de plantas silvestres. 1.4.2.- Se realizará una revisión de cada planta una vez por semana.
1.5. Prácticas relacionadas con el aislamiento reproductivo y autofecundación
1.- No se realiza una selección de planta-flor, todo se maneja como un solo lote de grano.
1.5.1.- Se seleccionaran las plantas más vigorosas y sanas. 1.5.2.- Antesis, se iniciará con las prácticas de autofecundación, y se realizará el aislamiento de la inflorescencia.
1.6. Prácticas relacionadas con la Cosecha y Acarreo de planta-flor
1.- Cosecha de la plántula.
1.6.1.- Se realizará una cosecha selectiva.
1.7. Prácticas de Extracción de semilla y desinfección
1.- Realizar la extracción de semilla y con trilla manual. 2.- Limpieza de semilla.
1.7.1.- Cribado de la semilla. 1.7.2.- Beneficio de una parte del lote de semilla con un graduador y limpiador Office Texter. 1.7.3.- Se evalúan los siguientes tratamientos para desinfección: a) Aceite esencial de Romero (Rosmarinus officinalis) 2 % de concentración (Mbega et al., 2012). b) Solución clorada al 1.2% durante 5 minutos.
1.8.- Prácticas de secado de semilla, almacenamiento y protección
1.- Posterior a que la semilla se encuentra limpia, se almacena.
1.8.1.- Secado de semilla. 1.8.2.- Medición de contenido de humedad. 1.8.3.- Procedimientos para secado de semilla: a) Secado mediante el uso de gel de sílice auto indicador granulado naranja. b) Cloruro de calcio anhidro. 1.8.4.- Cuantificar contenido de humedad de la semilla, entre 5 y 8 % de humedad para su almacenamiento. (Rao et al., 2006)
2.- Experimento: producción de semilla de jitomate
Este cultivo representa especies alógamas de extracción en medio húmedo.
Diseño de la investigación
2.1. Origen de la semilla
Se usará semilla de Jitomate (Lycopersicum esculentum) variedad cherry Chadwick
cosechada en 2012 y producida bajo el sistema biointensivo convencional.
2.2. Prácticas propuestas en cada método para la producción del almácigo
Método Convencional MC Método Alternativo MA
2.2. Preparación del semillero y trasplante
Se realiza un procedimiento semejante a las semillas de amaranto, en donde se hace variación en relación a las
Se realiza un procedimiento semejante a las semillas de amaranto, en donde se hace variación en relación a las distancia para el cultivo, por lo que solo se citan los puntos que muestren diferencias del amaranto.
604
distancia para el cultivo. 3.- La plántula se trasplanta un almácigo profundo (15 cm) a los 30 dds con espaciamiento de 5 cm entre plantas.
2.2.4.- Se realizará tratamiento preventivo a la semilla previo a la siembra del almácigo en agua caliente a 37°C por 10 minutos, posteriormente se colocan en un baño de agua a 50°C por 25 minutos.(Mtui, y col., 2010). 2.2.8.- Trasplante a los 30 dds, a un segundo almácigo profundo (15 cm) con espaciamiento de 6 cm entre plantas.
2.3. Prácticas relacionadas con el trasplante
1.- Distanciamiento (densidad): se realizará a 45 cm de forma equidistante. Con densidad de 25 plantas por 5 m2.
2.3.1.- Distanciamiento (densidad): se realiza a 60 cm de forma equidistante. Con densidad de 15 plantas por 5 metros cuadrados. 2.3.2.- Entre cada 4 planta se ubica 1 planta de albahaca. (Ocimum basilicum).
2.4. Prácticas relacionadas con la sanidad de la plantación
1.- Realizar observación de las plántulas.
2.4.1.- Labores de limpieza y manejo de plantas silvestres
2.5. Prácticas relacionadas con el aislamiento reproductivo y autofecundación
1.- No se realizan prácticas de aislamiento reproductivo específicas, únicamente la siembra en diferentes tiempos de otras variedades de la misma especie. No se contemplan de autofecundación
2.5.2.- A partir del momento en que se detecte que los estigmas están maduros y receptivos, se iniciará con las prácticas de autofecundación, las cuales se realizarán durante las primeras horas de la mañana (7 a 11 a.m.), posterior a dichas prácticas se realizará el aislamiento de las plantas y flores previamente seleccionadas con bolsas de Agribon.
2.6. Prácticas relacionadas con la Cosecha y Acarreo de planta-flor
1.- Se cosechan los frutos que presenten madurez fisiológica uniforme
1.- Almacenado de los frutos durante 5 días (maduración uniforme). Se realizará el lavado de los frutos con agua y detergente.
2.7. Prácticas de Extracción de semilla y desinfección:
1.- Los frutos se cortan para la extracción de la pulpa y semilla, posteriormente la semilla se deja fermentar en frasco de vidrio durante 3 días. Después de la fermentación se enjuaga en agua corriente, y se deja secar a la sombra en papel adsorbente.
2.7.2.- Para la remoción del mucilago de la semilla se evalúa el método en dos pruebas: a) Fermentación de mucílago (a 20 -25°C hasta por tres días), posterior se enjuaga con agua corriente. c) Bicarbonato de sodio (solución al 10% mezclada con la masa en una proporción de 1:1, durante 18-24 horas). (Rao et al., 2006). 2.7.3.- Se evalúan el siguiente tratamiento para desinfección: a) Aceite esencial de Romero (Rosmarinus officinalis) al 2 % de concentración (Mbega et al., 2012). 2.7.5.- Se realizará un procedimiento de Cribado de la semilla.
2.8.- Prácticas de secado de semilla, almacenamiento y protección
1.- Posterior a que la semilla se encuentra limpia, se procede a almacenarla en un frasco de vidrio, en un lugar fresco y alejado de fuentes de calor.
2.8.2.- Evaluar los siguientes procedimientos para secado de semilla: a) Secado mediante el gel de sílice auto indicador granulado naranja, (Rao et al., 2006). b) Evaluar a la par el uso de cloruro de calcio anhidro, (Rao et al., 2006).
605
3.- Evaluación de la calidad de semilla
El trabajo de laboratorio se realizará en los laboratorios del Centro de Ciencias
Agropecuarias, y el Laboratorio del Microbiología del Centro de Ciencias Básicas de la
Universidad Autónoma de Aguascalientes.
3.1.- Densidad de semilla
3.2.- Porcentaje de germinación
3.3.- Vigor
3.4.- Viabilidad
3.5.- Contenido de humedad
3.6.- Sanidad de semilla
3.7.- Pureza varietal.
Análisis estadístico. Se realizaran análisis de varianza y pruebas de comparación de
medias para explorar efectos individuales y/o diferencias entre métodos y entre cultivos,
así como para la interacción entre método y cultivo para cada una de las variables de
calidad. Los análisis estadísticos serán realizados con STATISTICA ver 6.0 y el
software “R” version 2.15.2 (2012-10-26) -- "Trick or Treat". Copyright (C) 2012 The R
Foundation for Statistical Computing ISBN 3-900051-07-0. Platform: i386-w64-
mingw32/i386 (32-bit).w64-mingw32/i386 (32-bit).
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607
USO DE EXTRACTOS BACTERIANOS PARA EL CONTROL DE Botrytis cinerea IN VITRO
Mayra Noemí Flores Ruíz1, Guadalupe Oyoque Salcedo2, Hortencia Mena Violante2 y M.
Valentina Angoa Pérez2
1Universidad de la Ciénega del Estado de Michoacán de Ocampo,
2CIIDIR IPN unidad Michoacán, correo
electrónico [email protected], [email protected].
RESUMEN
La fresa es una fruta cuyo manejo a temperatura ambiente, propicia la pérdida de su
calidad y pérdidas económicas al productor, sobre todo por el aumento de su
suceptibilidad a infección por hongos, tales como Botrytis cinerea, causante del moho
gris. Una práctica habitual para controlarlo es el uso desmedido de fungicidas químicos,
lo cual ha provocado contaminación ambiental y daños a la salud. Una alternativa
amigable con el ambiente para controlar este y otros fitopatógenos es el uso de
extractos bacterianos. Dichos extractos contienen metabolitos capaces de controlar el
crecimiento de diversos fitopatógenos ya sea por su actividad antibiótica, producción de
sideróforos, inducción de producción de enzimas líticas, entre otros mecanismos. En
este estudio se usaron 9 aislados bacterianos, obtenidos de fresa silvestre (Duchesnea
indica Andr. Fock) y fresa comercial variedad Albion, que presentaron actividad
antagónica in vitro a Botrytis cinerea, en estudios preliminares. Se obtuvieron extractos
bacterianos crudos y estériles de estos nueve aislados y se confrontaron in vitro con el
hongo B. cinerea en placas con agar papa dextrosa (PDA). De los extractos bacterianos
crudos evaluados, 2 presentaron mayor porcentaje de inhibición del crecimiento micelial
de B. cinerea, el de HMI7permitió la reducción del 57% y el de HFC102 un 55%. Los
extractos bacterianos estériles, también permitieron el control de B. cinerea, pero en
menor grado. El extracto de la cepa FSIS2, obtenido de fresa silvestre fue el mejor con
un porcentaje de inhibición del 38.46%, seguido del de la cepa HFC102, con un 35.38%
de inhibición. Sin duda hacen falta realizar experimentos en frutos postcosecha,
además de otros en campo que permitan determinar el potencial biocontroldor de
Botrytis cinérea por los extractos.
PALABRAS CLAVE: Control postcosecha, B cinérea, extractos bacterianos.
608
INTRODUCCIÓN
La fresa (Fragaria ananassa) es una fruta muy apreciada en el mundo, tanto en fresco,
como en productos transformados o incluso como suplementos alimenticios dietéticos,
debido a sus cualidades de color, aroma y sabor; también es una fruta rica en vitamina
C y minerales (Sharma y Thakur, 2008; Mahmood et al., 2012). Además, es una fuente
de compuestos antioxidantes, especialmente hidrosolubles (Restrepo et al., 2010) que
ayudan a disminuir el riesgo de eventos cardiovasculares, mejoran la función endotelial
vascular y disminuyen la trombosis. Adicionalmente, se ha demostrado en distintos
sistemas experimentales la actividad anticancerígena de extractos de fresas, así como
el bloqueo de iniciación de la carcinogénesis, y la supresión y la proliferación de
tumores (Restrepo et al., 2009).
En México, el cultivo de fresa se inició a principios del siglo pasado en el estado de
Guanajuato. Para la década de los 60s, el cultivo se introdujo en el Valle de Zamora,
Michoacán, donde se empezaron a construir las primeras agroindustrias para el
procesamiento y congelado de la producción, también se extendió a otras regiones del
país (CONAFRE, 2011).
Las principales entidades productoras de esta frutilla en México en el año 2011 fueron:
Michoacán, principal estado productor, en segundo lugar Baja California, en tercer lugar
Guanajuato y por último el Estado de México. El principal municipio productor de fresa
del estado de Michoacán es Zamora (SAGARPA, 2011), el destino de la producción es
para la venta, ya sea local, nacional o para exportación (Barrera y Sánchez, 2003).
Si bien la fresa ocupa menos del 1% de la superficie total del país dedicada a la
agricultura, tiene un lugar importante por el papel económico a nivel nacional. Su
importancia radica en dos aspectos: a) Por el número de empleos que genera en la
época de cosecha, y por las diversas actividades que se dan en las empacadoras y b)
las grandes inversiones que se canalizan para su producción, sobre todo porque el
cultivo de fresa es de los más costosos, pero también de los que más reditúan. En tanto
que a nivel nacional, la importancia radica principalmente en la generación de divisas
por concepto de exportación (Barrera y Sánchez, 2003).
Por sus condiciones fisiológicas, la fresa es muy susceptible a la pérdida de humedad y
al ataque de distintos insectos y microorganismos, como el hongo Botrytis cinerea,
también conocido como “moho gris”, que aparece como una mancha marrón claro o
amarillenta hacia el final del cáliz y a los pocos días cubre de un moho gris, de
609
apariencia polvosa, toda la superficie de la fruta. Este patógeno es capaz de afectar el
95% de los frutos después de 48 h de cosechados (Matamoros, 1986), ocasionando
grandes pérdidas durante el periodo de almacenamiento, transporte y comercialización,
ya que disminuyen algunos de los atributos del fruto, como sabor, aroma y textura,
afectando su calidad comercial y su atractiva frescura para el consumidor.
La mayor parte de las estrategias de control utilizadas hasta el momento para dicho
patógeno se han basado en el empleo de agentes químicos. Sin embargo, la utilización
de fungicidas es cada vez menos recomendable y más restringida debido a los
problemas de contaminación ambiental que de su aplicación se derivan y por la
frecuente aparición de cepas del patógeno resistentes a los fungicidas utilizados. Las
posibilidades de desarrollar estrategias de control basadas en genotipos resistentes son
reducidas, ya que no se han descrito genes de resistencia en las especies que infecta,
y además, la diversidad fenotípica que muestran los distintos aislamientos del hongo es
enorme (Benito et al., 2000). Por lo anterior, se han buscado alternativas de control
incluidas en el desarrollo de agrosistemas sostenibles (Ramos et al., 2010).
El uso de microorganismos antagonistas para controlar las enfermedades postcosecha
es una de dichas alternativa, puede hacerse por estimulación y manejo de los
antagonistas presentes sobre la superficie del fruto, y por la introducción artificial de
antagonistas contra los patógenos (Hernández et al., 2007). Se han reportado diversos
trabajos control biológico en etapas postcosecha de frutos de cutícula cerosa y gruesa,
que cuentan con una anatomía natural que los hace compactos, tales como mango
(Manguifera indica), naranja (Citrus siensis) y mandarina (Citrus reticulata), jitomate
(Lycopersicon esculetum Mill.), papaya (Carica papaya L.), durazno (Prunus pérsica
Batsch.), entre otros (Govender et al., 2005; Kefialew y Ayalew, 2008; Hernández-
Lauzardo et al., 2009; Arrevola et al., 2010), sin embargo, pese a que existen reportes
del uso microorganismos como biocontroladores de Botrytis cinerea pertenecientes a
los géneros Actinobacter, Bacillus, Pantoea y Pseudomonas ssp., en uva y tomate,
además de Gliocladium roseum para combatir Botrytis en fresa (Chaves y Wang, 2004;
Lee et al., 2006), la mayoría de los trabajos se han enfocado al control del patógeno en
la planta, pues el control a nivel de fruto es más complicado, ya que se trata de
productos que serán consumidos directamente, por lo cual, la aplicación directa de
microorganismos con poder antagónico al patógeno no resulta deseable, aunque no se
trate de cepas patógenas para el humano. Por lo anterior, surge la inquietud de conocer
610
si la aplicación de extractos libres de células provenientes de cepas obtenidas de fresa
silvestre y fresa comercial con probada actividad antagónica a B. cinerea mantienen la
actividad controladora hacia dicho patógeno. Para ello es necesario explorar su efecto
biocontrolador a nivel in vitro para posteriormente analizar su efecto directamente en los
frutos. Dado lo anterior, el objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto biocontrolador
de extractos libres de células de distintas cepas bacterianas sobre el crecimiento del
hongo fitopatógeno Botrytis cinerea a nivel In vitro.
MATERIALES Y MÉTODOS
Se usaron 9 aislados bacterianos provenientes de plantas de fresa silvestre
(Duchesnea indica Andr. Fock) y fresa comercial, Fragaria ananassa, variedad Albion.
Se cultivaron en placas con medio de papa dextrosa agar (PDA) y se incubaron a 25°C
por 24 h.
La cepa de B. cinerea pertenece al cepario del laboratorio de fitopatología del CIIDIR
IPN Michoacán la cual se reactivó en placas con PDA en las cuales se colocó un trozo
de aproximadamente 0.5 cm3 en el centro de la placa, y se incubó a 25°C por 8 d.
Ensayo de biocontrol de extractos bacterianos libres de células vs. Botrytis cinerea in vitro Se prepararon extractos libres de células crudos y estériles esto con la intención de
conocer si algunos de los compuestos presentes en los extractos responsables de la
actividad antagonista pudieran o no ser termolábiles o no y si el tratamiento pudiera
reducir dicho efecto.
Los extractos bacterianos libres de células crudos se hicieron por siembra de cada una
de las 9 cepas en frascos con 50 ml de medio infusión papa dextrosa (PDI), los cuales
se colocaron en agitación a 120 vaivenes por min durante 24 h. Posteriormente los
cultivos se colocaron en tubos de 28 ml y se centrifugaron a 10 000 rpm durante 10 min.
La mitad del sobrenadante fue filtrado usando membranas de Nylon MIllipore de 0.22
µm para eliminar las células que pudieran quedar. Otra parte del sobrenadante fue
esterilizado a 121°C por 15 min.
El ensayo de actividad biocontroladora se hizo colocando en el centro de placas con
PDA cubos de 0.5 cm3 con miclio de B. cinerea. Alrededor de cada placa se colocaron 8
discos de papel whattman #42 previamente esterilizado, a una distancia de 5 cm del
cubo con B. cinerea en los cuales se aplicaron 100µL del sobrenadante de cada
611
extracto ya sea crudo o estéril de las nueve diferentes cepas bacterianas estudiadas
(HIM 7, HFCI02, HIM 2, HFCI03, dil102, FSIS4, C5, TyHL y FSIS2), usando como
control placas con solo el micelio de B. cinérea y con aplicación de PDI en los discos.
Las placas se incubaron a 25°C durante 3 días, observando diariamente el crecimiento
micelial del hongo, por medición del diámetro de crecimiento y del halo de inhibición en
aquellos casos donde se presentó para calcular el porcentaje de inhibición del
crecimiento micelial usando la fórmula reportada por Singh (2003). En la que % de
inhibición= (R1-R2)/R1 x100, donde R1= Crecimiento radial del patógeno en la placa
control y R2= Crecimiento radial del patógeno con la bacteria. Cada tratamiento se
repitió 3 veces y el ensayo se realizó dos veces para confirmar reproducibilidad.
Los datos obtenidos se analizaron mediante un ANOVA y una comparación de medias
de Tukey a una p = 0.05, con el programa estadístico SAS, versión 9.0.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La aplicación de todos los extractos bacterianos crudos libres de células, permitieron la
inhibición del crecimiento micelial del fitopatógeno al tercer día aunque a diferente
grado (Cuadro 1).
Cuadro 1. Inhibición del crecimiento de Botrytis cinerea con extractos bacterianos crudos
Tratamiento Porcentaje de Inhibición Tukey
HIM 7 57.35 C
HFCI02 55.38 C
HIM 2 50.76 Bc
HFCI03 47.69 Bc
Dil 102 47.69 Bc
FSIS 4 41.53 Bc
C5 41.53 Bc
TyHL 35.38 Bc
FSIS 2 30.38 B
Control B. cinerea 0 A
Letras distintas muestra diferencias significativas con un nivel de significancia de 0.05 y n=3.
612
El tratamiento 1(HIM7) y 2(HFC102), mostraron un índice de inhibición
significativamente mayor con respecto al resto de los tratamientos con porcentajes del
57.35% y 55.38% respectivamente, el tratamiento 9 (FSIS2) fue el que menor índice de
inhibición presentó (30.76%) de todos los tratamientos. Finalmente los tratamientos
TyHL, FSIS4, C5, dil102, HFC103 y HIM2 respectivamente presentaron índices de
inhibición semejantes que oscilaron entre 35 y 50 %.
Al igual que los extractos bacterianos crudos, los extractos estériles mostraron cierto
grado de inhibición hacia el hongo B. cinerea, sin embargo, estos porcentajes fueron
menores a los obtenidos con la aplicación de los extractos crudos (Cuadro 2).
Curiosamente en este caso el tratamiento que mejor porcentaje de inhibición permitió
fue el 9 (FSIS2) (38.46%), el cual fue el que menor porcentaje de inhibición permitió en
el extracto crudo, seguido del tratamiento 2 (HFC102) con 35.38%, el cual también fue
uno de los mejores para inhibir el crecimiento micelial usando sus extractos crudos. Por
otro lado el que presentó el porcentaje significativamente menor de inhibición con
respecto al resto de los tratamientos fue el 6 (FSIS4) con 9.23%. El resto de los
tratamientos (HIM7, HIM2, HFC103, dil102, C5 y TyHL) no mostraron diferencias en
sus índices de inhibición los cuales oscilaron entre 15 y 30 % de inhibición.
El tratamiento 1 (HIM7) y 2 (HFC102), mostraron un significativamente mayor índice de
inhibición con respecto al resto de los tratamientos con porcentajes del 57.35% y
55.38% respectivamente, el tratamiento 9 (FSIS2) fue el que menor índice de inhibición
presentó (30.76%) de todos los tratamientos. Finalmente los tratamientos TyHL, FSIS4,
C5, dil102, HFC103 y HIM2 respectivamente, presentaron índices de inhibición
semejantes que oscilaron entre 35 y 50 %.
Al igual que los extractos bacterianos crudos, los extractos estériles mostraron cierto
grado de inhibición hacia el hongo B. cinerea, sin embargo, estos porcentajes fueron
menores a los obtenidos con la aplicación de los extractos crudos (Cuadro 2).
Curiosamente en este caso el tratamiento que mejor porcentaje de inhibición permitió
fue el 9 (FSIS2) (38.46%), el cual fue el que menor porcentaje de inhibición permitió en
el extracto crudo, seguido del tratamiento 2 (HFC102) con 35.38%, el cual también fue
uno de los mejores para inhibir el crecimiento micelial usando sus extractos crudos. Por
otro lado el que presentó el porcentaje significativamente menor de inhibición con
respecto al resto de los tratamientos fue el 6 (FSIS4) con 9.23%. El resto de los
613
tratamientos (HIM7, HIM2, HFC103, dil102, C5 y TyHL, no mostraron diferencias en sus
índice de inhibición los cuales oscilaron entre 15 y 30 % de inhibición.
Cuadro 2. Inhibición del crecimiento de Botrytis cinerea con extractos bacterianos estériles.
Tratamiento Porcentaje de
inhibición
Tukey
FSIS 2 38.46 Ab
HFCI02 35.38 B
C5 30.76 Ab
TyHL 27.69 Ab
dil 102 23.07 Ab
HIM 7 21.53 Ab
HFCI03 16.92 Ab
HIM 2 15.38 Ab
FSIS4 9.23 B
Control B. cinerea 0 A
Letras distintas muestra diferencias significativas con un nivel de significancia de 0.05 y n=3.
Cabe señalar que es probable que pese a que se trataron de eliminar el total de las
células en los extractos bacterianos crudos, pudo darse el caso de que quedaran
algunas que pudieron haber desencadenado el Quorum Sensing (QS), el cual es un
mecanismo en el que las bacterias censan la densidad celular y controlan su expresión
génica para desencadenar diversos procesos fisiológicos. En esta etapa se pueden
generar cantidades grandes de metabolitos secundarios, ya que las bacterias se
encontraban en una fase estacionaria. Por lo tanto al confrontar el extracto bacteriano
con el hongo Botrytis cinerea, se observó que uno de los tratamientos podía inhibir
hasta un 50% el crecimiento del hongo (tratamiento 1, HIM 7, que inhibió hasta un
57.35%).
Por otro lado, para descartar la posibilidad de que fuera la bacteria en si quien tuviera
este efecto inhibidor, el extracto bacteriano se esterilizó, para confrontarlo nuevamente
con el hongo de interés B cinerea. Los resultados obtenidos con los extractos estériles
fueron muy diferentes a los obtenidos con el extracto crudo, ya que el porcentaje de
614
inhibición fue menor. Uno de estos extractos (tratamiento 9, FSIS2) mostró mayor
porcentaje de inhibición de B. cinerea (38.46%), mientras que en extracto crudo fue el
más bajo en porcentaje de inhibición (30.76%), y el extracto crudo que había
presentado mayor porcentaje de inhibición, en la prueba estéril ocupó el séptimo lugar
en porcentaje de inhibición (tratamiento 1, HIM7, con un 21.53%).
Una explicación del mayor porcentaje de inhibición del crecimiento del hongo al usar los
extractos crudos, en comparación con los estériles pudiera ser la presencia en los
primeros de antibióticos, los cuales, al ser termolábiles, pudieron ser destruidos durante
la esterilización y por ende el poder biocontrolador de dicho extractos disminuyó. En
este sentido, los antibióticos se encuentran dentro de los principales metabolitos
secundarios producidos por microorganismos que les confieren actividad antagónica.
No obstante, el poder biocontrolador de ese extracto bacteriano estéril, pudo deberse a
la presencia de algunos metabolitos secundarios resistentes a las altas temperaturas
quienes les otorgaron el poder de inhibición de crecimiento de Botrytis cinerea, ya que
por lo regular los antibióticos no resisten altas temperaturas.
En cuanto al resultado obtenido del tratamiento 9 (FSIS2) en el extracto crudo y en el
extracto estéril, se puede pensar que al momento de esterilizar pudieron activarse
ciertos metabolitos secundarios, que en el extracto crudo no se habían activado. Pero
para conocer que moléculas son estas, se necesitan hacer más pruebas.
Por otro lado, el biocontrol de los extractos evaluados en este trabajo concuerdan con
los reportados por Hernández (2007) usando a Aureobasidium pullulans, el cual posee
una actividad antagonista significativa contra Botrytis cinerea, Penicillum expansum,
Rhizopus stolonifer y Aspergillus niger en uvas, y contra Botrytis cinerea y Penicillum
expansum en frutos de manzana. Dichos porcentaje de control, fueron menores a los
reportados por Nunes et al. (2001) quienes utilizaron a Pantoea agglomerans para el
control de Botrytis cinerea en peras, reduciendo en un 80% la enfermedad y aquellos
reportados por Lee et al., (2006) quienes usaron a Bacillus licheniformis para el control
de B. cinérea en frutos, logrando un 90% de control. No obstante los dos últimos
trabajos se basaron en la aplicación directa del microorganismo y no de los extractos de
los mismos, como en el caso de este trabajo. En este sentido puede ser posible que la
presencia de los microorganismos permita la generación de varias formas de control del
patógeno cosa que no sucede con la aplicación únicamente de sus extractos libres de
células. No obstante lo anterior, es necesario realizar otras pruebas para evaluar si la
615
mayor concentración de dichos extractos o su aplicación más frecuente, podría mejorar
su efecto biocontrolador. Finalmente, este trabajo muestra resultados prometedores en
cuanto al uso de los extractos para el control de B cinérea aunque falta evaluar su
comportamiento al realizar la aplicación en frutos de fresa, con las variantes antes
mencionadas.
CONCLUSIONES
Los resultados mostraron de manera preliminar, el potencial de extractos libres de
células de dos distintas cepas bacterianas para controlar el crecimiento del hongo
Botrytis cinérea a nivel in vitro, no obstante hace falta realizar pruebas directas en el
fruto y en campo para poder corroborar si dicha actividad se mantiene, lo cual podría
reflejarse en una alternativa viable para contribuir a la producción sustentable de dicha
frutilla.
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CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DEL ABONO LÍQUIDO FERMENTADO DE ESTIÉRCOL OVINO
José Armando León-Nájera1, Maximiano Antonio Estrada-Botello1, Miguel Ángel Pérez-Méndez2, Julio César Álvarez-Rivero1, Rosa María Salinas-Hernández1
1División Académica de Ciencias Agropecuarias, UJAT.
2División Académica de Ciencias Biológicas,
UJAT. [email protected], [email protected]
RESUMEN
En la actualidad el uso de los abonos orgánicos tienen gran importancia, debido a que
presentan propiedades similares a los abonos inorgánicos. Por ello, el objetivo del
presente trabajo fue caracterizar el abono líquido fermentado de estiércol de ovino. Se
elaboró una composta a partir de este material, posteriormente se usó ésta para su
fermentación anaeróbica en un periodo de 60 días en el que se caracterizó el pH, CE,
Ca, Mg, K y Na, en los siguientes periodos, 0, 5, 10, 15, 20, 30 40 y 60 días. Se realizó
un análisis de varianza (p<0.05). Se encontró que la fermentación en la mayoría de los
parámetros químicos estudiados se estabilizó a los 15 días.
PALABRAS CLAVE: Abono líquido, estiércol, ovinos
INTRODUCCIÓN
En México existe una población de 55 877 cabezas de ganado ovino para producción
de carne, siendo el principal productor el estado de México con 7 913 cabezas,
mientras que el estado de Tabasco produce 291 cabezas (INEGI, 2009). Sin embargo,
estos animales producen 250 kg de estiércol por 100 cabezas, lo que puede causar
problemas como son los malos olores, salinización y contaminación de mantos
acuíferos por nitratos (Medina, 2005; Evans et al., 1977; Lund et al., 1975), esto último
en Tabasco puede ser un problema al presentarse mantos acuíferos someros (Estrada
et al., 2002) y pueden lixiviarse los nitratos y provocar daños a los ecosistemas. Por tal
razón es importante dar un uso a este tipo de estiércoles, como por ejemplo en la
agricultura orgánica mediante compostas y/o biofertilizantes.
En la actualidad la agricultura orgánica tiene gran importancia a nivel mundial, debido a
la contaminación de los alimentos por el exceso en el uso de productos químicos:
plaguicidas, herbicidas y fertilizantes inorgánicos, además del alto costo de los
619
productos inorgánicos (Capulín-Grande et al., 2007), por lo que es necesario la
búsqueda de alternativas para la agricultura. La aplicación de abonos sólidos o líquidos
al suelo promueven cambios físicos y químicos (Sutton et al., 1986; Randall et al., 2000;
Eghball, 2002; Butler and Muir, 2006) que contribuyen al incremento de los
rendimientos de los cultivos, debido a la disponibilidad para la absorción de los
nutrimentos (Evans et al., 1977; Beauchamp, 1986; Griffin et al., 2002; Butler and Muir,
2006).
Respecto a los fertilizantes, en la agricultura orgánica se inicia el uso de los abonos
líquidos, sin embargo estos varían en su concentración química por los tipos de
estiércoles, las especies animales y su nutrición. A su vez, esto afecta en la preparación
de los abonos líquidos fermentados, así como los ingredientes para su elaboración
(Galindo et al., 2007). La fracción líquida que se obtiene del proceso de compostaje del
estiércol se conoce como lixiviados de compost, extractos de compost y té de compost
y presenta como ventaja una densidad más uniforme en la aplicación de los cultivos
(Simpson, 1986). Los lixiviados han sido considerados, tradicionalmente, como un
fertilizante líquido orgánico (Fortis-Hernández et al., 2009).
Los abonos líquidos contienen los nutrimentos que una planta necesita para su
desarrollo; sin embargo, requieren de un acondicionamiento previo para hacerlos
accesibles a los cultivos, ya que presentan salinidad alta y pH alcalino (Capulín-Grande
et al., 2001). Esto debido a que los fertilizantes líquidos tienen excedentes de nutrientes
que en lugar de ayudar al cultivo lo pueden perjudicar (Hjorth et al., 2010).
La separación de fracciones liquidas de los estiércoles disminuye costos de
transportación (Møller et al., 2000; Sørensen et al., 2003), así como olores y ayudan en
la producción de biomasa rica en energía que puede ser utilizada para la incineración o
la producción de biogás (Møller et al., 2007a; Hjorth et al., 2009). En general, la
separación de líquidos de los estiércoles y reciclaje de materia orgánica y nutrientes
vegetales pueden mitigar los riesgos ambientales, ya que contribuirán a la optimización
de fertilización de los cultivos, reduciendo así la necesidad de fuentes externas de N, P,
K y micronutrientes (Hjorth et al., 2010). Por tal, razón el presente trabajo tiene como
objetivo caracterizar químicamente el abono liquido fermentado del estiércol de ovino.
620
MATERIALES Y MÉTODOS
El experimento se realizó en la División Académica de Ciencias Agropecuarias,
Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, de septiembre de 2009 a mayo de 2010.
Se utilizó estiércol de ovino, para realizar la composta, la cual se apiló y se tapó con
plástico negro; la mezcla se revolvió cada 15 días durante 6 meses (León-Nájera et al.,
2010).
Los tratamientos consistieron en la no fermentación y fermentación anaeróbica de la
mezcla de 3 kg de estiércol (proveniente de la composta) en 15 L de agua, colocada en
un recipiente de plástico con capacidad de 19 L de cierre hermético, por lo que la
unidad experimental fue la mezcla de estiércol más agua colocada en el recipiente,
tapadas herméticamente, almacenadas a temperatura ambiente y bajo techo; se
emplearon cuatro repeticiones. El tratamiento sin fermentar fue la mezcla anterior al
tiempo cero, el tratamiento bajo fermentación consistió en la mezcla mencionada
cerrando el recipiente herméticamente y evaluado durante los tiempos posteriores a
cero días, por lo que los períodos de fermentación estudiados fueron: 0, 5, 10, 15, 20,
25, 30, 35, 40 y 60 días.
En esos días se extrajeron muestras de 200 mL, empleando una bomba de émbolo, en
forma manual; dichas muestras se envasaron en botellas de vidrio color ámbar,
cerradas con tapa roscas y se almacenaron en refrigeración para su posterior análisis
químico. Se determinó la conductividad eléctrica (CE), pH, Mg, Ca, Na y K (Etchevers,
1988), usando conductivímetro marca Hanna y potenciómetro marca Denver
Instruments para los dos primeros y espectrómetro de absorción atómica Perkin-Elmer
para los metales. Los procedimientos estadísticos realizados fueron análisis de varianza
(ANDEVA), comparación de medias por el método de la Diferencia Mínima Significativa
de Fisher; pruebas de homocedasticidad (Zar, 1984; Kuehl, 1994); para los procesos
anteriores se usó el programa estadístico Statgraphics Plus Versión 5.1 (Manugistics
Inc., 2001).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En el Cuadro 1 se muestra la comparación de medias (p<0.05) de los parámetros
evaluados en el experimento, en el que se observa que el pH y la CE durante el
proceso de fermentación disminuyeron de 7.8 a 7.1 y 8.6 a 8.1 dSm-1, respectivamente;
las concentraciones máximas de Mg, Ca y K, fueron de 137, 122 y 896 mg L-1
621
respectivamente; la más alta concentración de Na fue 1522 mg L-1 y la mínima de 1367
mg L-1, durante el periodo de fermentación de 60 días.
En los tratamientos se encontró diferencia significativa para cada uno de los metales
alcalinos, sin embargo el pH presentó tendencias más estables durante el experimento.
La estabilización de los fermentados prácticamente inicia a los diez días, existiendo
después algunos aumentos y disminuciones de concentraciones de los elementos
metálicos, excepto para el Mg que tiene un comportamiento diferente a los demás.
Las concentraciones de Ca y Mg fueron similares a las reportadas por Capulín-Grande
et al., (2007), y no así para K que prácticamente son superiores en 50 % a las
reportadas por estos autores. Respecto a las concentraciones de Na son superiores en
promedio hasta 10 veces respecto a las que reporta Capulín-Grande et al. (2007),
cuyas variaciones se atribuyen al tipo de estiércol utilizado y modo de preparación,
como lo indican Galindo et al. (2007).
Cuadro 1. Análisis de medias de los nutrientes evaluados.
Días
pH CE Mg Ca K Na
dSm-1 --------------------mgL-1------------------------
0 7.65ab 8.64b 66.76c 122.45ª 896.82ª 1522.81b
5 8.19ª 6.93ª 63.50c 91.55b 756.94abc 1536.93b
10 7.73ª 6.70ª 61.40c 292.49ª 618.32c 1551.82b
15 7.55b 7.42ª 70.37c 836.11ab 1934.03b
20 7.59ab 7.53ab 79.46c 105.05ab 36.45d 40.47ª
25 7.39b 7.64ab 39.05d 111.67ab 1004.95b
30 7.42b 7.75ab 40.28d 121.20ª 707.80abc 2684.13c
35 7.28b 7.83ab 158.08ª 102.96b 648.29c 1359.19b
40 7.53b 7.61b 137.37b 118.11ab 695.58bc 1124.01b
60 7.23b 8.16b 87.21c 646.98c 1367.86b
Letras iguales denota que no hay diferencia significativa (p<0.05)
Matsi et al. (2003) obtuvieron pH similares en abonos líquidos de estiércoles de bovinos
y concentraciones de Mg con rangos de 230 a 850 mgKg -1, Ca de 600 a 3200 mgKg -1,
K de 100 a 2200 mgKg -1. Mientras que Berenguer et al. (2008) encontraron pH
similares en abonos líquidos de estiércoles de bovinos y contenidos de Mg con
622
intervalos de 730 a 900 mgKg -1, Ca de 1200 a 2800 mgKg -1, K de 2800 a 6600 mgKg -
1, Na de 400 a 700 mgKg -1. Y los resultados reportados por Yokoyama et al. (2006)
fueron inferiores a los obtenidos en este trabajo, ya que ellos consideraron la
introducción de microorganismos en la mezcla para los estiércoles líquidos de bovino,
con concentraciones de Mg con rangos de 25.3 a 26.3 mgL-1, Ca de 21.7 a 22.2 mg L-1
y Na de 3.13 a 3.31 mg L-1.
CONCLUSIONES
El abono líquido fabricado a partir de estiércol de borregos mostró que para lograr la
mayor concentración de potasio no necesita de someterse a fermentación, sin embargo,
para generar el máximo contenido de Ca y Mg necesitan 10 y 35 días de fermentación
anaeróbica, respectivamente; no obstante el Na y la conductividad eléctrica son
elevados en cualquiera de los tratamientos, para permitir el desarrollo de vegetales, se
requerirán realizar las diluciones apropiadas del fertilizante foliar para cada cultivo, así
como la frecuencia de aplicación para cubrir las necesidades nutricionales de los
mismos.
El abono líquido fermentado proveniente del estiércol ovino presenta concentraciones
bajas de cationes alcalinos de interés en la nutrición vegetal y su estabilización es
aproximadamente a los 15 días de fermentación, esto puede favorecer su aplicación
para los cultivos hortícolas y la dosificación en fertirriego.
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EFECTO DEL FERMENTADO EN LA CONCENTRACIÓN DE NUTRIMENTOS DEL ABONO LÍQUIDO ELABORADO CON ESTIÉRCOL PORCINO
NUTRIENT CONCENTRATION OF PIG MANURE LIQUID FERTILIZER BY FERMENTATION
José Armando León-Nájera 1, Maximiano Antonio Estrada-Botello 1, Miguel Ángel Pérez-
Méndez 2, Julio César Álvarez-Rivero 1, Rosa María Salinas-Hernández 1
1División Académica de Ciencias Agropecuarias, UJAT, km 25 carretera Villahermosa-Teapa.
2División
Académica de Ciencias Biológicas, UJAT, km 0.5 carretera Villahermosa-Cárdenas. [email protected]
RESUMEN
La aplicación de estiércol al suelo como abono determina un aumento en el suministro
de nutrimentos y una mejora en las propiedades físicas; sin embargo, existen
dificultades para predecir su efecto en cada situación, debido a la gran variabilidad de
materiales y manejo. Los abonos líquidos se han difundido sin una base científica que
describa su modo de acción y demuestre su efectividad. El objetivo del presente trabajo
fue evaluar el efecto del tiempo de fermentación en las propiedades químicas del abono
líquido elaborado con estiércol porcino, empleando el pH, conductividad eléctrica y
concentración de los iones nitrato, potasio, calcio, magnesio y sodio. La unidad
experimental consistió en la mezcla de estiércol porcino más agua en proporción 1:5 en
peso, respectivamente, colocada en recipientes de 19 L, con tapa de cierre hermético,
se usaron cuatro repeticiones, ubicadas en un lugar techado y cerrado. Se muestreó la
mezcla inmediatamente después de su preparación, es decir, el tiempo 0;
posteriormente se cerraron los recipientes y se muestrearon a los 5, 10, 15, 20, 25, 30,
35, 40 y 60 días. Las más altas concentraciones y sus respectivos tiempos de
fermentación fueron: nitratos, 315 mg L-1 a los 5 días; potasio, 350 mg L-1 al tiempo
cero; calcio, 286 mg L-1 a los 10 días; magnesio, 91 mg L-1 a los 20 días; sodio, 3093
mg L-1 a los 20 días y la mínima concentración a los 0 días, con 628 mg L-1.
PALABRAS CLAVE: Fertilizante foliar, nitratos, cationes alcalinos.
ABSTRACT
The application of manure to the soil as fertilizer determines an increase in the supply of
nutrients and an improvement in physical properties; however, there are difficulties to
predict its effect in every situation, due to the great variability of materials and handling.
627
Liquid fertilizers have spread without a scientific basis that supports and demonstrates
their mode of action and effectiveness. The objective was to assess the effect of the
fermented in nutritional concentration of the liquid fertilizer made from pig manure, to
determine the length of fermentation for achieving optimal concentrations of elements of
interest in plant nutrition. The treatments were not fermentation and fermentation; the
experimental unit consisted of the mixture of pig manure and water in proportion by
weight 1:5 in 19 L airtight container; it took 200 mL of liquid fertilizer, immediately after
the mixture was prepared, time 0; subsequently, the containers was closed and it took
200 mL of liquid fertilizer to the 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 and 60 days; it was used the
completely randomly experimental design, with four replications; the variables were
concentrations in mgL-1, nitrates, K, Ca, Mg, Na, electrical conductivity and potential of
hydrogen. The highest concentrations reached were: nitrates, 315 for 5 days; K, 350 for
0 days; Ca, 286 for 10 days; Mg, 91 for 20 days; Na, 3093 for 20 days and the minimum
concentration to the 0 days, with 628.
KEY WORDS: Foliar fertilizer, nitrates, alkali cations
INTRODUCCIÓN
El uso de estiércol como fertilizante es una de las prácticas más antiguas utilizadas en
la agricultura por el hombre. Su aplicación al suelo determina un aumento de la
fertilidad, como también la mejora de las propiedades físicas; sin embargo, existen
grandes dificultades para predecir su efecto en cada situación, debido a la gran
variabilidad de materiales que abarca y las diferencias creadas por el manejo (Helgason
et al., 2005).
Por lo general, al preparar los abonos líquidos fermentados se mezcla agua con alguna
fuente de nitrógeno como estiércol o leguminosas y una fuente energética como melaza
o jugo de caña. Dicha mezcla puede ser enriquecida con rocas molidas y sales
minerales. Finalmente es necesario adicionar alguna fuente de microorganismos, como
levaduras, leche o suero, que se encargarán de la transformación de los materiales
orgánicos. La mezcla es sometida a un proceso de fermentación antes de aplicarlos, vía
foliar, en los cultivos. Se cree que los abonos líquidos fermentados contienen
sustancias que favorecen el crecimiento vegetal a la vez que contribuyen a mejorar la
vida microbiana del suelo (Restrepo, 2001; Uribe et al., 2004). Los materiales más
628
utilizados para la elaboración de los abonos líquidos fermentados varían de acuerdo a
su disponibilidad en la zona, por lo que tienen una composición muy variada (Galindo et
al., 2007).
La fermentación anaeróbica biológica o biodigestión se realiza en tres etapas: hidrólisis
y fermentación; acetogénesis y deshidrogenación; y metanogénesis. En la hidrólisis y
fermentación, la materia orgánica es descompuesta por la acción de un grupo de
bacterias hidrolíticas anaerobias que hidrolizan las moléculas solubles en agua, como
grasas, proteínas y carbohidratos y las transforman en monómeros y compuestos
simples. En la acetogénesis y deshidrogenación, los alcoholes, ácidos grasos y
compuestos aromáticos se degradan produciendo ácido acético, CO2 e hidrógeno que
son los sustratos de las bacterias metanogénicas. En la metanogénesis se produce
metano, principal componente del biogás, a partir de CO2 e hidrógeno, por acción de las
bacterias metanogénicas; participando en cada etapa un grupo de microorganismos
específico. La biodigestión es la fermentación realizada por bacterias anaeróbicas sobre
la materia orgánica, componente de un 80 % de las excretas (Ross, 1998; Soria et al.,
2001).
El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto del tiempo de fermentación del abono
líquido elaborado con estiércol porcino, en sus propiedades químicas, determinando
pH, conductividad eléctrica y las concentraciones de los iones nitrato, potasio, calcio,
magnesio y sodio, con el fin de utilizarlo como fertilizante orgánico líquido en
agricultura.
MATERIALES Y MÉTODOS
En septiembre de 2009 se colectaron 200 kg de estiércol de cerdos, en el área de
producción porcina de la División Académica de Ciencias Agropecuarias, en la
Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, al cual se le agregó 19 kg de aserrín más 3
kg de cal, formando una mezcla homogénea; dicha mezcla se acondicionó para formar
composta, constituyendo una pila de aproximadamente 80 cm de altura y se tapó con
plástico negro; el montón se aireó, a través de volteos efectuados cada 15 días hasta
que se obtuvo la composta, al término de 5 meses.
Con el material composteado se formó una mezcla de estiércol más agua en proporción
1:5 en peso, respectivamente y colocada en recipientes de 19 L, con tapa de cierre
hermético, ubicadas en un área techada y cerrada; se emplearon cuatro repeticiones.
629
Inmediatamente después de prepararse la mezcla se realizó el primer muestreo, es
decir el tiempo 0 y posteriormente, a los 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 y 60 días. Las
muestras estuvieron constituidas por 200 ml de abono líquido, extraído de los
recipientes con una bomba de émbolo de plástico; dicho abono se envasó en botellas
de vidrio color ámbar, cerradas con taparoscas, las cuales se almacenaron en
refrigeración hasta su análisis químico.
Previo a los análisis químicos, las muestras en las botellas se agitaron e
inmediatamente se extrajeron 25 mL con pipeta volumétrica y se hizo pasar por papel
filtro marca Whatman número cuatro. Para la determinación de los nitratos se empleó el
medidor Horiba, modelo HB-3; el contenido de potasio, calcio, magnesio y sodio, se
cuantificó usando el espectrómetro de absorción atómica Perkin-Elmer, modelo
AAnalyst 100.
La conductividad eléctrica (CE) y el potencial de hidrógeno (pH) se midieron con el
Conductivímetro Dist 4, marca Hanna y el potenciómetro pHmeter Denver Instrument
modelo 225, respectivamente, en el sobrenadante de las muestras del abono líquido
guardadas en las botellas.
Los datos de las variables pH, conductividad eléctrica y concentración de calcio fueron
transformadas empleando la función recíproco y los datos de concentración de los
iones nitrato, potasio, magnesio y sodio fueron transformados usando la función
logaritmo base 10, lo anterior debido a que los valores originales no estaban en los
intervalos de homocedasticidad aceptados por la Estadística, en los que el sesgo y la
curtosis estándar deben ubicarse en el intervalo de -2 a +2; para verificar la igualdad de
varianzas se utilizaron las Pruebas de Igualdad de Varianzas de Cochran, Bartlett,
Hartley y Levene (Zar, 1984; Kuehl, 1994). Los análisis estadísticos se realizaron con
datos faltantes para el Ca, Mg y K, en los muestreos a los 15, 25 y 60 días
respectivamente.
Se realizó un análisis de varianza (ANDEVA), comparación de medias por el método de
la Diferencia Mínima Significativa de Fisher (Cuadro 1; Zar, 1984; Kuehl, 1994); para los
procesos anteriores se usó la Hoja de Cálculo Excel de Windows 2007 y el programa
estadístico Statgraphics Plus Versión 5.1 (Manugistics Inc., 2001).
630
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El estiércol porcino composteado tuvo 36.6 % de carbono orgánico; 66.3 % de
humedad; pH 7.7 y CE 3.4 mScm-1. En el tiempo cero de fermentación el contenido de
nitrato, fue de 208 mgL-1, fue más bajo estadísticamente (ANDEVA: F=11.71; p<0.05),
que cuando se sometió a fermentación durante 5 días, con 316 mgL-1, siendo esta
última la máxima concentración del anión durante el período total del experimento; en el
tiempo cero de biodigestión se produjo el más alto contenido de potasio con 350 mgL-1
(ANDEVA: F=10.08; p<0.05), comparado con la fermentación por 5 días, con 267 mgL-1;
en el tiempo cero se observó la más baja concentración de calcio, 100 mgL-1 (ANDEVA:
F=30.82; p<0.05), en relación con 10 días de fermentación en el que alcanzó la más
alta concentración, 287 mgL-1; el tiempo cero generó más baja concentración de
magnesio, 69 mgL-1 (ANDEVA: F=218.76; p<0.05), que a 20 días de fermentación, con
91 mgL-1, esta última concentración es la más alta durante el todo el período de estudio;
asimismo, en el período cero se produjo menor el contenido de sodio, con 628 mgL-1
(ANDEVA: F=127.90; p<0.05 ) que a los 10 días de fermentación, con 925 mgL-1; la
máxima concentración de sodio se observó a los 20 días de fermentación con 3093
mgL-1 (Figura 1).
El efecto del fermentado o no en el pH del abono líquido, mostró valores que fluctuaron
alrededor de 7; igualmente, la conductividad eléctrica en ambas condiciones, varió entre
2.8 y 3.5 mScm-1(Figura 2).
Figura 1. Dinámica de los nutrimentos en el abono líquido de estiércol porcino por efecto del fermentado.
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 5 10 15 20 25 30 35 40 60
mgL
-1
Tiempo de fermentación (días)
Nitratos Calcio Potasio Magnesio
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0 10 15 20 35 40 60
Na (m
gL
-1)
Tiempo de fermentación (días)
631
Figura 2. Dinámica del pH y la conductividad eléctrica en el abono líquido de estiércol porcino por efecto del fermentado.
La dinámica de los iones nutrientes en el abono líquido de estiércol porcino por efecto
del fermentado o no, sugiere que la máxima concentración del potasio se obtiene
cuando no se somete a fermentado, alcanzando su nivel mínimo a los 25 días. Sin
embargo, los nitratos, calcio y magnesio, requieren de los siguientes tiempos de
fermentación para obtener su máxima concentración, respectivamente, 5, 10 y 20 días.
El sodio mostró concentración moderada sin fermentación, el fermentado de la mezcla
de estiércol porcino provocará que la concentración de este catión se eleve
drásticamente.
La más alta concentración de K, 350 mgL-1, en el abono líquido de estiércol porcino sin
fermentar, sugiere que es innecesario someterlo a este proceso para obtener un
biofermento rico en este macroelemento, puesto que la fermentación provocaría que
disminuyera el K hasta un nivel de 196 mgL-1 a los 25 días. La concentración más alta
de Ca, 286 mgL-1, indica que para obtener la máxima concentración de este elemento
secundario, se requiere 10 días de sometimiento a dicho proceso; es evidente que un
período menor o mayor provoca la disminución drástica de este nutrimento. La
concentración de Mg más elevada, 91 mgL-1, insinúa que la máxima concentración de
dicho elemento se alcanzó a los 20 días de fermentación, es claro que el tratamiento de
fermentación por períodos inferiores o superiores traerá como consecuencia el
decremento de este elemento en el abono.
Bajo fermentación o sin ella el pH se mantuvo en la categoría neutra, en sus diferentes
etapas; este nivel de pH favorecerá la absorción de los nutrimentos por vía foliar. Sin
embargo, la conductividad eléctrica es elevada, ya que el intervalo óptimo para el
6.8
7
7.2
7.4
7.6
7.8
8
8.2
8.4
0 5 10 15 20 25 30 35 40 60
pH
Tiempo de fermentación (días)
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
0 5 10 15 20 25 30 35 40 60
CE
(mS
cm-1
)
Tiempo de fermentación (días)
632
desarrollo de la mayoría de los cultivos se sitúa entre 1.5 y 2.0 mScm-1 (Peña et al.,
2002).
Los contenidos de nitratos y sodio en nuestro estudio fueron más elevados comparados
con las concentraciones para estos iones reportadas por Meers et al. (2006), de la
fracción líquida del estiércol porcino después de ponerse a reaccionar con sustratos
activados durante 30 días; sin embargo, el potasio y la CE fueron muy bajos en relación
a lo observado por dichos autores; por otro lado, las concentraciones de calcio,
magnesio y pH en nuestra investigación son similares a los encontrados por aquéllos.
En un abono líquido fermentado elaborado a partir de una mezcla de agua más
estiércol, melaza, sales minerales y levadura; al analizar los metales y nitrógeno, se
reporta que la concentración del K y Mg fueron más altas significativamente a los 22
días de fermentación, con 2037 y 483 mgL-1, respecto del tratamiento sin fermentar con
1720 y 436 mgL-1, respectivamente; sin embargo, el N se mantuvo sin variación, a los 0
y 22 días de fermentación, con 818 mgL-1; el Ca fue más bajo significativamente a los
22 días de fermentación en relación al tratamiento sin fermentar, con 246 y 191 mgL-1,
respectivamente (Galindo et al., 2007).
Comparando los resultados anteriores con los de nuestro trabajo, sin bien el K y el Mg,
muestran una relación de concentraciones similar, el efecto de fermentación o no en la
máxima concentración son inversos para el primero y en el segundo se observa
similitud en la dinámica durante el proceso de fermentación, incrementando su
contenido a los 20 días de fermentación.
En contraste con lo observado por Galindo et al. (2007), el N disminuyó fuertemente su
concentración a medida que se acerca a los 20 días de fermentación en el abono
líquido evaluado en esta investigación; en cambio el Ca que también disminuye
conforme se acerca a los 20 días de fermentación su comportamiento es similar a lo
encontrado por dichos autores.
CONCLUSIONES
Los resultados sugieren que en la elaboración de abono líquido con estiércol porcino se
puede prescindir de la fermentación o someterlo a ella; la fermentación o no y el tiempo
de duración del proceso estará en función de las necesidades y/o balance de
nutrimentos en las diferentes etapas fenológicas del cultivo.
633
LITERATURA CITADA
Galindo, A., C. Jerónimo, E. Spaans, y M. Weil. 2007. Los abonos líquidos fermentados
y su efectividad en plántulas de papaya (Carica papaya L.). Tierra Trop. 3(1):91-96.
Helgason, B.L., F.J. Larney y H.H. Janzen. 2005. Estimating carbon retention in soils
amended with composted beef cattle manure. Can. J. Soil Sci. 85:39-46.
Kuehl, R.O. 1994. Statistical principles of research design and analysis. ITP, Belmont,
California. 686 p.
Manugistics Inc. 2000. Statgraphics Plus Versión 5.1. Rockville, MD, Estados Unidos de
Norteamérica. www.statgraphics.com (Consultado: 10/junio/2010).
Meers, E., D. P. L. Rousseau, E. Lesage, E. Demeersseman, F. M. G. Tack. 2006.
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step in manure processing. Water Air Soil Poll. 169:317-330.
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Iberoamérica. México, D. F. 388 p.
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INIFAT. La Habana. 65 p.
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de Cooperación para la Agricultura (IICA). San José, C.R. 155 p.
Ross, S. 1998. Soil proceses: a Systematic aproach. Chapinanant Hall Inc., New York,
pp. 39-74.
Soria, F., R. Ferrera, J. Etchevers, G. Alcántar, J. Trinidad, L. Borges y G. Pereyda.
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partir de boñiga, suero de leche y melaza (en línea). Boletín de Producción Orgánica.
Rev. Manejo Integr. Plagas Agroecol. Centro Agronómico Tropical de Investigación y
Enseñanza. Turrialba, C. R. p. 132. (Consultado: 22/octubre/2010).
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Zar, J. H. 1984. Biostatistical Analysis. Prantice Hall, Inglewood Cliffs, N.J. 718 p.
634
HACIA UNA AGRICULTURA ORGÁNICA EN MAÍZ: FERTILIZACIÓN CON COMPOSTA
Alicia de Luna Vega1, María Luisa García Sahagún1, Rafael Escalante Martínez2, Eduardo
Rodríguez Díaz1, Juan Pedro Corona Salazar1
Universidad de Guadalajara, Centro Universitario de Ciencias Biológicas y Agropecuarias,
1Departamento
de Producción Agrícola y 2Departamento de Desarrollo Rural Sustentable. [email protected]
RESUMEN
El objetivo es comparación de costos entre fertilización química y orgánica en maíz. Se
realizó en el Rancho Borundas, en Tototlán, Jalisco. Se sembró maíz utilizando dos
tratamientos con tres repeticiones (tres años consecutivos), cada tratamiento en una
superficie de 5,000 m2. Para el tratamiento A, en cada ciclo productivo la fertilización se
realizó con 400 kg de fórmula (18-46-00), 400 kg de urea y 50 kg de cloruro de potasio.
Para el tratamiento B, con base en el análisis del suelo, el primer año se aplicaron 20
ton de composta (tipo Bocashi con estiércol bovino) y 12 L de fertilizante con
oligoelementos (supermagro), el segundo año, 15 ton y 12 litros, en el tercer año, 10 ton
y 12 L. Principales valores de la composta: CE 1.5 (1:1 Ds cm-1), nitratos 30.5 mg/kg,
fósforo 300 mg kg-1, potasio 10.32 mg kg-1. En el primer año se ahorró un 22.03% con
relación a la fertilización química. Para el segundo año, el ahorro fue de un 47.71% y en
el tercero de 60.55%. La producción se mantuvo en ocho toneladas promedio para los
dos tratamientos. Con este cambio en la fertilización se mantiene el medio ambiente sin
contaminar, se cuida la salud del productor y la del consumidor. La fertilización de maíz
bajo un contexto orgánico puede mantener los niveles de cosecha y proteger y
restaurar los ecosistemas, evitando la contaminación.
PALABRAS CLAVES: Fertilización, maíz, orgánico, comparación, costos de
producción.
INTRODUCCIÓN
Con la agricultura el hombre inició la alteración de los ecosistemas naturales vivientes;
los insectos hongos bacterias y otros microorganismos han perdido su equilibrio en la
naturaleza debido a la fertilización química para la producción de maíz. El abuso en la
adición de fertilizantes inorgánicos para aumentar la producción dañan tanto al suelo
como al agua, ya que sus componentes son lixiviados a los mantos freáticos,
635
contaminado el ambiente natural de la zona, provocando serios daños ecológicos,
afectando las formas de vida y su hábitat, además, los niveles altos de nitratos son
tóxicos para la salud humana. Esta situación se puede corregir antes que sea
demasiado tarde mediante la fertilización orgánica con composta y fertilizante foliar (De
Luna y Vázquez, 2009).
La pérdida de materia orgánica genera una deficiencia de nutrientes en el suelo, lo cual
causa disminución de la calidad de los productos y bajos rendimientos. Mediante la
materia orgánica se enriquece la fertilidad del suelo. La composta proporciona y mejora
las condiciones de fertilidad estructura, textura, pH, y aumenta su capacidad de
retención de agua y nutrientes. Participa en el abonado, pues aporta nitrógeno, fósforo,
potasio, magnesio y azufre, pero su importancia radica en el contenido de
micronutrientes. El principio básico es regresar al suelo todo lo que se le ha extraído,
mediante el aprovechamiento de los residuos orgánicos de plantas y animales.
Debido a la gran cantidad de microorganismos, la composta Bocashi muestra una
intensa actividad biológica, lo cual se aprecia durante su elaboración cuando se
presenta una alta velocidad de fermentación aeróbica. Si bien es cierto que los
contenidos totales de macroelementos son bajos en comparación con los fertilizantes
químicos, la relación entre los elementos es balanceada y puede ser modificada de
acuerdo a las proporciones y los elementos que el agricultor utilice en la elaboración y
la calidad del proceso realizado (Restrepo, 1996).
El objetivo del presente trabajo es el análisis económico de la fertilización química y la
orgánica en maíz.
MATERIALES Y MÉTODOS
El trabajo fue realizado en el Rancho Borundas en Tototlán, Jalisco. Se localiza al
centro oriente de Jalisco, en las coordenadas 20º05'00" a los 20°38’15" de latitud norte
y 102º39'00" a los 102°52’10" de longitud oeste; a una altura de 1,800 metros sobre el
nivel del mar. El clima que predomina se clasifica en semi-seco con otoño e invierno
semi-cálido, sin cambio térmico invernal bien definido. La temperatura media anual es
20.1° C y tiene una precipitación media anual de 820.8 milímetros, con régimen de
lluvias en los meses de junio a octubre. Los vientos dominantes son en dirección
variable. El promedio de días con heladas al año es 12.7.
636
El municipio colinda al norte con el municipio de Tepatitlán de Morelos; al este con los
municipios de Tepatitlán de Morelos, Atotonilco el Alto y Ocotlán; al sur con los
municipios de Ocotlán y Zapotlán del Rey; al oeste con los municipios de Zapotlán del
Rey, Zapotlanejo y Tepatitlán de Morelos. Pertenece a la cuenca hidrológica Lerma-
Chapala-Santiago, subcuenca río Verde Atotonilco. Sus principales arroyos son: Los
Morales, El pícaro, La Peñuela, El Plan Zula, Las Raíces, Tepetates y Pozo Blanco;
también están el manantial La Caja de Agua; las presas: Garabatos, Coinan y San
Isidro, además de bordos utilizados para riego y abrevaderos.
El territorio está conformado por terrenos que pertenecen al período cuaternario. La
composición de los suelos es de tipos predominantes vertisol pélico y feozem háplico y
luvisol éutrico. El municipio tiene una superficie territorial de 29,285 ha, de las cuales
9,842 son utilizadas con fines agrícolas, 15,043 en la actividad pecuaria, 2,100 son de
uso forestal, 140 son suelo urbano y 2,160 hectáreas tienen otro uso. En lo que a la
propiedad se refiere, una extensión de 18,566 hectáreas es privada y otra de 10,719 es
ejidal, no existiendo propiedad comunal.
Se sembró maíz por tres años consecutivos, utilizando dos tratamientos con tres
repeticiones, cada tratamiento tuvo una superficie de 5,000 m2.
Elaboración de la composta. Materiales y equipo: 500 kg de estiércol seco de bovino,
500 kg de residuos orgánicos secos y molidos (rastrojo, residuos de frutas y verduras),
4 kg de melaza, 2 kg de levadura para pan, 1000 litros de agua.
Preparación: Consistió en apilar (a partir de capas paralelas) cada uno de los
materiales, se aplicó el agua y la mezcla de melaza y levadura para humedecer sin
provocar escurrimiento. Durante los primeros tres días de la fermentación la
temperatura de la composta tiende a subir a más de 800 C, lo cual no debe permitirse.
No es recomendable que la temperatura sobrepase los 500 C. Para lograrlo, los
primeros cuatro días se le dio dos vueltas a la mezcla (por la mañana y por la tarde). A
partir del cuarto día solo se le dio una vuelta al día. Entre los 12 y los 15 días la
composta logró su maduración y su temperatura fue igual a la temperatura ambiente.
Los análisis realizados fueron: conductividad eléctrica, materia orgánica, pH, nitrógeno,
fósforo, potasio, calcio, magnesio, manganeso, cobre zinc y boro.
Preparación del fertilizante foliar líquido orgánico mineral. Materiales y equipo: 50
kg de estiércol fresco de bovino, 9 litros de suero de leche, 9 litros de melaza, 1 tambo
de plástico oscuro con capacidad de 200 litros con tapa, 1 kg de sulfato de zinc, 1 kg de
637
sulfato de magnesio, 300 g de sulfato de manganeso, 300 g de sulfato de cobre, 1 kg
de cloruro de calcio, 1 kg de ácido bórico o bórax, 50 g de sulfato de cobalto, 50 g de
sulfato de hierro.
Preparación: En un recipiente de 200 L (plástico, con tapa), se colocaron 50 kg de
estiércol de bovino, 100 L de agua, un litro de suero de leche y un litro de melaza
disuelta en agua tibia. Se revolvió bien y se dejó fermentar por 3 días. Posteriormente,
cada 3 días se disolvió cada uno de los minerales en agua tibia y se agregó un litro de
suero de leche y un litro de melaza. Esta mezcla se agregó al fermentado anterior,
revolviendo bien. Después de haber agregado todas las sales, se completó el contenido
del recipiente plástico con agua hasta completar 180 L, se tapó y se dejó fermentar por
30 días. La siembra se realizó la segunda semana de junio, cuando el régimen de lluvia
ya estaba establecido, la preparación del suelo consistió en un barbecho y dos pasos
de rastra. La composta se adicionó con una esparcidora y con la rastra se incorporó al
suelo, la siembra se llevó a cabo con una sembradora de precisión obteniendo 65,000
plantas por hectárea, la semilla utilizada fue mejorada, de las recomendadas para la
región.
El diseño experimental fue bloques al azar, siendo dos tratamientos con tres
repeticiones. Los resultados fueron analizados mediante ANOVA. Utilizando los
procedimientos del paquete estadístico STATISCA 6.0, se hizo la comparación de
medias con la prueba de Tukey (P<0.05).
Los parámetros directos a medir fueron: Rendimiento por ha de grano. Costo de los
tratamientos por ha.
Los parámetros indirectos fueron: Cantidad de minerales de la composta. Cantidad de
minerales del fertilizante foliar.
En el primer año para el tratamiento A, el suelo se preparó a principios de enero,
iniciando con un barbecho y dos pasos de rastra con lo cual se incorporaron 20
toneladas de composta; la siembra se realizó la última semana de mayo con una
sembradora de precisión, se utilizó un hibrido de la región para obtener 65,000 plantas
por hectárea, las plantas estuvieron a 15 centímetros entre planta y planta y una
distancia de 80 cm entre surco y surco. Posteriormente se utilizó un fertilizante foliar con
oligoelementos, aplicando 4 litros por hectárea, haciendo tres aplicaciones durante el
desarrollo del cultivo. Para el tratamiento B se fertilizó con 400 kg de fórmula (18-46-
638
00), 400 kg de urea y 50 kg de cloruro de potasio, esta cantidad de fertilizante es la que
comúnmente es utilizada en la región.
Para el segundo año el tratamiento A fue igual al año anterior, lo único que cambió fue
la cantidad de composta aplicada, en este año fueron 15 toneladas por hectárea y las
mismas aplicaciones del fertilizante foliar. Para el tratamiento B fue la misma
fertilización que en el ciclo anterior.
En el tercer año la cantidad de composta aplicada fue de 10 toneladas por hectárea y la
misma cantidad de fertilizante foliar, manteniendo la misma fertilización para el
tratamiento B.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En el primer año se ahorró un 22.03% con relación a la fertilización química. Para el
segundo año, el ahorro fue de un 47.71% y en el tercero de 60.55% (cuadro y gráficos
1, 2, 3 y 4). La producción se mantuvo en 8 toneladas promedio para los dos
tratamientos. Con este cambio en la fertilización se mantiene el medio ambiente sin
contaminar, se cuida la salud del productor y la del consumidor. En un trabajo publicado
por Escalante E. (1999), se menciona que para reducir los costos del fertilizante en
maíz y al mismo tiempo reducir los problemas de desechos orgánicos, se puede utilizar
composta de producción casera o industrial, que resultan excelentes para el desarrollo
del cultivo.
Cuadro 1. Costos por hectárea de la fertilización en maíz 1 año.
Fertilizante orgánico Fertilizante químico
Cantidad Costo $ Cantidad Costo $
Composta 20 Ton 6,000.00 Urea 400 3,520.00
Fertilizante foliar
12 litros 72.00 Fórmula 400 3,840.00
Cloruro de potasio
50 420.00
TOTAL 6,072.00 TOTAL 7,780.00
DIFERENCIA $ 1,708.00
639
Figura 1. Costos de los fertilizantes el primer año.
Cuadro 2. Costos por hectárea de la fertilización en maíz segundo año.
Fertilizante orgánico Fertilizante químico
Cantidad Costo $ Cantidad Costo $
Composta 15 Ton 4,500.00 Urea 300 3,520.00
Fertilizante foliar 12 litros 72.00 Fórmula 200 3,840.00
Cloruro de
potasio
50 420.00
TOTAL 4,572.00 TOTAL 7,780.00
DIFERENCIA $3,208.00
$0.00
$1,000.00
$2,000.00
$3,000.00
$4,000.00
$5,000.00
$6,000.00
$7,000.00
$8,000.00
Fertilizante orgánico Fertilizante químico
640
Figura 2. Costos de los fertilizantes el segundo año.
Cuadro 3. Costos por hectárea de la fertilización en maíz tercer año.
Fertilizante orgánico Fertilizante químico
Cantidad Costo $ Cantidad Costo $
Composta 10 Ton 3,000.00 Urea 300 3,520.00
Fertilizante foliar 12 L 72.00 Fórmula 200 3,840.00
Cloruro de potasio 50 420.00
TOTAL 3,072.00 TOTAL 7,780.00
DIFERENCIA $4,708.00
Figura 3. Costos de los fertilizantes el tercer año.
$0.00
$1,000.00
$2,000.00
$3,000.00
$4,000.00
$5,000.00
$6,000.00
$7,000.00
$8,000.00
Fertilizante orgánico Fertilizante químico
$0.00
$1,000.00
$2,000.00
$3,000.00
$4,000.00
$5,000.00
$6,000.00
$7,000.00
$8,000.00
Fertilizante orgánico Fertilizante químico
641
Figura 4. El costo en la fertilización en los tres años del proyecto.
Cuadro 4. Costos por hectárea de la fertilización en maíz en los tres años del proyecto.
Los resultados de la composta y del fertilizante foliar se muestran a continuación en los
cuadros 5 y 6.
0.00
1,000.00
2,000.00
3,000.00
4,000.00
5,000.00
6,000.00
7,000.00
8,000.00
Primer año Segundo año Tercer año
Fertilizante Orgánico
Fertilizante Quìmico
Cantidades y costos de los tratamientos estudiados
Tratamientos 1 2 3
Cantidad Costo Cantidad Costo Cantidad Costo
A 20 ton
composta
12 L foliar
6,000
72
15 ton
composta
12 L foliar
4,500
72
10 ton
composta
12 L foliar
3,000
72
Total 6,072 4,572 3,072
B 400 kg urea
400 kg fórmula
50 kg Cloruro
de potasio
3,520
3,840
420
400 kg urea
400 kg
fórmula
50 kg Cloruro
de potasio
3,520
3,840
420
400 kg urea
400 kg
fórmula
50 kg Cloruro
de potasio
3,520
3,840
420
Total 7,780 7,780 7,780
642
Cuadro 5. Resultado del análisis de la composta.
C.E. (1:1Ds cm-1) 1.50 Calcio (mg kg-1) 79.25 Zinc (mg kg-1) 2.99
pH (1:2 en agua) 7.27 Magnesio (mg kg-1) 1,200 Boro (mg kg-1) 4.38
M.O. (%) 27.40 Sodio (mg kg-1) 22.98 CO3 7.85
Nitratos (mg kg-1) 30.50 Cobre (mg kg-1) 1.03 SO4 10,000
Fósforo (mg kg-1)) 300.00 Hierro (mg kg-1) 1.00
Potasio (mg kg-1) 10,320 Manganeso (mg kg-1) 31.69
Cuadro 6. Resultado del análisis del fertilizante foliar.
Determinaciones Método Fertilizante líquido
Nitrógeno total (mg kg-1) Kjeldahl 30.50
Fósforo (mg kg-1) Absorción atómica 300.0
Potasio (ppm) Absorción atómica 1,206
Sodio (ppm) Absorción atómica 421
Calcio (ppm) Absorción atómica 1,276
Magnesio (ppm) Absorción atómica 724
Cobre (ppm) Absorción atómica 106
Zinc (ppm) Absorción atómica 5,614
Manganeso (ppm) Absorción atómica 28
Hierro (ppm) Absorción atómica 37
pH Potenciómetro 3.4
CONCLUSIONES
La fertilización de maíz bajo un contexto orgánico puede mantener los niveles de
cosecha y proteger y restaurar los ecosistemas, evitando la contaminación que puede
resultar de la fertilización química, así como bajar los costos de producción.
LITERATURA CITADA
Álvarez, M. A.; Ggné y H. Antoun. 1995. Effect of compost on rhizosphere microflora of
the tomato and on the incidence of plant growth-promotting rhizobacteria. Appl. Environ.
ICROBIOL. 61:194-9.
643
De Luna, V, A; Vázquez, A, E. 2009. Elaboración de Abonos Orgánicos. Centro
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644
EMPLEO DE FERTILIZANTES ORGANICOS COMO MEDIO PARA LA APLICACIÓN DE BACTERIAS PROMOTORAS DEL CRECIMIENTO VEGETAL
Arvizu Gómez Jackeline Lizzeta2, Ludmila Guzmán-Pantoja1, Chávez Ambriz Lluvia1,
Alejandro Anaya Olvera3, Juan Ramiro Pacheco-Aguilar1
1Universidad Autónoma de Querétaro, Facultad de Química.
2CINVESTAV-IPN, Departamento de
Ingeniería Genética, Unidad Irapuato. 3Biotecnología Orgánica S.A. de C. V. Cerro de las campanas
S/N, Col. Las Campanas, Querétaro Qro. C. P. 76010, México. [email protected], [email protected]
RESUMEN
La agricultura orgánica emplea insumos como residuos agrícolas, compostas y
lombricompostas para el suministro de nutrientes y la mejora de las características
del suelo. Mediante la biotecnología, también se aplican bacterias promotoras de
crecimiento en plantas (BPCP), que mejoran la disponibilidad de nutrientes y/o
tienen efecto contra fitopatógenos. La sobrevivencia y eficacia de estas bacterias
depende de las fuentes de carbono presentes en la materia orgánica del suelo o de
los exudados radicales liberados por las plantas. Una alternativa podría ser el
empleo de lombricompostas, que también servirían de vehículo durante la
fertilización. El objetivo fue determinar la capacidad de Multiagro®, producto
comercial obtenido de lombricomposteo, como fuente de carbono para el cultivo de
los microorganismos presentes en el producto comercial Bactiva NP®, así como
evaluar su efecto sobre el crecimiento de lechuga (Lectuca sativa, c.v. ‘Parrish
Island’) en combinación con la cepa de Bacillus subtilis P12. Los resultados indican
que Multiagro® puede ser empleado para el cultivo in vitro de las cepas de bacterias
y hongos del producto Bactiva®, obteniendo cuentas viables de bacterias y hongos
del orden 8.73x107 y 1.65x105 ufc g-1, respectivamente. El ensayo en lechuga mostró
que Multiagro® en combinación con la cepa de Bacillus mejoró la calidad de las
plántulas, a través de un aumento en la altura del 17% y en la biomasa del 22%. El
empleo de lombricompostas como medio para la aplicación de BPCP constituye una
opción viable en el manejo orgánico de los cultivos.
PALABRAS CLAVE: Lombricomposta, nutrimentos, fuente de carbono, inoculantes,
plántulas.
INTRODUCCIÓN
Las prácticas agrícolas intensivas durante el manejo convencional como el arado, el
uso de plaguicidas y fertilizantes, ha impactado en la calidad del agua y en la
645
atmósfera, así como en la pérdida de materia orgánica del suelo, reduciendo la
fertilidad, la estabilidad estructural e incrementando la erosión y el CO2 atmosférico
(Cerón y Melgarejo, 2005).
La agricultura orgánica es una práctica agrícola antigua que promueve el uso de
plaguicidas de origen natural y la incorporación de enmiendas orgánicas, entre otros.
Por su parte la incorporación de residuos vegetales y/o compostas al suelo mejora
características como la retención del agua y la estructura (Trinidad, 1987), pero
también tiene efecto sobre la actividad microbiana y enzimática, la cual es
fundamental para el ciclo de nutrientes (Ferrera y Alarcón, 2001).
Numerosos reportes describen la asociación benéfica planta-microorganismo, en la
cual, cuando bacterias y hongos son aplicados a la semilla, al suelo o a la planta,
colonizan la raíz y/o la rizosfera, promueviendo el crecimiento de las plantas e
incrementando la absorción y disponibilidad de nutrientes del suelo. Estos
microorganismos son conocidos como promotores del crecimiento vegetal o
biofertilizantes (Vessey, 2003).
Algunos mecanismos bioquímicos identificados en estos microorganismos son: la
fijación biológica de nitrógeno atmosférico (FBN), la cual es llevada a cabo por
rizobacterias simbióticas como Rhizobium sp., o de vida libre como Azotobacter sp. y
Azospirillum sp., que han sido extensivamente empleadas como biofertilizantes para
mejorar la disponibilidad de nitrógeno en hortalizas como tomate (Lycopersicum
esculentum ) (Santillana et al., 2005), cebolla (Allium cepa L.) (Balemi et al., 2007) y
maíz (Zea mays L.) (Biari et al., 2008). La producción de fitohormonas como el ácido
indolacético (AIA) ha sido también detectada como otra actividad bioquímica en
cepas de Aeromonas veronii, Azospirillum brasilense y Bradyrhizobium sp.
promoviendo el crecimiento de plantas de arroz, trigo y rábano, respectivamente
(Vessey, 2003). El AIA en las plantas tiene un efecto positivo en el desarrollo
radicular o vegetativo (García et al., 2010) y en la producción de frutos (Gravel et al.,
2007).
La solubilización de fosfatos es otra propiedad, en el cual los microorganismos
aumentan la disponibilidad de fósforo, mediante la producción de ácidos orgánicos,
los cuales, solubilizan los fosfatos complejados con las bases del suelo (Goldstein,
2007). Estos ácidos orgánicos incrementan también la disponibilidad de
micronutrientes como el hierro (Fe) en la zona de la rizosfera. El hierro a su vez
puede ser captado por sideróforos, moléculas orgánicas secretadas por estas
646
bacterias, con las que forman quelatos que pueden ser asimilados por las plantas,
mejorando la disponibilidad de este nutrimento (Crowley, 2006).
Las bacterias productoras de sideróforos y AIA frecuentemente poseen actividad
(ACC) deaminasa (Glick et al., 2007), la cual reduce las altas concentraciones de
etileno producido bajo estrés biótico o abiótico, lo que resulta en un mayor desarrollo
de las plantas inoculadas (Husen et al., 2011).
Una vez que los microorganismos son inoculados al suelo, su sobrevivencia
depende de las relaciones que establezcan con la comunidad micobiana nativa y de
las fuentes de nutrientes disponibles para su crecimiento (Matos y Zúñiga, 2003), por
lo que el contenido de materia orgánica en el suelo o la aplicación de fertilizantes
orgánicos junto con la inoculación es fundamental (Alarcon y Ferrera-Cerrato, 2000).
El objetivo del presente trabajo fue determinar la capacidad de Multiagro® para ser
empleado como fuente de nutrientes para el crecimiento de los microorganismos
presentes en el producto comercial Bactiva NP®, así como evaluar su efecto en el
crecimiento de lechuga (Lectuca sativa, c.v. ‘Parrish Island’) en combinación con
Bacillus subtilis P12 una bacteria caracterizada como promotora del crecimiento
vegetal.
MATERIALES Y MÉTODOS
Fertilizante orgánico y productos biológicos. Se empleará el producto Multiagro®
(Biotecnología Orgánica S.A. de C. V.) como fertilizante orgánico, el cual es un
producto derivado de humus de lombriz cuya composición se muestra en el Cuadro
1. Aplicado en la hojas o en el suelo, Multiagro® estimula el crecimiento de la raíz y
mejora la estructura del suelo y en consecuencia el balance hídrico.
Bactiva NP® (Tecnologías Naturales Internacional S.A. de C.V.) es un producto
considerado de acuerdo a la casa comercial como biofungicida, bioenraizador,
bioestimulante y biofertilizante. Bactiva NP® previene la pudrición de las raíces
causada por hongos patógeno, promueve además el desarrollo de raíces sanas para
una mejor captación de nutrientes, favoreciendo también el crecimiento vegetativo
de las plantas (Cuadro 2).
647
Cuadro 1. Composición del producto Multiagro®.
Ingredientes Contenido
(p/p)
Ingredientes Contenido
(p/p)
Materia orgánica 45% Azufre 3100 ppm
Ácidos húmicos y fúlvicos 17.8% Fierro 1500 ppm
Nitrógeno total 8.68% Zinc 1500 ppm
Potasio asimilable 3.27% Manganeso 1500 ppm
Fósforo asimilable 2.5% Cobre 800 ppm
Calcio 6600 ppm Boro 100 ppm
Fitorreguladores naturales 600 ppm Molibdeno 50 ppm
Magnesio 4500 ppm Cobalto 2 ppm
Bacillus subtilis P12 pertenece a una colección de rizobacterias aisladas de plantas
de tomate cultivado en el Rancho “Sta María de Guadalupe” en Tequisquiapan,
Querétaro, México. Dicha cepa fue aislada por el método de la dilución y siembra en
placas con agar nutritivo. Las propiedades bioquímicas relacionadas con la
promoción del crecimiento vegetal que presenta son el crecimiento en medio para
fijación biológica de nitrógeno, actividad ACC deaminasa, producción de sideróforos,
producción de AIA e índoles (6.8 mg L-1) y solubilización de fosfatos (18.5 mg L-1).
Luna et al. (2013) reportan que la inoculación de B. subtilis P12 en semillas de
pimiento y tomate mejora significativamente la calidad de las plántulas.
Cuadro 2. Composición microbiológica de Bactiva NP®.
Cepa Cuenta viable Propiedades fisiológicas
Bacillus spp. ≥ 108 UFC g-1 Fija nitrógeno, solubiliza fósforo, produce
hormonas de crecimiento vegetal y es
antagónico a hongos fitopatógenos
Pseudomonas sp. Fija nitrógeno y produce hormonas de
crecimiento
Phanerochaete,
Streptomyces,
Pseudomonas
Degradan materia orgánica y producen
nutrientes disponibles
Trichoderma harzianum ≥ 108
conidios g-1
Efecto biofungicida en el control de
fitopatógenos como Phytium, Fusarium,
Phytophtora, Rhizoctonia y Verticillium
T. reesei
T. viride
Gliocladium virens
648
Caracterización de Multiagro®. Se realizó una dilución 1:200 de Multiagro® en
agua de acuerdo a las especificaciones de uso del producto, a esta dilución se le
midió el pH con un potenciómetro Fisher Scientific, y se determinó la presencia de
bacterias y hongos sembrando alícuotas en placas de agar nutritivo y agar rosa de
bengala, e incubando a 30 °C por dos y cinco días, respectivamente.
Multiagro® como fuente de nutrientes para el cultivo de microorganismos.
Para evaluar la capacidad de Multiagro® como medio nutritivo en el cultivo in vitro de
bacterias y hongos provenientes de Bactiva®, se prepararon placas Agar-Multiagro®
usando la dilución 1:200 a la cual se le agregó agar a una concentración de 16 g L-1,
estas placas fueron usadas para el crecimiento de bacterias. Para el crecimiento de
hongos se prepararon placas de Agar-Multiagro®-rosa de bengala, empleando la
dilución 1:200 de Multiagro®, y por cada litro de medio se agregaron 16 g de agar,
0.05 g de rosa de bengala y 0.1 g de cloranfenicol.
Ensayo de fertilización e inoculación con Bacillus subtilis. Para evaluar el efecto
de la fertilización orgánica en combinación con un inoculante, se realizó un ensayo
de producción de plántula de lechuga (L. sativa c.v. Parrish island). Para ello la cepa
de B. subtilis P12 fue cultivada en 500 mL de caldo nutritivo con agitación constante
a 180 rpm por 16 h a 30 °C. Posteriormente, el cultivo se centrifugo a 8000 Xg por
10 min para obtener las células, que fueron lavadas dos veces con solución salina
estéril a 0.8 % y disueltas en 2 mL de solución salina para su recuento en cámara de
Neubauer (Márquez et al., 2003), ajustando la concentración final a 107 células mL-1.
Dos lotes de 200 semillas fueron inoculadas por inmersión en la suspensión celular
durante una hora, después fueron sembradas en almácigos de 200 cavidades que
contenían turba humedecida a capacidad de campo, uno de los lotes fue fertilizado
diariamente con Multiagro® (1:200) y el otro con una solución nutritiva con la
siguiente composición (g L-1): 0.75 KNO3, 0.175 NH4H2PO4, 0.675 Ca(NO3)2·4H2O,
0.3 MgSO4·7H2O y 0.05 FeSO4·7H2O. Se establecieron dos lotes más de 200
semillas uno de ellos fue fertilizado con Multiago® y el otro con la solución nutritiva
como testigo. Las plántulas fueron cultivaron por 30 d y al término, en cada plántula
se midió altura, diámetro de tallo, longitud de raíz, peso freso y seco de la plántula,
como variables de crecimiento.
Análisis de datos. El diseño experimental fue completamente al azar y consistió de
cuatro tratamientos y cinco repeticiones. Los tratamientos correspondieron a la
inoculación con B. subtilis P12, fertilización con Multiagro®, inoculación con B.
subtilis P12 en combinación con fertilización con Multiagro®, y un testigo. La unidad
649
experimental estuvo constituida por 40 plantas, de las cuales ocho constituyeron la
parcela útil. Los datos obtenidos fueron sujetos a análisis de varianza y comparación
de medias de Tukey (P ≤ 0.05) (Castaño y Domínguez, 2010).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Caracterización de Multiagro® y cultivo de microorganismos. La dilución 1:200
de Multiagro® presentó un pH alcalino de 9.5. El pH es fundamental para el
crecimiento de microorganismos ya que los hongos tienen un mejor desarrollo en
pH ligeramente ácido a diferencia de las bacterias que prefieren un pH neutro.
Respecto a la composición microbiana hubo una población mínima de bacterias y
hongos (≤ 103 UFC/mL).
Multiagro® es un producto orgánico-mineral a base de composta de lombriz con un
alto contenido del complejo húmico-fúlvico, macronutrimentos, nutrimentos
secundarios y micronutrimentos, lo que probablemente origine el pH alcalino
registrado. Al respecto, la norma establece en lombricompostas un rango entre 6.5 a
8.8 y como se observa, este producto sobrepasa lo señalado. Normalmente en la
literatura se menciona que las lombricompostas maduras tienen un pH 7.0, pero el
pH depende de los sustratos de origen (NMX-FF-109-SCFI-2008).
En cuanto a la capacidad de multiagro® para ser empleado en el crecimiento de
cepas comerciales, se encontró una cuenta viable del orden de 107 ufc g-1 para las
cepas de bacterias y del orden de 105 ufc g-1 para los hongos en Bactiva NP®
(Cuadro 3). El producto comercial indica cuentas viables de 108 ufc g-1 para
bacterias y de 108 conidios g-1 hongos, valores mayores a las encontrados en las
placas con Multiagro®, por lo que habría que considerar la vida de anaquel del
producto.
Cuadro 3. Crecimiento in vitro en Multiagro® de la cepas de producto Bactiva NP®
Medio UFC g-1
Agar Multiagro® 8.73 x 107
Agar Multiagro®-Rosa de bengala 1.65 x 105
De los cultivos fúngicos que crecieron en Agar Multiagro®-Rosa de bengala, se
realizaron preparaciones para ser observadas al microscopio, encontrando
estructuras características de Gliocadium virens (Figura 1).
650
Figura 1. Estructuras fúngicas de G. virens.
Ensayo de fertilización e inoculación con Bacillus subtilis P12. Los resultados
obtenidos del ensayo en plántulas de lechuga muestra que la fertilización orgánica
con Muiltiagro® aumentó la longitud de raíz en un 26 % con respecto a la
fertilización química, se encontró además que la fertilización con Muiltiagro®
combinado con B. subtilis P12 mejoró de manera significativa la altura de la planta,
la biomasa fresca y la biomasa seca en un 17, 22 y 64 %, respectivamente (Cuadro
4 y Figura 2).
Cuadro 4. Efecto de la fertilización orgánica e inoculación con B. subtilis P12 en el crecimiento de plántulas de lechuga.
Tratamiento Altura
(cm)
Longitud de
raíz (cm)
Diámetro del
tallo (mm)
Biomasa
fresca (g)
Biomasa
seca (g)
MA 8.76 c† 10.90 a 2.87 a 14.36 b 3.76 b
MA+P12 10.81 a 8.90 b 3.19 a 17.34 a 5.98 a
P12 9.76 b 8.13 b 2.86 a 14.23 b 4.06 b
TESTIGO 9.25 bc 8.04 b 3.00 a 14.25 b 3.63 b
MA: Muiltiagro®, P12: B. subtilis P12, †
Medias con letras iguales en cada columna no son estadísticamente diferentes (Tukey, P ≤ 0.05).
Peña y Reyes (2007) reportaron que ciertas cepas de Rhizobium inoculadas en
plántulas de lechuga (Lactuca sativa L.) aumentaron el peso seco, identificando la
producción de ácido indolacético (AIA) y la fijación biológica de nitrógeno en las
cepas empleadas, propiedades bioquímicas que también presenta B. subtilis P12.
651
Figura 2. Plántulas de lechuga obtenidas de los diferentes tratamientos. MA: Muiltiagro®, P12: B. subtilis P12.
Añez y Espinoza (2003), reportaron que el cultivo de lechuga bajo diferentes
concentraciones de humus y fertilizantes químicos, no manifestó diferencia, sin
embargo observaron una tendencia favorable al tratamiento con 10 Ton/Ha de
humus de lombriz. Rueda-Puente et al. (2009) reportaron que la inoculación de
semillas de lechuga con Klebsiella pneumoniae (bacteria halotolerante), germinando
bajo diferentes grados de salinidad, aumentó el peso fresco y seco de la plántula.
Por su parte, Barassi et al. (2006), al inocular semillas de lechuga con Azospirillum
obtuvieron un incremento en el porcentaje de germinación en un 10 % con respecto
al testigo, obteniendo además mayor peso fresco y seco. Soriano et al. (2012)
encontraron que después de 20 días de inoculación con Rhizobium etli hay un efecto
positivo sobre la longitud y el peso seco promedio de plántulas de lechuga “Orejona”
(Lactuca sativa).
CONCLUSIONES
Multiagro® puede ser utilizado como fuente de carbono en el crecimiento de
bacterias y hongos de productos comerciales como los que se encuentran presentes
en Bactiva NP®, e incluso este producto podría servir como vehículo para la
aplicación de inoculantes favoreciendo su desempeño en la promoción del
crecimiento vegetal.
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654
PRODUCCIÓN DE UN FORMULADO MICROENCAPSULADO DE Bt PARA EL CONTROL DE INSECTOS PLAGA EN CULTIVOS AGRÍCOLAS
Lina Hernández Flores1, Josefina Barrera Cortes1, Laura Patricia Lina García2
1 Departamento de Biotecnología y Bioingeniería, CINVESTAV-IPN. Av. IPN 2508, San Pedro Zacatenco, 07360 México D.F.
2 UAEM, Centro de Investigación en Biotecnología (CEIB), Lab. Control Biológico. Av.
Universidad 1001 Col. Chamilpa CP 62209. [email protected]
RESUMEN
Una alternativa para mantener un nivel rentable de producción, con un menor uso de
agroquímicos, y enfocando la agricultura hacia un manejo sustentable, es la aplicación
de Bacillus thuringiensis (Bt), utilizado para la producción de bioinsecticidas, alternativa
que requiere formulados que aseguren su permanencia en el ambiente. La
microencapsulación de Bt es una opción para proteger esporas y cristales de factores
ambientales como son los cambios de temperatura y humedad, a fin de mantener su
viabilidad. El material propuesto para la microencapsulacion son los alginatos, uno de
los polímeros utilizados en la microencapsulación. Los alginatos han sido empleados
como agentes espesantes, gelificantes y estabilizantes coloidales en la industria
alimentaria, también se han podido aplicar en fármacos y microorganismos.
El objetivo del presente trabajo es la evaluación de la formulación microencapsulada del
complejo esporas-protoxinas producida por Bacillus thuringiensis HD-1 (Bt-HD1) con
Spodoptera frugiperda. Por lo que se llevó a cabo la producción de Bt-HD1 en un
reactor de tipo agitado. Para la fermentación se determinaron la cinética de crecimiento
microbiano y producción final de las proteínas Cry1Ac y Cry2Ab. El complejo esporas
cristales obtenido mediante la fermentación de Bt en tanque agitado fue
microencapsulado. Con el material resultante de la fermentación se determinó el nivel
de mortandad de la proteína y efecto del volumen del concentrado biológico en la
eficiencia del microencapsulado. De acuerdo con los resultados obtenidos, la
concentración de proteínas Cry producidas fue importante debido a que el nivel de
mortandad en Spodoptera frugiperda fue alta, esta información es útil para el desarrollo
de formulados eficientes y fiables de dosificar para el control de insectos larva de
diferentes cultivos agrícolas.
PALABRAS CLAVE: Bacillus thuringiensis, insecticidas biológicos, microencapsulado.
655
INTRODUCCIÓN
El control de insectos plaga en la agricultura se ha realizado principalmente con la
aplicación de insecticidas químicos. Estos insecticidas han generado problemas de
contaminación ambiental, de toxicidad a insectos no blancos y a los agricultores que los
aplican (Ferrera–Cerrato y Alarcón, 2007).
Hoy en día existe una necesidad de contar con herramientas seguras y efectivas para el
control de plagas, alternativas a los insecticidas químicos. Esto estimula
considerablemente el interés en usar patógenos como agentes de biocontrol. El
patógeno más exitoso en cumplir este objetivo, que además mantiene potencial para
seguir desarrollándose, es la bacteria con cualidades insecticidas Bacillus thuringiensis
(Sauka and Benintende, 2005; 2006; 2008).
Bacillus thuringiensis (Bt) es una bacteria considerada como ubicua ya que se ha
encontrado en diferentes partes del mundo y en muy diversos sistemas tales como
suelo, agua, hojas de plantas, insectos muertos, telarañas, etc. Posee un cuerpo
paraesporal, el cual es de naturaleza proteica con propiedades insecticidas, está
constituido por proteínas denominadas δ-endotoxinas también conocidas como
proteínas Cry y Cyt, que tienen una actividad tóxica específica contra cierto tipo de
insectos en su estado larvario (Brar et al., 2006; Donovan et al., 2006). El efecto
insecticida del complejo espora cristal de Bt es por ingestión de las larvas de insecto. Al
ser ingerido, el cristal proteico es disuelto en un medio alcalino (pH alrededor de 10) del
mesenterio del insecto. La proteína es procesada por las proteasas digestivas de la
larva y transformada en δ-endotoxina, un polipéptido resistente a la hidrólisis y
altamente tóxico para el huésped (Donovan et al., 2006).
Uno de los aspectos más importantes de Bt es su producción a escala industrial. La
primera etapa, la cual es una de las más importantes de este proceso, es la selección y
conservación de las cepas de trabajo. En muchos países se desarrollan programas de
prospección de nuevos aislamientos de la bacteria para ampliar su espectro y aumentar
su capacidad insecticida (Vázquez-Pineda et al., 2012).
Sin embargo, al ser aplicado Bt como insecticida puede ser dañado por las variables
ambientales como; lluvia, temperatura, así como rayos UV que pueden desactivar a la
prototoxina (Myasnik et al., 2001).
Las técnicas de microencapsulación consisten en el recubrimiento de pequeñas
cantidades de un determinado compuesto mediante un material protector que es
656
generalmente de naturaleza polimérica (Villena et al., 2009), protegiendo en este caso a
la esporas-cristales de Bt encapsulados de factores ambientales, permitiendo mantener
su estabilidad y viabilidad. Ayuda además a que los materiales frágiles resistan
condiciones adversas. El alginato de calcio, además, no es tóxico y se degrada bajo
condiciones fisiológicas normales (Jun-Nan et al., 2005).
En este proyecto se evaluó la producción de Bt y la toxicidad de protoxinas (Cry1Ac y
Cry2Ab) producidas por Bt HD1 cultivado en reactor con tanque agitado. Como insecto
plaga se utilizó Spodoptera frugiperda en el cual se suministro las protoxinas en forma
microencapsulada con alginato de sodio. El objetivo de utilizar dos formulado
microencapsulados es verificar el impacto de las capas de alginato en el efecto
insecticida de las protoxinas.
MATERIALES Y MÉTODOS
La bacteria Bt-HD1 fue obtenida de la colección de cepas del Centro de Investigaciones
y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (CINVESTAV-IPN), esta
cepa fue utilizada para la fermentación y se preparó de la siguiente manera:
Siembra y cosecha de Bt. En condiciones de esterilidad con asa bacteriológica se
tomó una muestra de una cepa pura de Bt la cual fue suspendida en 1 mL de agua
estéril, esta suspensión se inoculo en caja Petri con agar nutritivo colocando 100 µL de
Bt. Se incubo a 30 °C hasta observar el 90 % de su esporulación, las cajas se
monitorearon cada 24 horas por observación directa al microscopio (Carl Zeiss 40X).
Posteriormente se tomó una caja Petri con Bt y se agregó 2 mL de agua estéril en toda
la superficie del crecimiento microbiano, se cosecho la biomasa, succionando el
concentrado con una micropipeta de 1000 µL depositando la biomasa en tubos Falcón
estériles de 50 mL, centrifugando 5 min a 8000 rpm, decantando el sobrenadante y
suspendiendo la pastilla obtenida en 10 mL de gua estéril. Se suspendió el complejo
esporas-cristales en 5 mL de agua estéril para su almacenamiento a 4ºC.
Se efectuó el conteo de esporas de Bt obtenidas en cámara de Neubauer.
Propagación en matraz agitado. El medio utilizado fue el propuesto por Gerald R.
Rowe, 400 mL de medio en matraces Erlenmeyer de 1000 mL, esterilizado a 121ºC y
15 lb plg-2 durante 15 min.
Se inoculo 0.5 mL de solución Stock de esporas de Bt, el cual se incubo a 30 °C
durante 8 h con una agitación de 200 rpm. Se verificó al mismo tiempo crecimiento
657
microbiano y morfología celular de Bt a fin de seleccionar el inóculo de mayor
crecimiento y mejor estado, para su posterior propagación.
El medio utilizado para llevar a cabo el segundo pase fue de tipo industrial basado en
harina de soya, solidos de cocimiento de maíz y extracto de levadura, modificado por
Farrera (1998), 200 mL de medio fueron esterilizados en autoclave a 121ºC y 15 lb plg-2
durante 30 min, ajustando su pH a 7.2-7.4 con NaOH al 40 %.
Este cultivo fue inoculado en el reactor para el proceso de fermentación, con 18 horas
de crecimiento a 30 °C a 200 rpm.
Fermentación en reactor de tanque agitado. Se utilizó un fermentador Bioengineering
modelo L-1523, con un vaso de fermentación modelo 10105 de 7 L de capacidad
nominal (volumen de operación de 5 litros) y agitado con turbinas de tipo Rushton. El
fermentador tiene implementada la siguiente instrumentación: sistema de esterilización,
así como controladores/medidores de pH, temperatura, oxígeno disuelto y agitación.
El volumen de operación fue de 5 L de medio modificado de harina de soya con 40 g L-1
de concentración inicial de solitos totales.
Las variables monitoreadas y controladas fueron: Temperatura, pH, Velocidad de
agitación, Oxigeno.
Análisis de fermentación. La cinética de fermentación se determinó a partir del
análisis de muestras extraídas del fermentador cada 2 h. Los análisis realizados
comprenden: cuenta de bacilos y esporas.
Cuenta directa de células y esporas. Se realizó en una cámara reticular (cámara de
Neubauer), siendo una técnica relativamente rápida y barata, obteniéndose por unidad
de volumen.
Determinación de la proteína CRy1Ac y Cry2Ab de BT. Se efectuó con electroforesis
en geles de poliacrilamida.
La concentración de proteína Cry1 se determinó a partir del análisis del mosto extraído
al término de la fermentación, el mosto fermentado se centrifugo en centrifuga con el fin
de eliminar las proteasas presentes y se lavó con solución salina, agua acidulada y
agua destilada estéril.
658
Cuantificación de la proteína Cry
Para determinar la concentración de la proteína se escanearon los geles de
poliacrilamida de cada fermentación.
Con ayuda del software Image J., se determinó el área e intensidad de color de las
bandas de BSA, y con estos valores se obtuvo una curva tipo, se interpolaron los
valores obtenidos de las preparaciones de proteína Cry y haciendo las consideraciones
de dilución y concentración en las diferentes etapas de recuperación y tratamiento a las
que fueron sometidas las muestras, se obtuvo la concentración correspondiente.
Proceso de microencapsulación de proteínas Cry1Ac y Cry2Ab y esporas
Se utilizaron dos métodos de microencapsulacion; uno de acuerdo a la literatura
(Garcia-Gutierrez et al., 2011) y el otro modificado para este estudio.
Se utilizó alginato de sodio al 2% (muestra blanco) y alginato al 2% con diferente
volumen del complejo proteínas-esporas.
Se montó el equipo homogenizador, donde se mezcló Span 80 al 0.2% en aceite de
maíz a 2500 rpm por un tiempo de 15 minutos, y adicionó lentamente el alginato de
sodio ya mezclado con Bt, se mantuvo en agitación por 10 minutos.
Se adiciono 70 mL de solución gelificante CaCl2 0.1 M a la mezcla de forma lenta y se
continuo la agitación de 2500 rpm por 10 minutos. Se colocó un embudo de separación
(de 500 mL), el resultado del proceso de agitación, se vertió lentamente en el embudo.
Posteriormente se adicionó 150 mL de la solución de CaCl2 0.05 M al embudo de forma
lenta y se tapó el embudo, se dejó en reposo por 1 hora (Rodriguez et al., 2006).
Se efectuó la separación de las 2 fases, la fase acuosa se vertió en tubos, la cual se
filtró y se almaceno a 4 °C. Se cuantifico el microencapsulado obtenido en cámara
reticular (cámara de Neubauer).
Bioensayos para determinar toxicidad. Los insectos utilizados para la realización de
los bioensayos se obtuvieron del laboratorio de Control Biológico del Centro de
Investigación de Biotecnología de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos,
donde se mantiene el cultivo constante de la especie de insectos plaga Spodoptera
frugiperda.
Para la realización de los bioensayos se utilizaron placas para ensayos de Elisa del tipo
Cells Wells de 24 pozos (2 cm2 de superficie por pozo) que contenía una dieta meridica
solida utilizada para la cría del insecto (Lina et al., 2001; Lina, 2006) para evaluar cada
tratamiento.
659
En cada pozo se aplicaron 35 µL de tratamiento, posteriormente las placas se dejaron
secar a temperatura ambiente. Una vez que se secó con la ayuda de un pincel fino, se
colocó una larva de primer estadio de S. frugiperda en cada uno de los pozos, cada
plaza se cubrió con una película de papel plástico (kleen pack) con el fin de que las
larvas no escapen, sobre el papel se hizo una pequeña perforación con un alfiler para
evitar que se asfixiaran, se utilizaron 24 larvas para cada tratamiento. Las larvas se
mantuvieron a 27 °C por 7 días.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Se utilizó la bacteria Bt-HD1 de la colección de cepas del CINVESTAV-IPN.
Se obtuvo el crecimiento microbiano del 90 % de esporulación, efectuando el conteo del
complejo esporas-cristales de 1.4x108 por mililitro (Cuadro1).
Se realizó una fermentación con una concentración inicial de solidos totales (CIST) del
medio de cultivo de 40 g L-1.
Cuadro 1. Biomasa obtenida en la fermentación.
CIST
(g L-1)
Bacilos por mL
X 107
Esporas por mL
X 1010
Porciento de
Esporulación (%)
Proteína
total
(g L-1)
40 9.08 1.47 99.38 1.72
En la Figura 1 se representan las diferentes fases de la cinética de crecimiento de
biomasa de Bacillus thurigiensis obtenida de la fermentación con 40 g L-1 de
concentración inicial de solidos totales, donde se observa que la duración aproximada
de las fases en la fermentación son como se indica en la Figura 1.
660
Figura 1. Fases de crecimiento de biomasa de fermentación (40 g L-1 de CIST).
Se ha reportado la existencia de un proceso de regulación complejo para regular las
expresiones genéticas al comenzar la fase estacionaria, ya que la esporulación es un
proceso en el que se consume una gran cantidad de energía, la célula durante la fase
de transición utiliza los nutrimentos al máximo, y su prioridad es la de aprovechar los
nutrientes alternos. En consecuencia, en dicha fase la célula decide redirigir el
metabolismo y seguir reproduciéndose o iniciar la fase de esporulación (Phillips y
Strauch, 2002).
Al incrementar la concentración celular, ciertos péptidos excretados al medio se
acumulan y son captados por receptores en la superficie celular o transportados al
interior de la célula, siendo capaces de activar un sistema de regulación
(Phosphorelay), al llegar la célula al estadio en el que una alta concentración de
péptidos en el medio desencadena mecanismos para empezar el proceso de
esporulación. Por lo que, en los resultados obtenidos en las preparaciones observadas
en el microscopio óptico aún se observaron bacilos que no habían esporulado, estos
provenían de esporas que habían germinado con nutrientes que provenían de los
propios esporangios lisados, un fenómeno de desincronización de la esporulación,
provocando un lapso de tiempo considerable (Farrera, 1998) (Figura 2).
661
Figura 2. Cinética de la fermentación con 40 g L-1.
En la Figura 2 se observa el comportamiento celular en sus diferentes etapas hasta
llegar a la fase final, que es cuando comienza a esporular el microorganismo y la
concentración de esporas es constante, con un 90 % de esporulación (Cuadro 1),
criterio utilizado para detener la fermentación. La concentración de la proteína es mayor
que la reportada por Farrera (alrededor de 1 g L-1) en algunos de sus trabajos, y muy
similar respeto a los obtenidos por Chinchia, (2006).
Al analizar la relación de las dos proteínas que guardan entre sí, se observa que la
proteína Cry1Aa (1.51 g L-1) es mucho mayor que la proteína Cry2Ab (0.21 g L-1), por lo
que se obtuvo una relación entre estas dos proteínas de 7.2 (Cry Aa/Cry2Ab).
Se ha reportado que Bacillus thuringiensis HD-1, posee el gen cryAb1 que es inestable
y las células que pierden este plásmido compensan dicha perdida incrementando la
transcripción de las proteínas restantes, una de las causas de la pérdida de un plásmido
es consecuencia de la alta velocidad de duplicación de las células vegetativas, siendo
contraproducente para la producción de la proteína Cry (Farrera, 1998).
La regulación de la expresión de los genes cry puede ser independiente de la
esporulación, en el caso de las proteínas Cry3A, que son sintetizadas en la fase de
crecimiento exponencial por la holoenzima σRNA polimerasa. Así como la dependiente
de la esporulación, dentro de la cual se encuentran las proteínas de la familia Cry1A
(Sierra, 2004; Sauka and Benintende, 2005; 2006; 2008).
662
Se llevó a cabo el proceso de microencapsulado del complejo esporas-cristales
producidos a partir de Bt-HD1, de acuerdo al método utilizado por Garcia-Gutierrez et
al. (2011) y el desarrollado en nuestro trabajo, observando un aumento en el número de
microcapsulas obtenidas con diferentes concentraciones de Bt (Figura 3).
Figura 3. Microencapsulados obtenidos con dos metodos.
Figura 4. Mortandad de Spodoptera frugiperda con un complejo esporas-cristales producido a diferente concentración de Bt.
En la Figura 4 se observan los resultados obtenidos en toxicidad con dos
microencapsulados, donde se observa mayor mortandad en el microencapsulado
modificado con diferentes concentraciones de Bt, donde el número de microcapsulas es
mayor en el microencapsulado modificado, así como el número de Bt
663
microencapsulado, ya que al ser observado en microscopio óptico se pudo apreciar un
bajo número de esporas libres, en comparación con el microencapsulado de acuerdo a
la literatura, es importante mencionar que la diferencia en la eficiencia de los formulados
microencapsulados mostraron aunque no mataron las larvas, si afectaron el desarrollo
normal de Spodoptera frugiperda. Mientras qué otras pueden multiplicarse en el
intestino, paralizando la larva, la cual muere por inanición.
El mecanismo de acción de la proteína Cry se describió principalmente en lepidópteros
como un proceso de múltiples etapas. En su inclusión parasporal, todas las proteínas
Cry1 poseen una forma bipiramidal que requiere ser solubilizada para tener efecto. B.
thuringiensis actúa por ingestión. Una vez ingeridos los cristales proteínicos son
solubilizados gracias a las condiciones de alcalinidad (pH 9.5) existentes en el intestino
medio de las larvas de lepidópteros. Una vez solubilizada, la protoxina es desdoblada
por las proteasas del intestino en una toxina activa de aproximadamente 65 kDa, la cual
es estable y tóxica (Vázquez-Pineda et al., 2012), esto provoca un desequilibrio
osmótico y la consecuente lisis celular (Bravo et al., 2004).
Por ejemplo, Clostridium brevifascies y C. malacosomae, ambas anaerobias y
acusantes de enfermedades infecciosas en el gusano peludo Malacosoma pluriale
(Ferrera-Cerrato y Alarco, 2007). Por otro lado, algunas especies dentro de la familia
Bacillaceae se caracterizan por ser patógenos facultativos con alta virulencia como
Bacillus thuringiensis. En el caso de la proteína (sin microencapsular), se observó
mayor mortandad al utilizar la mayor concentración (1500 μL).
El éxito de los bioinsecticidas a base de B. thuringiensis se debe a la acción
insecticida del cristal parasporal, como se mencionó anteriormente. Estas proteínas
pueden ser tóxicas a diferentes órdenes de insectos, principalmente a lepidópteros,
dípteros y coleópteros y a ciertos nemátodos y protozoarios.
Los resultados obtenidos revelan que existen otros factores a considerar como son la
concentración de esporas y protoxinas Cry en el concentrado de biomasa producido, la
eficiencia de microencapsulación y la fiabilidad en los métodos utilizados para
propósitos de análisis de la proteína microencapsulado.
Respecto del último punto, es importante mencionar la baja reproducibilidad de los
análisis de protoxinas, por el método de electroforesis, después de la liberación del
microencapsulado. Este factor se discute en la siguiente sección.
664
Las concentraciones de proteínas Cry determinada antes y después del proceso de
microencapsulado se presenta en el cuadro 2, se observa que al utilizar mayor volumen
del concentrado, la masa de proteína microencapsulada se incrementa.
Cuadro 2. Proteína liberada de cada proceso de microencapsulación.
Proteínas Proteína
concentrad
a (g L-1
)
Microencapsulado (Literatura) Microencapsulado (Modificado)
Volumen (μL) Volumen (μL)
11 100 500 1000 1500 11 100 500 1000 1500
Cry1Ab 1.51 0.01 0.014 0.03 0.052 0.07 0.10 0.13 0.38 0.62 0.81
Cry2Ac 0.21 0.004 0.005 0.007 0.09 0.01 0.03 0.06 0.08 0.10 0.11
Total 1.72 0.014 0.019 0.037 0.142 0.08 0.13 0.19 0.46 0.72 0.92
Eficiencia (%) 0.81 1.10 2.15 8.26 4.77 7.56 11.05 26.74 41.86 53.49
Se obtuvo bajas eficiencias de microencapsulado, sin embargo, es importante
considerar la concentración de proteína pérdida durante las etapas de lavado. Dado que
la liberación de proteínas se realiza con citrato de sodio, siendo necesario lavar
repetidamente la proteína liberada a fin de evitar interferencias.
Los insectos plaga son susceptibles a un amplio espectro de microorganismos
causantes de enfermedades, que indirectamente nos ayudan a reducir su impacto en la
agricultura. En muchas ocasiones se presentan con alta incidencia, causando una
significativa reducción en la población de los insectos plaga, por debajo de los umbrales
de daño (Ferrera-Cerrato y Alarco, 2007).
Sin lugar a dudas, B. thuringiensis (Bt) es el agente de control biológico más
comercializado y utilizado en el mundo para el control de importantes plagas agrícolas.
Las variedades de Bt kurstaki y Bt aizawai se utiliza contra lepidópteros plagas, tanto
agrícolas como forestales, mientras que formulaciones con la variedad Bt israelensis se
recomiendan contra mosquitos.
Diferentes formulaciones de Bt se han registrado y utilizado para el control de diversas
plagas agrícolas, forestales, ornamentales, de granos almacenados, de jardín e
insectos vectores (Ferrera-Cerrato y Alarco, 2007).
Una vez estandarizadas las metodologías experimentales, los laboratorios que ejecuten
el bioensayo deben realizar una calibración de su método; proceso relacionado con los
conceptos que rigen el control de calidad, y cuyo objetivo es determinar la precisión y
exactitud que puede y debe alcanzarse en los resultados generados por un determinado
665
bioensayo. Lo anterior es útil para asegurarse que la respuesta de la población
expuesta a cierto agente tóxico se deba al efecto de éste y no a variaciones tanto de la
sensibilidad de los organismos como de fallas operacionales en la aplicación del
método.
El éxito de formulaciones se ha visto reflejado en la gran variedad de productos
comerciales que existen, solo las preparaciones para aspersión comprenden
aproximadamente el 2 % del mercado global de insecticidas y aunque no ha sido fácil
su introducción en el mundo de la agricultura la aplicación de los cultivos con
formulaciones tradicionales de Bt, está constituyendo la estrategia de elección de los
agricultores orgánicos, ya que gracias a las numerosas pruebas de seguridad y del
impacto sobre la salud humana y del ambiente, se utilizan con mayor certeza de su
inocuidad, para una producción agrícola más sana y de mayor calidad.
CONCLUSIONES
La producción de la proteína Cry1Ac es de 1.51 g/L con respecto a 0.21 g/L de proteína
Cry2Ab, resultados similares a los reportados en literatura, es por ello que se obtuvo
mayor mortandad en los bioensayos, ya que resultan ser más letales para las larvas de
Spodoptera frugiperda.
Con relación al microencapsulado modificado, se observó que fue más eficiente,
además de producir un mayor número de microcapsulas, su toxicidad fue alta en
comparación del microencapsulado de acuerdo a la literatura, esto nos da una pauta
para producir un microencapsulado más eficaz contra plagas en diferentes cultivos.
Estos factores son determinantes para propósitos de dosificación del bioinsecticida, lo
cual se reflejó en el análisis de protoxinas microencapsuladas y en la reproducibilidad
de bioensayos.
Por lo que el microencapsulado de protoxinas Cry nos permitirá desarrollar una
estrategia para poder atacar un gran número de plagas con la certeza de que no se
dañara el ambiente, y como parte de un desarrollo sustentable y sostenible para los
cultivos de importancia agrícola.
666
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668
RESPUESTA DEL FRIJOL (PHASEOLUS VULGARIS L.) A LA FERTILIZACIÓN ORGÁNICA Y MINERAL EN EL EJIDO RIVERA AVELLANO DEL MUNICIPIO
DE PANTEPEC, CHIAPAS
José Manuel Cena Velázquez1, José Alfredo Medina Meléndez1, Julio César Gómez Castañeda1, Jorge Alejandro Espinosa Moreno, Noé Alexander Hernández Chatu1, Bernardo Villar Sánchez2
1Universidad Autónoma de Chiapas, Facultad de Ciencias Agronómicas.
2Instituto Nacional de
Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias. Centro de Chiapas. [email protected]
RESUMEN
El frijol (Phaseolus vulgaris L.) es importante como complemento alimenticio en la dieta
humana en Centro y Sudamérica, donde se obtienen la mayoría de los aminoácidos
esenciales, proteína vegetal, fibra, carbohidratos, grasas, minerales como el hierro y
fósforo. El estado de Chiapas la superficie de siembra, el rendimiento y producción se
han mantenido durante los últimos años con algunos altibajos. Los bajos rendimientos
han sido afectados entre otros factores por la baja fertilidad y la acidez del suelo en
áreas como la región Frailesca. El objetivo fue evaluar la respuesta de frijol a la
aplicación de fertilizante mineral y orgánico para la producción de frijol. El diseño
experimental fue bloques completos al azar con cuatro repeticiones y cuatro
tratamientos (composta, bocashi, mineral y testigo). Respecto al peso de las 100
semillas de frijol, no hubo significancia estadística entre tratamientos, sin embargo los
valores obtenidos nos indicaron que la composta presentó un mayor peso y en
promedio nos dio un valor de 48.3 g, para el testigo el valor fue de 45.7 g, continuando
con la aplicación de mineral con un valor de 45.4 g, y el tratamiento de bocashi con el
valor de 41.9 g, en conclusión; la aplicación de fertilizante orgánica y mineral al suelo,
no causó respuesta estadística significativa sobre el rendimiento del cultivo de frijol
(Phaseolus vulgaris L.) en las condiciones del lugar de la investigación realizada.
PALABRAS CLAVE: Frijol, fertilización, composta, bocashi
INTRODUCCIÓN
El frijol (Phaseolus vulgaris L.), es uno de los alimentos que forma parte de la dieta
alimenticia mexicana por su alto contenido de proteínas, carbohidratos, minerales y
fibras saludables que poseen efectos para la prevención de enfermedades del corazón,
obesidad y problemas del tubo digestivo. Considerado un alimento indispensable desde
669
hace muchos años para las diversas sociedades sobre todo aquellas que se encuentra
en zonas rurales, y que crea fuentes de ingresos económicos. Además contribuye al
mejoramiento del suelo de manera biológica fijando nitrógeno atmosférico a través de la
bacteria del genero Rhyzobium.
En el grupo de las leguminosas comestibles, el frijol común (Phaseolus vulgaris L.) es
una de las más importantes debido a su distribución en los cinco continentes, por ser
complemento nutricional indispensable en la dieta alimenticia. El frijol ha sido un
elemento tradicionalmente importante en América Latina y en general en una gran
cantidad de países en vías de desarrollo en los cuales se cultiva.
El cultivo de frijol en Chiapas, se practica por pequeños productores con superficies de
siembra de una hectárea o menos, con escaso capital y poco uso de tecnología
moderna de producción, características que lo han mantenido en rendimientos muy
pobres y convirtiéndolo en un cultivo de subsistencia. Sin embargo, también existen
productores innovadores con mayores perspectivas empresariales (INCA Rural, 2004).
Justificación. Esta investigación se desarrolló para involucrar a los productores de esta
región al uso del conocimiento agroecológico relacionado al manejo de la materia
orgánica en forma de composta y bocashi, con la finalidad de reducir el costo de
producción y/o invertir menos en la compra de fertilizantes y para el control de plagas y
enfermedades el uso de extractos vegetales, previamente asesorados.
Revisión de literatura. El Fríjol es nativo del área México-Guatemala y se ha venido
cultivando en México por más de 4000 años, según datos de restos arqueológicos
encontrados en las cuevas de la región de Ocampo, Tamaulipas y en la cueva de
Coxcatlán, Puebla. Según la Organización de las Naciones Unidas para la agricultura y
la alimentación (FAO, por sus siglas en inglés), la producción mundial de frijol en el año
2007 fue de 19.30 millones de toneladas; 0.52% menos respecto al 2006 y para el 2008
disminuyó 6.76% respecto al 2003, en promedio, mostró una disminución de 1.70%
anual en este periodo (Financiera Rural, 2009). De acuerdo a datos de la FAO el
principal productor de frijol a nivel mundial es Brasil, debido a que al cierre del 2007
mostró una participación del 16.9% en el total de la producción mundial.
En 2007, cifras de la FAO muestran que México aportó el 6.50% del total de la
producción mundial, ubicándose en la quinta posición del ranking de los principales
países productores. De las numerosas especies de fríjol que existen en México,
únicamente se han domesticado y cultivado cuatro: Phaseolus vulgaris L.; Phaseolus
670
coccineus L.; Phaseolus lanatus L. y Phaseolus acutifolius Gray. De las cuales
Phaseolus vulgaris L., conocido como fríjol común, es el de mayor importancia
económica; se cultiva en todo el país desde el nivel del mar hasta los 2,400 msnm y
ocupa alrededor de 95% de la superficie dedicada a fríjol (Lépiz y Navarro, 1983). Al
planificar el tipo de cultivo, el productor debe tomar en consideración factores tales
como clima (temperatura, humedad, luz y agua) y factores del suelo, que envuelven su
capacidad física para retener y proporcionar agua.
Es necesario observar también acidez, alcalinidad, fertilidad y cantidad de sustancias
nocivas que el suelo contenga. Parsons et al. (1991) mencionaron que el frijol se
desarrolla a temperaturas entre los 12 y 18 ºC, con precipitaciones entre los 1000 y
1500 mm anuales en promedio. Dentro de las condiciones requeridas, la planta de fríjol
crece bien a temperaturas que fluctúan entre los 15 y 27 ºC. Sin embargo, en términos
generales, las bajas temperaturas retardan el crecimiento, mientras que altas
temperaturas producen una aceleración en el crecimiento de las plantas (White, 1985).
El requerimiento óptimo de agua durante el cultivo oscila entre 350 a 400 mm,
distribuidos uniformemente. El exceso de agua también es perjudicial, ya que ocasionan
graves daños en la producción (García, 2004).
La agricultura orgánica se desarrollo en base a diversas ideologías, modos de pensar y
motivaciones de política agraria. Estas corrientes tiene una meta en común: lograr un
método en común de producción agrícola que puede producir alimentos sanos cuidando
al máximo posibles ecosistemas naturales. Este sistema de cultivos contribuye a
mantener los ecosistemas y la diversidad de especies, a cuidar los suelos, mantener
puras las aguas y a reducir el deterioro del clima ocasionado por la agricultura.
El suelo es la base de la producción y para que las plantas crezcan y se desarrollen
adecuadamente debe haber un equilibrio en los componentes químicos, físicos y
microbiológicos, lo cual permite hablar de una fertilidad integral. El abonamiento
orgánico, busca activar los procesos de los organismos dentro del suelo, los cuales son
los encargados de la nutrición vegetal, para mantener el mencionado equilibrio, de ahí
que el valor de un fertilizante de origen orgánico se mida principalmente por el aporte
de microorganismos. Desde el punto de vista químico, la liberación lenta de la mayoría
de nutrientes en estos abonos y contenido de todos los elementos esenciales permite
un equilibrio en el suelo. Así mismo la incorporación de materia orgánica al suelo,
permite la mejora de varias propiedades físicas como la retención de agua, la estructura
671
y porosidad, entre otras, además de proveer un hábitat para los microorganismos
(Gómez, 2000; Rosas, 2003; Fundación Hogares Juveniles Campesinos, 2004).
Compostaje. La composta viene del ingles “compost” que significa compuesto de, y, se
refiere al efecto de estiércol, abonar la tierra o engrasar la tierra; abonera, viene del
estiércol y se refiere al cajón donde los materiales orgánicos o al producto final. Algunos
técnicos dicen que son dos cosas diferentes, pero nosotros pensamos que es un mismo
tipo de trabajo que se puede hacer de dos formas o mas El producto del compostaje es
un abono de muy alta calidad, resultado de la descomposición de residuos orgánicos.
Se trata en realidad de humus, pero artificial, se decir favoreciendo por el hombre la
actividad biológicas de plantas y microorganismos edáficos.
El compost es un abono neutro, casi sin reacción química (pH=7). Posee elementos
muy consumidos por los vegetales como el potasio, fosfora y azufre, y en menor
cantidad de otros elementos como el hierro y el cobre, sin embargo tiene un contenido
de carbono treinta veces superior al que posee el nitrógeno. Los efectos de la composta
se han estudiado principalmente en hortalizas como tomate y chile, en donde se ha
demostrado incremento del rendimiento y calidad de los productos cosechados
(Valdtighi et al., 1996; Vogtmann y Fricke, 1989). Actualmente el interés de la sociedad
por los productos orgánicos ha alcanzado una demanda, con tasas de crecimiento
alrededor del 20% anual (Márquez et al., 2005). Las ventas de alimentos orgánicos se
ha incrementado exponencialmente en los últimos años en Europa, Japón y América
del Norte (Gómez et al., 2003).
Vermiabono: Es el abono elaborado mediante la descomposición de la materia
orgánica realizada por las lombriz coqueta roja (Eisenia fetida S.), una especie que
presenta una mayor reproducción y mejores condiciones de manejo en cautiverio. Cada
lombriz adulta, se come en promedio un gramo de materia orgánica por día y devuelve
algo más de la mitad de ese gramo convertido en abono. Como alimento se puede usar
los residuos orgánicos provenientes de cosechas, estiércol de animales, pero lo mejor
es alimentarlas con materiales previamente composteados.
La composta y vermicomposta son residuos orgánicos parcialmente degradados y
estabilizados ampliamente utilizados como sustratos en la producción de plántulas, en
donde, la composta mejora la capacidad de almacenamiento de agua, mineralización
de N, P y K, regula el pH y fomenta la actividad microbiana (Nieto-Garibay et al., 2002).
La vermicomposta es un producto obtenido a partir de la materia orgánica enriquecida
672
como resultado de una serie de transformaciones bioquímicas y microbiológicas al
pasar por el tracto digestivo de las lombrices.
Los dos sustratos orgánicos, permiten satisfacer la demanda nutricional de los cultivos y
por tanto reducir el uso de fertilizantes químicos. Además contienen sustancias activas
que actúan como reguladores de crecimiento, promueven la germinación de semillas,
elevan la capacidad de intercambio catiónico, aumentan la capacidad de retención de
humedad y porosidad, facilitando la aireación y el drenaje (Rodríguez et al., 2008). La
lombricomposta es un producto granulado, oscuro, liviano e inodoro; rico en enzimas y
sustancias hormonales, posee un alto contenido de microorganismos, que lo hace
superior a cualquier otro tipo de fertilizante orgánico, además mejora las condiciones
químicas, físicas y biológicas del suelo (Tineo, 1994).
En esta investigación realizada se planteó el siguiente objetivo: Evaluar la respuesta de
frijol a la aplicación de fertilizante mineral y orgánico.
MATERIALES Y MÉTODOS
El estudio se realizó en la temporada Primavera-Verano 2010 en la localidad Ribera el
Avellano Municipio de Pantepec, Chiapas, que limita al norte con Chapultenango e
Ixhuatán, al este con Tapilula y Rayón, al sur con Bochil y Coapilla y al oeste con
Coapilla y Tapalapa. Las Coordenadas de la cabecera municipal son: 17°11'16'' de LN y
93°03'00'' de LO cuenta con una altitud sobre el nivel del mar de 1470 m; el clima que
predomina varía con la altitud y el cálido húmedo con abundantes lluvias en verano se
presenta al norte y semicálido húmedo con lluvias en todo el año hacia el sur, la
precipitación media en los meses de mayo a octubre, fluctúa entre los 1400 mm y los
2300 mm, y en el periodo de noviembre - abril, la precipitación media va de los 350 mm
a 1400 mm y la media anual de 2600 mm y una temperatura media anual de 19º C
(INEGI, 2005).
El diseño experimental utilizado fue el de bloques completos al azar con cuatro
repeticiones y cuatro tratamientos, los cuales fueron, composta, bocashi, mineral y
testigo esto se muestra en la Figura 2. El experimento se estableció en una parcela del
productor cooperante Fermín Alegría Sánchez, en el municipio de Pantepec, Chiapas.
La unidad experimental estuvo constituida de cuatro hileras de cinco metros de largo
separados a 0.80 m de lo cual equivale a 12 m2. Por lo anterior, cada repetición estuvo
compuesta por 16 hileras de cinco m de longitud separadas a 0.80 m que equivale a
673
una área de 48 m2. La superficie total del experimento fue de 192 m2 y la distribución de
los bloques y de los tratamientos, fue completamente al azar. Cada uno compuesto por
4 hileras logrando un total de 16 hileras por bloque. Las variables de respuesta
evaluadas fueron: días a emergencia, días a floración, días a formación de vainas,
altura de la planta, número de vainas por planta, días a madurez fisiológica y cosecha.
El análisis de los resultados se realizó a través del paquete estadístico SAS (Statistical
Analysis System), utilizando la prueba de Tukey al 0.05 %.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El análisis de suelo del sitio de trabajo presentó un pH de 5.4, el cual de acuerdo a la
clasificación de Moreno (1978) es fuertemente ácido. Este valor no influyó en la
producción de acuerdo con Ortega (2010) quien indicó que la planta se comporta bien
en suelos que tienen un pH entre 4.5 y 5.5, por lo que el suelo se encuentra en este
rango aceptable para su producción.
La textura del suelo fue franco arenoso, la cual es favorable para la producción de frijol,
en la realización del trabajo no se observaron problemas en el manejo del suelo y la
planta se desarrolló de forma vigorosa. En cuanto a la materia orgánica, éste presentó
un alto contenido (6.8%) y de nitrógeno 0.25%, esto se debe a que los suelos de esta
parte de la comunidad fueron recién abiertos a la producción, por lo que presentan un
índice del nitrógeno potencialmente mineralizable. indicó que un alto contenido de
materia orgánica puede ser una fuente importante de nitrógeno para el cultivo a través
de los procesos de mineralización. El suelo presentó además un alto contenido de
fosforo (24 ppm) y un valor medio de potasio (0.24 ppm), lo que nos indicó que no hay
deficiencia de estos nutrientes.
Altura de la planta de frijol. El comportamiento del frijol en cuanto a la altura de planta
para los diferentes tratamientos utilizados en el desarrollo de la presente investigación
nos indican que los tratamiento testigo y mineral presentaron una mayor altura desde el
inicio de los muestreos y en promedio nos dieron los valores de 38.9 cm para el testigo
y 38.7 cm para el tratamiento mineral, seguidos del tratamiento con la aplicación de
composta con un valor de 36.2 cm y por último el tratamiento con bocashi, con un valor
de 36.1 cm, gráficamente lo podemos observar en la Figura 1. Esto nos indica que el
tratamiento testigo aunque no fue estadísticamente significativo, fue el mejor
tratamiento en relación a la altura de la planta.
674
Figura 1. Comportamiento de la altura de la planta de frijol a través del promedio de las medias por cada tratamiento.
Diámetro foliar. El tratamiento testigo en promedio tuvo el valor más alto con 33.4 cm.
Seguido del tratamiento mineral con 33.2 cm, los tratamientos que les siguen son el de
composta que presentó con un valor de 31.4 cm. y el último el tratamiento con bocashi
que tuvo un valor de 31.2 cm. Se puede observar el comportamiento de los diferentes
tratamientos de fertilización en la Figura 2. Aunque estadísticamente estos resultados
no arrojaron una diferencia significativa, el tratamiento testigo es el que mayor diámetro
de follaje desarrolló, lo cual puede ser debido a que el suelo presentó buenas
características físicas y químicas para la producción.
Figura 2. Comportamiento de diámetro foliar a través del promedio de las medias por cada tratamiento. Número de vainas. En cuanto al número de vainas para los distintos tratamientos
aplicados en la presente investigación, el valor de las medias del corte a la cosecha, los
15
35
675
datos nos indican que el tratamiento mineral es el que presenta el más alto promedio,
con un valor de 20.2 vainas seguido del tratamiento con bocashi con el valor de 18.7
vainas. Los demás tratamientos que les siguieron fueron el testigo con un valor de 18.0
vainas y el tratamiento composta con un valor de 17.2 vainas, gráficamente se observa
en la Figura 3.
Figura 3. Comportamiento del número de vainas de la planta de frijol través del promedio de las medias por cada tratamiento.
Estos resultados nos arrojan una diferencia entre el valor mas alto y el que le sigue de
1.5 vainas en promedio, esto puede ser a que la planta absorbe mas rápidamente el
fertilizante mineral. Esto concuerda con Robles (1991), que indicó que la aplicación de
fertilizante químico es favorable, ya que le proporciona un mayor peso en vainas y un
mayor llenado de grano, lo que incrementa el rendimiento de frijol, así como también
influye en los procesos de desarrollo al aumentar el número de hojas y acelerar la
fotosíntesis.
Peso de 100 semillas. En cuanto al peso de las 100 semillas de frijol, no hubo
significancia estadística entre tratamientos, sin embargo los valores obtenidos y que se
observan en el Cuadro 4 nos indica que la composta presentó un mayor peso y en
promedio nos dio un valor de 48.3 g, y para el tratamiento testigo el valor es de 45.7 g,
continuando con el tratamiento con la aplicación de mineral con un valor de 45.4 g, y
por último el tratamiento de bocashi con el valor de 41.9 g, gráficamente se puede
observar en la Figura 6. Esto es debido a que la composta mejora las condiciones del
suelo para una mejor asimilación de los nutrientes lo cual termina con un incremento en
la producción de semilla. Holmgren 2007, que menciona que la composta es importante
para fertilizar y enriquecer la tierra de los cultivos, con ello a calidad tecnológica
15
20
676
nutricional del grano de frijol es aceptable, tiene una capacidad de absorción de agua
de aproximadamente el doble de su peso, después de 18 h de inmersión, por lo que no
presenta el problema de dureza de la testa.
Figura 4. Comportamiento del peso (g) de 100 semillas de la planta de frijol.
Peso de granos por planta de frijol. Aunque estadísticamente no hubo significancia,
se observa que el tratamiento con fertilizante mineral obtuvo un valor de 78.5 g seguido
del tratamiento con bocashi con 76 g, el tratamiento testigo tuvo un peso de 75 g,
seguido del tratamiento con composta con un valor de 70.3 g. Gráficamente lo podemos
observar en la Figura 5. Esto nos indica que la planta de frijol aprovechó la fertilización
química, misma que le ayuda a incrementar la fertilidad del suelo por la adición de
nutrientes elevando la capacidad inherente de este para producir mayor cosecha.
Orozco (2005) afirma que los fertilizantes químicos proporcionan los elementos que el
suelo no presenta, ayudando a que los órganos de la planta se puedan desarrollar y
tener una buena producción al final de la cosecha.
38
48
677
Figura 5. Peso de granos por planta de frijol.
CONCLUSION
La aplicación de fertilizante orgánico y mineral al suelo, no causó respuesta estadística
significativa sobre el rendimiento del cultivo de frijol (Phaseolus vulgaris L.) en las
condiciones del lugar de la investigación realizada.
LITERATURA CITADA
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679
EVALUACIÓN DE GENOTIPOS CRIOLLOS DE MAÍZ PRODUCIDOS BAJO ENFOQUE ORGÁNICO
Carlos Ernesto Aguilar Jiménez1, José Galdámez Galdámez, Juan Alonso Morales Cabrera,
1Antonio Gutiérrez Martínez, Santiago Mendoza Pérez, Franklin B. Martínez Aguilar
Universidad Autónoma de Chiapas. [email protected]
RESUMEN
El presente estudio se realizó dentro de la parcela orgánica (CMX-421-2011-97),
ubicada dentro del Rancho San Ramón de la Facultad de Ciencias Agronómicas de la
Universidad Autónoma de Chiapas, localizado en el municipio de Villaflores, en los
paralelos 16°15´13´´ de latitud norte y meridiano 93°15´14´´ longitud oeste, situado a
una altitud de 555 m.s.n.m., la temperatura y precipitación pluvial media anual es de 22
ºC y 1200 mm respectivamente. El objetivo planteado fue evaluar la respuesta de cinco
genotipos de maíz criollo manejado bajo el enfoque orgánico. El diseño experimental
utilizado fue bloques completos al azar con cinco tratamientos, consistentes en cinco
genotipos criollos que fueron: Amarillo, Tuxpeño, Jolochi Morado, Macho y Morales,
cada uno con tres repeticiones, haciendo un total de 15 unidades experimentales. Cada
parcela experimental midió 4.8 m de ancho y 5 m de largo, con una separación entre
tratamientos de 1.5 m y entre repeticiones 2 m. El área experimental utilizada fue de
16.4 m de ancho por 31 m de longitud. La respuesta de los genotipos criollos al manejo
orgánico fue adecuada agronómicamente. Las características fenológicas fueron muy
similares entre los cinco genotipos evaluados. El mejor rendimiento de grano, la tuvo el
genotipo Tuxpeño con 2,632.5 kg ha-1, mismo que desde la perspectiva económica fue
más rentable, seguido por Morales, Macho, Jolochi Morado y Amarillo, respectivamente.
PALABRAS CLAVE: Maíces, criollos, manejo, orgánico
INTRODUCCIÓN
Los recursos fitogenéticos constituyen un patrimonio natural de la humanidad que debe
ser conservado para seguir teniendo la biodiversidad que hoy posee el mundo y que día
a día está en peligro de ir desapareciendo por diversas prácticas que hemos venido
realizando, principalmente aquellas ligadas a la agricultura. La diversidad de plantas
que otorgan múltiples beneficios ambientales, económicos, alimenticios y sociales
680
integran a los recursos fitogenéticos. La naturaleza ha originado una distribución
inequitativa de esta en el planeta, pero ha sido el hombre quien se ha encargado de
dispersarlas a lo largo del mundo para gozar de los beneficios que ellas nos ofrecen.
Así mismo, el manejo antropogénico es el principal factor que pone en peligro la
sostenibilidad de la biodiversidad agropecuaria.
Como efecto del uso sistemático del modelo productivita denominado revolución verde,
los recursos fitogenéticos se han ido erosionando; tal es el caso de los maíces criollos
que por muchas generaciones constituyeron las únicas variedades cultivadas del grabo
básico, y que aún se pueden encontrar en algunas zonas en donde la política de la
agricultura comercial no tuvo mayor influencia. El maíz constituye el principal recurso
fitogenético de los mexicanos, por ser una especie endémica y la principal fuente de
alimentación de la sociedad nacional.
Sin embargo, en ciertas regiones de México, específicamente en las tropicales, aún se
conservan variedades de maíces criollos que se cultivan y seleccionan de manera
empírica por campesinos, quienes utilizan en el proceso productivo tecnología
incipiente. Este proceso ampliamente documentado, constituye la mejor estrategia de
conservación in situ, la cual se ve también amenazada por la promoción e introducción
de la política de la agricultura moderna.
En la Región Frailesca de Chiapas, México, en las últimas décadas se ha ido perdiendo
el cultivo de genotipos nativos de maíz, debido a que la mayor parte de los campesinos
de esta región siembran variedades mejoradas que se promueven desde la parte oficial
y no gubernamental, mismas que requieren el uso de muchos insumos químicos que
dañan la salud del sistema agrícola, de los campesinos y de los consumidores. La
siembra de las variedades mejoradas, provoca la erosión de los genotipos criollos, por
su desplazamiento o porque la siembra de ellas, origina que se crucen y se vayan
perdiendo las características genotípicas y fenotípicas propias de los maíces nativos
que se cultivaban históricamente en esta región con una alta cultura de siembra de
maíz.
La conservación de los maíces criollos constituye una práctica agroecológica que debe
priorizarse para las regiones tropicales, en donde los campesinos carecen de recursos
económicos para adquirir semillas mejoradas de alto costo. Además, con el fenómeno
del cambio climático, se requiere cultivar variedades altamente adaptadas a la región y
a su variabilidad ambiental. Con el uso de los genotipos criollos se conserva la
681
biodiversidad, la cual constituye una estrategia de la agricultura sostenible, que
coadyuva a la soberanía y seguridad alimentaria.
Por otra parte, la agricultura orgánica constituye un enfoque de producción con altos
índices de crecimiento a nivel mundial y nacional, debido fundamentalmente a que
promueve la conservación de los recursos naturales y la inocuidad alimentaria. Por lo
que cultivar bajo principios orgánicos a los genotipos endémicos, constituye una
estrategia de pertinencia local, pues con esto se busca la conservación y recuperación
de la biodiversidad de plantas domesticadas. El cultivo de maíces criollos bajo este
enfoque, es de mucha importancia, debido a que estamos conservando los genotipos
que usaron nuestros antepasados, impidiendo con ello la perdida de tan invaluables
recursos y a la vez estamos practicando un enfoque de la agricultura, en donde la salud
del ser humano y del ambiente en su totalidad es primordial.
Objetivo: Evaluar el comportamiento agronómico de cinco genotipos de maíz criollo
manejados bajo el enfoque de la agricultura orgánica en Villaflores, Chiapas, México.
MATERIALES Y MÉTODOS
El presente estudio se realizó durante el ciclo de secano primavera/verano 2011, en la
parcela orgánica del Rancho San Ramón (CMX-421-2010-76), propiedad de la Facultad
de Ciencias Agronómicas Campus V de la Universidad Autónoma de Chiapas,
localizado en el municipio de Villaflores, Depresión Central de Chiapas, México;
paralelos 16°15´13.9¨ latitud norte y meridiano 93°15´14.2¨ longitud oeste, altitud
promedio de 555 m.s.n.m. El clima que prevalece en el sitio experimental, es cálido
subhúmedo (AW1) (W¨) (i) g, con una temperatura media de 22 °C y una precipitación
pluvial media acumulada de 1200 mm anuales.
El diseño experimental utilizado fue bloques completos al azar, con cinco tratamientos y
tres repeticiones; los tratamientos fueron cinco genotipos de maíces criollos
denominados localmente: Amarillo, Tuxpeño, Jolochi Morado, Macho y Morales,
teniendo un total de 15 unidades experimentales, en donde se aleatorizaron los
genotipos nativos de maíces. El área experimental consistió en 31 m de longitud y 16.4
m de ancho; cada parcela experimental tuvo una dimensión de 4.8 m de ancho y 5 m de
largo, con una separación entre tratamientos de 1.5 m y 2 m entre las repeticiones.
Trabajo de campo. La preparación del terreno, se realizó una vez establecidas las
lluvias, con dos pasos de rastra. Toda las semillas de maíz se inocularon previo a la
682
siembra, con el biofertilizante Endospor® 33. La siembra se realizó en forma manual,
bajo el sistema de macana. Las semillas utilizadas fueron de los cinco genotipos criollos
de maíz indicados; la siembra se realizó el día 18 de Junio del 2011, a una separación
de 80 cm entre filas y 40 cm entre plantas, depositando dos semillas por punto, la
densidad de población inicial del maíz fue de 62,500 plantas por hectárea. El
abonamiento para el cultivo de maíz se realizó de dos formas orgánicas: 1) abono
orgánico sólido y 2) abono orgánico líquido. Para el primer caso se utilizó 200 g de
composta enterrada con una macana en la base del tallo de la planta de maíz,
distribuidas en dos aplicaciones utilizando 100 g de composta por aplicación. La
primera aplicación de composta se realizó a los 15 días después de la siembra y la
segunda realizó a los 15 días después de la primera. Por otra parte el abonado foliar se
efectuó en tres ocasiones, utilizando para cada una de ellas, 1000 ml de ácido húmico
diluidos en 19 litros de agua, aplicado con una aspersora de mochila con capacidad de
20 litros. La primera aplicación del ácido húmico se realizó a los 10 días después de la
siembra, mientras que la segunda y tercera a cada 10 días.
El manejo de arvenses, se realizó de forma manual, utilizando coa y azadón como
herramientas de trabajo durante todo el ciclo de cultivo, teniendo como finalidad
eliminar a diferentes tipos de arvenses y evitar la competencia por agua, luz,
nutrimentos, espacio, CO2, O2 en las diferentes etapas fenológicas del cultivo. En total
se realizaron dos limpias, y las arvenses predominantes fueron Cyperus rotundus,
Melampodiem divaricatum y Cynodon spp. Para el manejo de las plagas, principalmente
de lepidópteros que afectan al cultivo de maíz, se utilizaron dos estrategias, control
etológico y control biológico. Para el primer caso se usaron trampas tipo cono, con
atrayente artesanal que se preparó de la siguiente forma: se utilizó 1 kg de guayaba,
500 g de levadura, 1 kg de melaza, 1 litro de cerveza, todo se licuó, dejando reposar la
mezcla y finalmente se colocó en una bolsa en la parte baja de la trampa tipo
Hartstrack. Por otra parte, en el control biológico se utilizó el entomopatógeno
Beauveria bassiana, utilizando dos cucharaditas del producto comercial BEA-TNK®, en
la aspersora de mochila de 20 litros para tener control biológico sobre las plagas del
follaje y del suelo.
Variables a evaluar. Las variables agronómicas colectadas fueron: Antocianinas en
raíces Adventicias, Color de tallo, Color de lámina de hoja, Antocianina en los estigmas,
Filodios en la mazorca, Número de espigas, Tipo de grano y Color de grano, utilizando
683
para ellas la propuesta de Carballo y Benítez (S/F). Además se midió Altura de planta,
Diámetro de tallo, Área foliar, Altura de mazorca, Diámetro de mazorca, Largo de
mazorca, Granos por hilera, Hileras por mazorca, Granos por mazorca, Mazorcas por
planta, Peso de 100 granos y Rendimiento.
Para las variables cualitativas, se obtuvo el estadígrafo de la moda, mientras que las
cuantitativas se sometieron al análisis de varianza, de acuerdo al modelo de
clasificación simple (bloques completos al azar), con el fin de determinar la diferencias
estadísticas entre los tratamientos estudiados, además, las variables se sometieron a la
prueba de rango múltiple de Tukey (P ≥ 0.05) para determinar los mejores genotipos
criollos, utilizándose el programa estadístico SPSS. Mientas que para las variables
cualitativas para la caracterización de los genotipos criollos de maíz, se utilizó el
estadígrafo de las modas. El análisis económico de los tratamientos se realizó tomando
en cuenta la metodología propuesta por el CIMMYT (1988), en el cual se consideró el
rendimiento comercial y los costos de producción de los cultivos por unidad de
superficie.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Componentes fenológicos y agronómicos. La emergencia de los genotipos de maíz
no indico diferencia en los días, en todos los casos ocurrió de 5 a 6 días después de la
siembra (Cuadro 1). Según Saumell (1980) citado por Fernández (2009) los factores
que contribuyen eficazmente a la emergencia rápida son las condiciones de humedad y
temperatura del suelo, las cuales durante esta primera etapa de la investigación fueron
adecuadas.
El inicio del periodo de antesis, enseñó un comportamiento similar, ocurrió de 63 a 65
días después de la siembra. Este comportamiento es típico de los genotipos criollos de
las regiones tropicales, los cuales tienen un ciclo vegetativo intermedio. La fructificación
se presentó de los 78 a 85 días y la madurez fisiológica de los 135 a los 145 días.
Jolochi morado fructificó primero, pero no fue el que tuvo la más rápida madurez
fisiológica, lo que indica que ambas variables no tuvieron un comportamiento
homogéneo. Santiago (2009) menciona que la fructificación en los maíces tropicales se
presenta entre 75 y 80 días después de la siembra y la madurez fisiológica se presenta
entre los días 140 y 150.
684
Cuadro 1. Fenología de los genotipos de maíz, manejados bajo el enfoque orgánico en Villaflores, Chiapas, México. 2011.
Etapa Emergencia Periodo de
antesis
Fructificación Madurez
fisiológica
Morales 6 63 80 135
Macho 6 65 85 140
Tuxpeño 6 63 82 135
Jolochi Morado 5 63 78 140
Amarillo 6 65 85 145
La coloración por antocianinas en las raíces adventicias en los maíces Morales, Macho,
Jolochi Morado y Amarillo fue Intermedia, mientras que en Tuxpeño la coloración fue
fuerte o con alta presencia de estás (Cuadro 2). Lo anterior indica que todos los
genotipos evaluados tienen una importante presencia de antocianinas, lo cual nos
sugiere que los genotipos criollos evaluados preservan características fisiológicas de
sus antecesores. Los maíces criollos pueden presentar una buena cantidad de
antocianinas en las raíces a diferencia de los maíces mejorados que en algunos casos
tienen coloraciones ausentes o muy tenues. Las antocianinas son compuestos fenólicos
que se encuentran principalmente en frutos, flores y hojas de las plantas, y son las
responsables de conferir los colores rojo, azul y violeta. Se sintetizan a partir de la
conversión de los precursores fenilalanina y acetato, vía el metabolismo fenil
propanoide, y se acumulan en las vacuolas de las células hipodermales (Del Valle et al.,
2005).
Cuadro 2. Coloración de Antocianinas en raíces adventicias de maíces criollos manejados bajo el enfoque orgánico en Villaflores, Chiapas, México
Genotipos Antocianinas en raíces
adventicias
Coloración de tallos
Color de Lámina de Hoja
Color de grano Tipo de grano
Morales Intermedia Verde limón Verde medio Blanco cremoso
Dentado
Macho Intermedia Verde limón Verde medio Blanco cremoso
Dentado
Tuxpeño Fuerte Verde normal Verde medio Blanco cremoso
Dentado
Jolochi Morado
Intermedia Morada Verde medio Blanco cremoso
Dentado
Amarillo Intermedia Verde limón Verde limón Amarillo (claro) Cristalino
685
La coloración del tallo que más se presentó en el experimento fue verde limón (Cuadro
2), dicha coloración la tuvieron los genotipos Morales, Macho y Amarillo, mientras que
Tuxpeño presentó una coloración verde normal y Jolochi Morado tuvo tallos de color
morado. Conde (2007) menciona que de las variedades que evaluó la mayoría presentó
un color amarillo oscuro; los demás colores estuvieron representados por un número
reducido de variedades, también indica que sería importante seleccionar los colores
fuertes por el nivel de antocianinas, mismas que pueden ser útiles para estudios más
detallados, ya que las antocianinas son sustancias que se están utilizando para la
industria farmacéutica, por su poder anticancerígeno, antimutagénico y antioxidante.
El color de los granos de maíz fue blanco cremoso para cuatro genotipos evaluados, el
genotipo Amarillo presentó la coloración que le da el nombre (Cuadro 2), sin embargo,
habían algunas mazorcas que presentaban algunos granos de diversos colores desde
azules hasta rojos, lo cual indica que este genotipo proviene de un territorio en donde
se cultivan diferentes accesiones de maíces criollos, mismo que intercambian
información genética, destacando la coloración de los granos.
Finalmente el tipo de grano dentado fue el predominante en los genotipos Morales,
Macho, Tuxpeño y Jolochi morado, el genotipo Amarillo presentó otro tipo de granos
que fue el cristalino (Cuadro 2). El tipo de grano es una característica importante que
debe considerarse para el estudio de los maíces criollos, toda vez que esto es
primordialmente considerado por los agricultores campesinos de Latinoamérica,
quienes tienen una alimentación estrechamente relacionado con el maíz, bajo una
diversificada cultura culinaria, en donde el tipo de grano juega un papel importante.
La variable de altura de planta indicó que el genotipo Tuxpeño fue superior
estadísticamente a los otros genotipos criollos de maíz evaluados, seguido por el
Amarillo, Jolochi Morado y Morales, mientras que el genotipo Macho fue
estadísticamente menor (Cuadro 3). Esta característica es muy importante a
considerarse en los genotipos criollos, ya que por lo general son de porte alto, y
proclives a sufrir acame de tallo y raíz por la fuerza de los vientos en las regiones
tropicales. La altura de planta en los maíces criollos constituye una variable genética
muy importante para la adopción de los agricultores, sobre todo de aquellos que tienen
terrenos en laderas. Esto lleva a proponer que mucho del trabajo agronómico con los
686
maíces criollos, tiene que ver con el fitomejoramiento participativo o convencional, para
reducir el tamaño de planta y evitar los riesgos de acame por el viento.
Cuadro 3. Comparación de altura de planta de maíces criollos manejados bajo el enfoque orgánico en Villaflores, Chiapas, México
Genotipos Altura de planta
(m)
Diámetro de Tallo
(cm)
Diámetro de
mazorca (cm)
Granos por
mazorca
Granos por
mazorca
Rendimiento (kg/ha)
Tuxpeño 2.73 a 1.92b 4.62ab 464.66 500.00 2632.55 Amarillo 2.54 ab 1.92b 4.00b 374.00 464.66 1629.69 Jolochi Morado
2.45 ab 2.51a 4.39ab 369.33 457.66 2114.25
Morales 2.22 ab 2.07ab 4.55ab 457.66 374.00 2530.38 Macho 2.05 b 1.93b 4.68a 500.00 369.33 2279.21 Letras diferentes indican diferencias estadísticas
Para el diámetro de tallo se encontró diferencia estadística significativa, la prueba de
medias de Tukey indicó que el genotipo Jolochi Morado fue superior estadísticamente,
seguido por Morales, Macho, Amarillo y Tuxpeño respectivamente (Cuadro 3).
Típicamente, bajo condiciones ambientales adecuadas, los genotipos criollos tienden a
enseñar un mayor diámetro de tallo en comparación a los mejorados, lo cual se
encuentra estrechamente relacionado con la mayor altura de planta.
Para diámetro de mazorca el genotipo Macho fue superior estadísticamente, seguido
por Tuxpeño, Morales y Jolochi Morado respectivamente, el genotipo Amarillo fue el que
presento menor diámetro en la mazorca (Cuadro 3). El grosor de la mazorca es un
componente principal del rendimiento, con frecuencia está correlacionado
negativamente con la longitud de la mazorca; sin embargo, en el mejoramiento genético
conviene seleccionar plantas con mazorcas de mayor diámetro. Este carácter es
fuertemente afectado por las condiciones ambientales (Espinosa, 1995).
Para el número de granos por mazorca, no se registró diferencia estadística significativa
para los genotipos evaluados (Cuadro 3), más si se presentó diferencia numérica
indicando que los genotipos con mayor cantidad de granos por mazorca fueron Macho,
Tuxpeño y Morales respectivamente, mientras que Amarillo y Jolochi Morado
presentaron menor cantidad de granos por mazorca. La cantidad de granos por
mazorca es similar a la indicada por García (2010) quien indica que obtuvo desde
687
rangos desde 383.21 hasta 490.44 granos por mazorca cuando evaluó genotipos
criollos en la misma región de estudio. El número de granos depende de la mazorca o
de la habilidad de la planta para desarrollarlas y se determina por el número de hileras y
granos en cada hilera (Poey, 1978).
El análisis de varianza no registró diferencia estadística significativa para rendimiento
de grano en los genotipos criollos descritos (Cuadro 3); sin embargo, si hubo diferencia
numérica, los genotipos que presentaron mayor rendimiento fueron: Tuxpeño, Morales,
Macho y Jolochi Morado respectivamente, mientras que el menor rendimiento fue para
el genotipo Amarillo. El rendimiento de grano por unidad de superficie constituye un
indicador influenciada por múltiples variables, principalmente el número de mazorcas
cosechadas y el peso de grano por mazorca. Por ello ambas características deben de
ser consideradas para la definición de los mejores genotipos criollos a ser utilizados en
las regiones tropicales de México. Espinosa (1985) expresó que existen caracteres
morfológicos y procesos fisiológicos que pueden ser identificados como componentes
del rendimiento y que regulan la producción final del grano por planta. La presencia de
encharcamientos en las parcelas pueden ser un factor que influyó en el rendimiento de
grano, esto concuerda con Coutiño (1982) quien mencionó que la distribución y la
cantidad de lluvia tiene importancia sobre el rendimiento de los maíces mejorados
criollos, así como en maíces de ciclo precoz, intermedio y tardíos.
Análisis económico. Los mejores beneficios netos se obtuvieron con los genotipos
Tuxpeño, Morales, Macho y Jolochi morado (Cuadro 4). Mientras que el genotipo
amarillo presento un beneficio neto menor a los demás genotipos, debido a que fue el
que obtuvo menos rendimiento. En cuanto a la relación costo beneficio ninguno
presentó pérdidas, los resultados fueron de 1.3, 1.2, 0.97, 0.8 y 0.4 para los genotipo
Tuxpeño, Morales, Macho, Jolochi Morado y Amarillo respectivamente. Por lo que
desde la perspectiva económica, los dos primeros genotipos son los que se
recomiendan para su siembra comercial. Sin embargo, es oportuno mencionar que el
manejo otorgado en la presente investigación de genotipos de maíz criollos, fue
experimental, por lo que esto no necesariamente representa un análisis representativo
del manejo comercial que se le otorga al maíz en la región de estudio.
688
Cuadro 4. Análisis económico parcial de maíces criollos manejados bajo el enfoque orgánico en Villaflores, Chiapas, México.
Conceptos
Genotipos (tratamientos)
Costo unitario
($) Morales Macho Tuxpeño
Jolochi Morado
Amarillo
Rendimiento (kg ha-1)
2530.38 2279.2
1 2632.55 2114.25
1629.69
Beneficio Bruto ($ ha-1) 3.5 8856.33 7977.2
3 9213.925
7399.875
5703.91
Costos totales de insumos
Semilla (20 kg) 5 100 100 100 100 100
Composta (1kg)
100 g/punto de siembra 0.5 1562.5 1562.5 1562.5 1562.5 1562.
5
Ácido húmico 15 240 240 240 240 240
Beauveria bassiana 100 100 100 100 100 100
Prácticas de cultivo
Rastra (2 pasos) 500 500 500 500 500 500
Siembra (5 jornales) 70 350 350 350 350 350
Aplicación de composta (4 jornales) 70 280 280 280 280 280
Aplicación de abonos orgánicos líquidos (3 jornales)
70 210 210 210 210 210
Limpia manual (6 jornales) 70 420 420 420 420 420
Cosecha (4 jornales) 70 280 280 280 280 280
Costo de producción
4042.5 4042.5 4042.5 4042.5 4042.
5
Beneficio neto
4813.83 3934.7
4 5171.43 3357.38
1661.42
Beneficio/costo
1.2 0.97 1.3 0.8 0.4
CONCLUSIONES
Tomando en cuenta a los objetivos e hipótesis formulados y de los resultados obtenidos
bajo las condiciones ambientales que predominaron durante el transcurso del
experimento con los cinco genotipos criollos de maíz evaluados, se concluye lo
siguiente:
No se encontró variación importante para las características fenológicas de la
planta; la germinación se dio de forma uniforme en los cinco genotipos, el periodo
de antesis ocurrió a los 65 días en promedio, algunos tuvieron uno o dos días de
689
diferencia y la fructificación también tuvo unos días de diferencia pero en promedio
esta sucedió a los 80 días.
Para las variables cualitativas el genotipo Tuxpeño mostró mayor coloración en las
raíces adventicias, Jolochi Morado enseñó en el tallo la coloración que le da su
nombre, el genotipo Amarillo fue diferente en la coloración de hoja y grano y
también mostró diferente tipo de grano.
El mejor rendimiento de grano de maíz criollo se determinó con el genotipo Tuxpeño
con 2.63 toneladas por hectárea, el cual también presenta la característica
morfológica más representativa de los maíces criollos, ya que no ha sufrido
modificaciones genéticas debido a su origen, el cual constituye un territorio en
donde se siembran semillas criollas de maíz.
Para el análisis económico, se encontró que el mejor genotipo fue el maíz criollo
Tuxpeño, seguido del genotipo Morales, quienes tuvieron la mejor relación beneficio
costo, por tal motivo son los genotipos más recomendables para siembras
comerciales en nuestra región ya que se obtienen mayores beneficios económicos.
LITERATURA CITADA
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Poey, D. F. R. 1978. El mejoramiento integral del maíz: valor nutritivo y rendimiento;
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691
LA IMPORTANCIA DE PLANTAS HERBACEAS CON POTENCIAL MEDICINAL, ALIMENTICIO: “QUE TU ALIMENTO SEA TU MEDICINA”
Ma. de los Á. Velázquez-Hernández, E. Casas-Díaz
Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo, Edificio “Eduardo Casas Díaz”, Km. 36.5 carretera México-Texcoco, Montecillo México, C.P. 56230 Edo. Méx. [email protected]
RESUMEN
Los estudios de las plantas herbáceas con potencial medicinal, históricamente han
documentado las formas de uso, así como los padecimientos tratados y el conocimiento
tradicional acerca de ellas. El objetivo de este trabajo es difundir el empleo de las
plantas herbáceas con potencial ornamental, medicinal con fines terapéuticos, esta es
una práctica que se ha utilizado desde tiempo inmemorial. Durante mucho tiempo los
remedios con plantas herbáceas en forma natural y sobre todo las plantas medicinales y
alimenticias, fueron el principal y único recurso del que disponían los médicos para
beneficio de la humanidad. Esto hizo que se profundizará en el conocimiento de las
especies vegetales que poseen propiedades medicinales y ampliar su experiencia en el
empleo de los productos que de ellas se extraen. Esta riqueza natural tiene el potencial
para ofrecer un paisaje sustentable y poder transmitir esta riqueza ancestral a las
nuevas generaciones, bajo el sistema de traspatio, porque nos permite retomar el
conocimiento, la práctica y experiencia cultural que nos enseña a convivir con la
naturaleza y el uso de las plantas herbáceas la mayoría de ellas también son
ornamentales así la práctica de los jardines familiares que al final son un regalo de la
madre naturaleza para disfrutar de: salud física, emocional y espiritual.
PALABRAS CLAVE: Herbáceas, ornamentales, medicinales, alimenticias, terapéuticos
y difundir.
METODOLOGÍA
Para contribuir a la conservación de los recursos naturales, la Biodiversidad y al
desarrollo rural, el Colegio de Postgraduados a través de la Línea de Investigación
Agronegocios, Ecoturismo y Arquitectura del Paisaje, cuenta con un módulos de
investigación, sitio donde se ha desarrollado un reservorio de algunas especies para su
692
conservación, propagación y difusión de plantas herbáceas con potencial ornamental,
medicinal alimenticio e industrial.
El establecimiento del modulo de plantas herbáceas con potencial medicinal ornamental
da inicio a esta noble tarea en 2006. Este proyecto requiere de un constante trabajo de
campo que permita la localización de las especies, este trabajo se hace de forma
constante y metódica; las salidas a campo se hacen mínimo 3 veces por cada estación
(recorriendo la parte oriente del municipio de Texcoco en un inicio y posteriormente se
visitaron otros estados tales como: Puebla, Oaxaca, San Luis Potosí, Tabasco,
Durango, Chihuahua y Veracruz) del año o sea al menos 12 salidas a campo y a
diferentes lugares para cubrir las tres etapas de desarrollo de la planta que a saber
son: cuando aparecen ya sea por germinación o rebrotes de las raíces o tubérculos de
acuerdo a la especie de interés: la época de floración que ésta en función a la especie
y casi todas las plantas herbáceas florean aunque sus flores sean muy diminutas pero
muy bellas que en conjunto forman un hermoso paisaje, después de esta etapa es
necesario estar al pendiente para vigilar cuanto dura la floración y en cuanto tiempo se
puede colectar la semilla, en algunas el proceso de maduración de su semilla es muy
corto y otras más largo.
Pasando a la segunda fase que es la germinación y adaptación en condiciones
completamente diferentes a su hábitat, cabe mencionar que el modulo esta ubicado en
la parte más salitrosa del Campus Montecillo donde solo se producían los romeritos
como se puede observar en los resultados, por lo que se ha tenido que trabajar con
compostaje para mejor la calidad del suelo y cumplir con el objetivo.
RESULTADOS
Con el establecimiento del módulo de investigación o traspatio, el Colegio ya cuenta
con plantas herbáceas con potencial medicinal, alimenticio y ornamental como se
puede observar a continuación: la Figura 1 muestra el tipo de suelo al inicio del trabajo,
en las ilustraciones 2, 3, 4 y 5. muestra las plantas todas con gran potencial medicinal,
ornamental, en las ilustraciones 6, 7 y 8 se puede observar los talleres que se ofrecen
cada año en la semana de la Ciencia y Tecnología a las diferentes escuelas de todos
los niveles desde niños de kínder hasta adolecentes de prepa o CBTIS y una tercera
acción como se muestra en las Figuras 9,10,11,12,13,14, 15 y 16 donde se ofrecen
talleres a comunidades rurales mostrándoles por medio de presentaciones y también se
693
llevan muestras de las plantas para que las identifiquen, conozcan y se familiaricen con
ellas y puedan usar, cuidar y conservarlas (las comunidades rurales) cuentan con estos
recursos pero por falta de divulgación desconocen todas las bondades y propiedades
de la riqueza en la que viven sin hacer uso de ella por falta de conocimiento que se ha
venido perdiendo por los cambios de políticas gubernamentales donde se incluye todo
lo relacionado con la comercialización de productos chatarra que solo destruyen el
organismo y favorecen intereses exógenos.
Figura 1. Romeritos en suelos salinos
Figura 2 Figura 3
694
En la Figura 6, se observa estudiantes de secundaria en el evento de la semana de
Ciencia y Tecnología y en la Figura 7 estudiantes de postgrado del curso de Botánica
del mismo Campus Montecillo y la Figura 8 es un grupo de productores en el evento de
“casa abierta” actividad que realiza el Colegio de Postgraduados cada año para los
productores de la región.
Figura 8
Figura 6 Figura 7
Figura 4
Figura 5. Ejemplo de sustentabilidad
695
Figura 9 Figura 10
Figura 11
Figura 12 Figura 13
Figura 14 Figura 15 Figura 16
696
CONCLUSIONES
El Colegio de Postgraduados, así como otras instituciones tienen el interés de ayudar a
las familias de escasos recursos económicos pero que tienen la oportunidad de contar
con la mejor de las riquezas, riqueza que no tienen los que habitan en las grandes
ciudades hacinadas en condominios. Estos últimos pueden adquirirlas en los mercados
rurales y de esta forma se entraría en la dinámica de la lucha contra el hambre además
las comunidades rurales podrían no solo consumir estos productos sino venderlos para
tener un ingreso siempre que tomemos consciencia de cuidar la salud (haciendo uso de
la mejor medicina que es la PREVENTIVA), la biodiversidad, el medio ambiente y todo
esto englobado en el cuidado y conservación de los recursos naturales.
Lo anterior se puede lograr solo mediante la difusión de la amplia colección de material
genético herbolario para atender los principales problemas de salud, con plantas vivas,
donde exista una verdadera interacción hombre-planta para fortalecer la relación
hombre-naturaleza, con la finalidad de rescatar material vegetal medicinal poco
conocido o escaso, conservarlo, multiplicarlo para poder dar a conocer las plantas
medicinales, ornamentales, insecticidas e industriales a través de un proceso de
reproducción equilibrado bajo un manejo sustentable para ser aprovechadas racional y
permanentemente
El Colegio de Postgraduados tiene como misión la formación de recurso humanos,
mediante la enseñanza, investigación y difusión, esta práctica es prioridad, por lo tanto
el concepto de traspatio es un recurso didáctico, en primer lugar porque las plantas
medicinales que se establecen en cultivo permiten un proceso de enseñanza
aprendizaje intra e interfamiliar, grupal o comunitario y, este proceso, será permanente
en la medida en que permanezcan las plantas bajo un manejo sustentable, esta
perspectiva, como recurso didáctico es una alternativa para que grupos de jóvenes en
edad escolar incremente sus conocimientos y aprendan a relacionarse con la naturaleza
para conocerla, cuidarla y aprovecharla racionalmente.
LITERATURA CITADA
Aguilar Contreras, Abigail y Miguel Ángel Martínez Alfaro. 1993. Los herbarios
medicinales de México, En la Investigación Científica de la herbolaria Medicinal
Mexicana. Secretaria de Salud (SSA). México
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698
CARACTERIZACIÓN DE LA FERTILIDAD DEL SUELO Y EVALUACIÓN DE CUATRO HORTALIZAS FERTILIZADAS EN HUERTOS FAMILIARES EN SAN
PEDRO COMITANCILLO, OAXACA
Javier Castillo Cabrera¹, Meinardo Bautista Ruiz¹ y Ramón Cruz Sánchez²
¹Instituto Tecnológico de Comitancillo y ²Centro de Bachillerato Tecnológico Agropecuario Nº9.
Avenida Centenario. Col Ferrocarril. San Pedro Comitancillo; Oaxaca. CP 70750
INTRODUCCIÓN
La disponibilidad de alimentos es uno de los factores que condicionan la calidad y
cantidad de productos que consume la familia. El huerto familiar constituye una
alternativa apropiada para que la familia produzca y consuma a bajo costo productos
frescos y saludables para una dieta balanceada (PESA, 2005). El uso de
lombricomposta en el huerto familiar mejora la calidad del suelo e incrementa el
desarrollo y crecimiento de una amplia variedad de cultivos (Atiyeh et al., 2000b). Sin
embargo es bueno considerar el análisis de suelo, debido a que este es una
herramienta que nos permite elaborar una recomendación de fertilización, con la
finalidad de cuantificar la oferta de nutrientes del suelo. Esté análisis entrega una
estimación de la fertilidad del suelo, debido a que solamente se analiza una pequeña
muestra que representa el total de suelo del predio.
La fertilidad de un suelo está estrechamente relacionada con la disponibilidad de
nutrientes minerales para las plantas. Esta depende de un complejo equilibrio de
macro y microelementos esenciales para las plantas así como la posibilidad del
establecimiento de las mismas. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de la
lombricomposta en cuatro hortalizas establecidas en tres huertos familiares en San
Pedro Comitancillo, Oaxaca y describir el nivel de fertilidad del suelo.
MATERIALES Y MÉTODOS
San Pedro Comitancillo, se localiza en la región del Istmo de Tehuantepec al sureste
del Estado, en las coordenadas geográficas 95º 09’ LO, 16º 29’ LN, a una altura de
70 msnm. Limita al norte con Asunción Ixtaltepec, ciudad Ixtepec, Santiago Laollaga
y Santo Domingo Chihuitán; al sur con Juchitán de Zaragoza, San Blas Atempa y
Santo Domingo Tehuantepec; al oeste con Magdalena Tlacotepec y Santo Domingo
Tehuantepec, y al este con Asunción Ixtaltepec, El Espinal y Juchitán de Zaragoza.
Su distancia a la capital del Estado es de 283 kms. Su clima es cálido, sub húmedo
con lluvias en verano (INFDM, 2009).
699
En esta localidad se realizó el muestreo y análisis de suelo (SEMARNAT, 2000) en
los tres huertos y los parámetros evaluados fueron: textura (Método Bouyoucos),
densidad aparente (Terrón y parafina), pH (Potenciométrico), CIC (Acetato de
amonio 1N pH=7), P (Colorimétrico), K (Flamométrico), N (Kjeldahl). Se evaluaron
cuatro hortalizas: jitomate (Lycopersicum esculentum), chile habanero (Capsicum
chinense), rábano (Raphanus sativus) y cilantro (Coriandrum sativum). Fueron
sembradas en tres huertos establecidos en San Pedro Comitancillo, Oaxaca en el
ciclo OI 2010.
El diseño experimental fue de parcelas divididas. Para jitomate y chile habanero en
cada unidad experimental se manejó un total de seis plantas por surco. Para rábano
y cilantro cada unidad experimental incluyó dos surcos de 4 m de largo con
separación de 30 cm. Se evaluaron las variables fenológicas: altura de planta,
número de días a la floración, número de días a la madurez fisiológica, peso del fruto
y número de frutos por planta. Se realizó el análisis de varianza para cada cultivo y
la comparación de medias mediante la prueba de Tukey (P=0.05).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El Cuadro 1 muestra que la lombricomposta no tuvo efecto en AP para jitomate; en
chile habanero sí hubo diferencia significativa. Ésta también acelera el proceso de
floración para ambos cultivos. Para el NDMF la lombricomposta muestra efecto solo
en el rábano. El PF en jitomate no aumentó por lombricomposta, pero sí para el
rábano. No hubo diferencia significativa en el NFP en jitomate. Para el caso del chile
habanero que no presentó aumento significativo en NDMF y NFP se debió a la
incidencia de insectos plagas que atacaron la floración. Hernán et al. (2008)
mencionan que el efecto de los abonos orgánicos es de acción lenta y a largo plazo,
no mostrando notorios resultados en las primeras aplicaciones.
El Cuadro 2 indica que la textura es ligera en los tres huertos y adecuadas para los
cultivos. El contenido de materia orgánica fue de pobre a muy pobre (1.34 a 2.80 %).
El valor de pH clasifica a los suelos como ligeramente alcalinos (7.5 a 7.6) poco
favorable al crecimiento de las hortalizas establecidas. La capacidad de intercambio
catiónico fue muy baja (0.69 a 11.31 cmolc kg-1). Los contenidos de potasio fueron
medios (46 a 92 kg ha-1). Éstos son adecuados a las hortalizas establecidas. Los
contenidos de fósforo fueron de bajos a medios (27.17 a 146.8 kg ha-1), bajos para el
huerto uno y tres; mientras que para el huerto dos los valores fueron medias,
insuficientes a los cultivos establecidos. Los contenidos de nitrógeno fueron
700
extremadamente bajos (de 3.62 a 6.8 kg ha-1). Los resultados obtenidos, se
corroboraron con los reportados por Castellanos et al. (2000) en su Manual de
interpretación de análisis de suelos y aguas y (Valadéz, 2001).
Cuadro 1. Comparación de medias de las variables observadas en jitomate, chile habanero, rábano y cilantro fertilizados con y sin lombricomposta.
Cultivos AP NDF NDMF PFP NFP
Jitomate L 82.55a
T 81.77a
T 43a
L 42b
L 82.67a
T 81.33b
T 0.79a
L 0.43a
T 7.05a
L 4.05a
Chile habanero L 19.77a
T 16.72b
T 67.67a
L 63.33b
Rábano T 30a
L 27b
L 1.20a
T 0.66b
Cilantro L 54a
T 45b
T 1.88a
L 0.82b
T= testigo: L= lombricomposta: AP= altura de planta: NDF= número días a la floración: NDMF= número de días a la madurez fisiológica: PFP= peso de fruto por planta: PFL= peso de fruto por línea: NFP=número de frutos por planta. Letras iguales en las columnas son iguales estadísticamente (Tukey P= 0.05).
Cuadro 2. Análisis físico y químico del suelo en los huertos familiares.
H= huerto: PM= profundidad de muestra: T= textura: AF= arena francosa: A= arena: FA= franco arenoso.
CONCLUSIONES
Los cultivos hortícolas evaluados mostraron diferente grado de adaptabilidad aunado
con la diferencia de rendimiento de cada uno de ellos; éste estuvo regido por las
condiciones físicas y químicas que presentó el suelo de cada sitio, además de la
incidencia de insectos plagas. El uso de la lombricomposta superó al testigo en
algunos casos.
H PM T D. a (g cm-
³)
MO (%) pH CIC (meq 100 g) K (kg ha-1
) P (kg ha-1
) N (kg ha-1
)
1
0-15 AF 1.27 1.34 7.6 8.178 92.00 87.00 5.420
15-30 AF 1.18 1.46 7.6 6.960 46.00 146.8 3.620
2
0-15 A 1.26 2.18 7.6 6.786 46.00 27.17 5.440
15-30 AF 1.24 2.06 7.6 6.090 46.00 27.17 6.340
3 0-15 FA 1.23 2.68 7.5 10.78 92.00 146.8 6.800
15-30 FA 1.22 2.80 7.5 11.31 46.00 87.00 5.440
701
La fertilidad de estos suelos se clasifica como baja. Se recomienda la fertilización
orgánica (estiércol composteado) y mineral (triple 17-17-17-) para su mejoramiento.
LITERATURA CITADA
Atiyeh, R. M., J. Domínguez, S. Subler, and C. A. Edwards. 2000b. Changes in
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SIAR. 2011. Sistema Interactivo de Apoyo al Riego. Toma de muestras e
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702
EFECTIVIDAD BIOLÓGICA DE UN NUEVO PRODUCTO A BASE DE HUMUS DE LOMBRIZ SOBRE VARIABLES PRODUCTIVAS DE MAÍZ Y CHILE
Anabel Flores-Chávez1, Fernando Ramos-Gourcy, Onésimo Moreno-Rico, José de Jesús Luna-
Ruiz, Amalio Ponce-Montoya
1Universidad Autónoma de Aguascalientes. [email protected], [email protected]
RESUMEN
Los abonos orgánicos se han usado desde tiempos remotos y su influencia sobre la
fertilidad de los suelos se ha demostrado, aunque su composición química, el aporte de
nutrimentos a los cultivos y su efecto en el suelo varían según su procedencia, edad,
manejo y contenido de humedad. El humus de lombriz constituye una alternativa eficaz
para disminuir la cantidad de fertilizantes inorgánicos y tiene los mismos efectos
positivos sobre el crecimiento de las plantas como los observados con los fertilizantes
químicos. Se estableció un experimento para evaluar la efectividad biológica del humus
de lombriz granulado en el cultivo de maíz con un diseño experimental en Bloques
Completos al Azar con cuatro tratamientos (0, 10, 20 y 30 t ha-1) y tres repeticiones con
arreglo en franjas; y en forma líquida (lixiviado) en el cultivo de chile utilizando un
diseño experimental completamente al azar con arreglo en franjas y sub muestreo con
los siguientes tratamientos: Testigo absoluto, Fertilización química, 15 t/ha de humus de
lombriz, 10,000 l/ha de lixiviado, 15,000 l/ha de lixiviado, 20,000 l/ha de lixiviado. En el
ensayo de maíz no se observaron diferencias significativas entre tratamientos para la
variable de rendimiento. Diferencias al 5% de probabilidad fueron observadas para el
diámetro y largo de la mazorca, para el ensayo de chile diferencias al 1% de
probabilidad fueron observadas para las variables Rendimiento, Diámetro de fruto y
Largo de fruto. El tratamiento Fertilización química fue el que tuvo un mayor efecto en el
Rendimiento (kg/planta) sin embrago el empleo del humus de lombriz granulado en
dosis de 15 t/ha puede ser una excelente alternativa para la fertilización y nutrición del
cultivo de chile.
PALABRAS CLAVE. Humus de lombriz, Zea mays, Capsicum annum.
703
INTRODUCCIÓN
La calidad de un abono orgánico se mide en términos de la cantidad de nutrimentos que
puede aportar dependiendo de su composición química, procedencia y manejo lo que
reduce el uso de fertilizantes químicos (López-Martínez et al., 2001). Las características
señaladas son utilizadas como parámetros de evaluación en estudios de efectividad
previos al registro y a la comercialización de los abonos orgánicos, según la norma
oficial mexicana NOM-077-FITO-2000 (SAGARPA, 2000).
Los abonos orgánicos se han usado desde tiempos remotos y su influencia sobre la
fertilidad de los suelos se ha demostrado, aunque su composición química, el aporte de
nutrimentos a los cultivos y su efecto en el suelo varían según su procedencia, edad,
manejo y contenido de humedad (Romero-Lima et al., 2000). Puede ser considerado
fertilizante o acondicionador del suelo, dependiendo de su efecto en la nutrición vegetal.
Los fertilizantes son fuente de nutrimentos rápidamente disponibles y tienen un efecto
directo, que se refleja en corto tiempo en el crecimiento de las plantas (Castellanos et
al., 1996; López-Martínez et al., 2001; Cooperband, 2002). Esto ha motivado en cierta
forma, que en los últimos años se incremente su utilización para la producción de
muchos cultivos (Meléndez, 2003).
Dentro de los abonos orgánicos empleados en diversos sistemas de producción
destaca la vermicomposta o humus de lombriz que está constituido exclusivamente por
material orgánico resultante de la transformación digestiva y metabólica de la materia,
derivado de la crianza de lombrices alimentadas con desechos orgánicos (NMX-FF-109-
SCFI-2007). Constituye una alternativa eficaz para disminuir la cantidad de fertilizantes
inorgánicos, ya que conduce a mejorar las propiedades del suelo y la retención de
nutrientes, y tiene los mismos efectos positivos sobre el crecimiento de las plantas
como los observados con los fertilizantes químicos (Jouquet et al., 2011).
Datos agrupados en un estudio realizado por Lingaraju et al. (2010) manifestaron el
efecto superior de los tratamientos orgánicos en comparación con la aplicación de sólo
fertilizantes inorgánicos en un sistema de cultivo con maíz y garbanzo (Gramo de
Bengala). Entre los abonos orgánicos, la aplicación de estiércol de corral (FYM) a 7,5
ton/ha registro un rendimiento significativamente mayor del maíz (5,988 kg/ha),
rendimiento de garbanzo (1,566 kg/ha) y rendimiento equivalente de maíz (11,650
kg/ha) en comparación al resto de los abonos orgánicos, seguido del tratamiento con
vermicomposta a 2.5 ton/ha y estiércol de aves de corral a 1.0 ton/ha. Y. Karakurt et al.
704
(2009) demostraron en un estudio que tanto las aplicaciones foliares y en el suelo de
ácidos húmicos, resultan en mayores rendimientos y calidad de los pimientos cultivados
orgánicamente. Las aplicaciones foliares y al suelo también, condujo a una media
significativamente mayor en el peso del fruto, y a un rendimiento precoz y total que el
control.
El objetivo de este trabajo es evaluar la efectividad biológica de un nuevo producto a
base de humus de lombriz y su efecto sobre las algunas variables productivas en maíz
y chile.
MATERIALES Y MÉTODOS
Se realizaron dos experimentos en el Área Agrícola de la Posta Zootécnica del Centro
de Ciencias Agropecuarias (CCA) de la Universidad Autónoma de Aguascalientes
(UAA), situado en las coordenadas 21°58’20” latitud norte, 102°21’44” longitud oeste y a
1,905 msnm en un suelo pobre y típico de zonas áridas. Se evaluó humus de lombriz
granulado en el cultivo de maíz y en forma líquida (lixiviado) en el cultivo de chile,
ambas presentaciones producidas por la empresa Humus de Aguascalientes SPR de
LR. El producto fue analizado para determinar la composición de nutrimentos, del pH y
la conductividad eléctrica (CE), estudio que se realizó en el Laboratorio de Análisis de
Suelo, Agua y Nutrientes Vegetales que se encuentra en el CCA de la UAA. A partir de
esos análisis (Cuadro1) y las demandas de nutrientes para los cultivos de maíz y chile
se diseñaron los tratamientos del presente estudio.
Cuadro 1. Análisis de Composición de Nutrimentos del Humus de Lombriz.
Nutrientes
Contenido de nutrientes del Humus de Lombriz
Granulado Lixiviado
N % 1.68 0.83
P % 0.76 0.44
K % 1.15 16.13
Mg % 0.61 0.48
Na ppm 1208.3 604.30
Fe ppm 7098 7.80
Mn ppm 314.9 0.90
Zn ppm 153.0 0.40
Cu ppm 30.4 0.30
B ppm 70.7 0.00
pH 8.66 7.80
C.E. (dS m-1
) 2.65 9.10
705
Ensayo Cultivo de Maíz. Entre julio y diciembre de 2011 se realizó un experimento con
un diseño de Bloques al Azar con cuatro tratamientos de humus granulado (0, 10, 20 y
30 t/ha) y tres repeticiones bajo condiciones de riego por cintilla y con el híbrido de maíz
blanco Cebú. Los tratamientos se diseñaron considerando una producción esperada de
10 t/ha de grano para lo cual Ramos Gourcy et al., (2011) estima que es necesario
aplicar 250kg/ha de Nitrógeno (N), 150kg/ha Fósforo (P), 260kg/ha Potasio (K), 45kg/ha
Calcio (Ca), y 60kg/ha Magnesio (Mg). Los tratamientos y las aportaciones de nutrientes
se muestran en el Cuadro 2.
Cuadro 2. Aportaciones de nutrientes al suelo para cada tratamiento del estudio.
Nutrientes –granulado
(%)
Tratamientos (ton/ha de humus de lombriz)
Testigo 10 20 30
Contenido de nutrientes (kg/ha)
N 1.68 0.00 168.00 336.00 504.00
P 0.76 0.00 76.00 152.00 228.00
K 1.15 0.00 115.00 230.00 345.00
Ca 2.27 0.00 227.00 454.00 681.00
Mg 0.61 0.00 61.00 122.00 183.00
La superficie de cada unidad experimental fue de 32 m2 que corresponde a cuatro
surcos de 10 m de largo con una separación de 0.8 m. La parcela útil se integro de los
dos surcos centrales y 5 m de longitud (parte central de la unidad experimental). Entre
cada repetición se dejo una separación de 0.5 m y un surco como borde en cada lado
del ensayo. La superficie total del experimento fue de 446.4 m2.
El producto fue aplicado e incorporado con un paso de rastra antes de la siembra, la
cual se llevo a cabo en el ciclo verano-otoño el 11 de julio del 2011 a una distancia de
0.15cm entre semillas y entre surcos de 0.80cm para una densidad de 84,000 plantas
por hectárea. En cada surco se coloco cintilla para riego por goteo de la marca John
Deere calibre 6,000 con emisores a cada 20 cm. Las labores culturales se efectuaron
de acuerdo al paquete tecnológico para el manejo de cultivo de maíz de grano del
INIFAP.
Las variables para medir los parámetros productivos en maíz fueron Rendimiento de
grano(kg/ha): se cosecharon las mazorcas de toda la parcela útil cuando presentaron
un promedio en el porcentaje de humedad del 10 a 15% , el grano se pesó en una
báscula electrónica Marca Torrey; Diámetro de mazorca: se seleccionaron 10 mazorcas
706
para cada tratamiento, las mediciones se realizaron con un vernier marca Scala; Largo
de la mazorca: se seleccionaron 10 mazorcas para cada tratamiento, las mediciones se
realizaron con un flexo metro marca Surtek.
Ensayo Cultivo de Chile. Entre abril y octubre del 2012 se estableció un experimento
bajo acolchado y cintilla, utilizando el híbrido de chile ancho Vencedor, se manejó un
diseño experimental completamente al Azar con arreglo en franjas y sub muestreo, con
seis tratamientos. Para la evaluación de los tratamientos (cuadro 3) se considero una
producción esperada de 30 t/ha en donde las demandas de nutrientes para el cultivo
son: Nitrógeno 166 kg/ha; Fósforo 100 kg/ha; Potasio 250 kg/ha; Calcio 150 kg/ha y
Magnesio 50 kg/ha (Castellanos, 2005).
Cuadro 3. Aportaciones de nutrientes al suelo para cada tratamiento del estudio.
Testigo
Fertilización Química Kg/ha
Fertilización Humus de Lombriz
granulado 15Ton/ha
Nutrientes
Contenido de Nutrientes del
Humus de Lombriz (%)
Tratamientos
Granulado Lixiviado Contenido de nutrientes (kg/ha)
N % 1.68 0.83 0.00 166 252 83 124.5 166
P % 0.76 0.44 0.00 100 114 43.5 65.25 87
K % 1.15 16.13 0.00 250 173 1613.1 2419.65 3226.2
Ca % 2.27 1.27 0.00 150 341 127.4 191.1 254.8
Mg % 0.61 0.48 0.00 50 92 47.8 71.7 95.6
La superficie de cada unidad experimental fue de 96 m2 que corresponde a cuatro
surcos de 15 m de largo con una separación de 1.6 m. La parcela útil se integro de los
cuatro surcos centrales y 12 m de longitud (parte central de la unidad experimental). La
superficie total del experimento fue de 576 m2.
El tratamiento humus de lombriz granulado fue aplicado e incorporado de forma manual
en el surco antes de colocar el plástico para acolchado, el trasplante de chile se llevo a
cabo el 27 de abril del 2012. Cada surco fue acolchado con plástico plata/negro de 80
micras de espesor, quedando el color plata hacia arriba. El acolchado plástico venia
perforado para establecer plantas cada 30 cm a doble hilera a tres bolillo, el número
total de plantas por unidad experimental fue de 400. La densidad de plantación fue de
aproximadamente 42,000 plantas por hectárea. Por debajo del acolchado se coloco por
707
cada hilera la cintilla de riego marca John Deere calibre 6,000 con emisores cada 20
cm. La aplicación de los tratamientos a base de fertilización química y humus de lombriz
en lixiviado por medio de la cintilla de riego se inicio a los 10 días después del
trasplante. Las labores culturales se efectuaron de acuerdo al paquete tecnológico para
el cultivo de chile en acolchado plástico y fertirriego publicado por el Departamento de
Fitotecnia del CCA de la UAA.
Las variables para medir los parámetros productivos en chile fueron Rendimiento de un
solo corte en fruto fresco (kg/ha): se cosecharon los frutos de 30 plantas ubicadas en la
parcela útil y se pesaron en una báscula mecánica Marca Ohaus; Diámetro del fruto: se
seleccionaron 30 frutos para cada tratamiento, las mediciones se realizaron con un
vernier marca Scala; Largo del fruto: se seleccionaron 30 frutos para cada tratamiento,
las mediciones se realizaron con un flexo metro marca Surtek.
Análisis Estadístico. Para ambos ensayos, los resultados de las variables productivas
fueron analizados con el Programa Statistical Analysis System (SAS, 1985). Las
diferencias entre tratamientos se aplicó un análisis de varianza (ANOVA) y se acudió a
las pruebas de Tukey para los casos donde el ANOVA mostró diferencias significativas
entre tratamientos.
RESULTADOS Y DISCUSIONES
Ensayo de maíz. Se realizó el análisis de varianza (Cuadro 4) para los valores medidos
en las variables productivas del cultivo. Al realizar la prueba de comparación de medias
(Cuadro 5) no se observaron diferencias significativas entre tratamientos para la
variable de Rendimiento de grano. La adición de humus de lombriz afectó el crecimiento
de la mazorca evaluada, como diámetro y largo en donde presentaron diferencias al 5%
de probabilidad, los efectos significativos fueron provocados por los tratamientos de 20
y 30 ton/ha.
708
Cuadro 4. Resumen del análisis de varianza para variables productivas en maíz.
Fuente de variación g.l.
Probabilidad
Rendimiento
Diámetro de
mazorca
Longitud de
mazorca
Repetición 2 0.4996 0.5768 0.6217
Tratamiento 3 0.7952 0.0107 0.002
Coeficiente de variación
30.36 6.08 9.35
Cuadro 5. Valores (promedio de tres repeticiones) en parámetros productivos del cultivo de maíz.
Letras distintas indican diferencias significativas según Test de Tukey al 0.05.
Estos resultados difieren con Lingaraju et al. (2010) quien encontró al evaluar un
sistema de cultivo con maíz y garbanzo rendimientos significativamente mayores del
maíz (5,988 kg/ha), rendimiento de garbanzo (1,566 kg/ha) y rendimiento equivalente
de maíz (11,650 kg/ha) con la aplicación de abonos orgánicos sobresaliendo el estiércol
de corral (FYM) a 7,5 ton/ha seguido por vermicomposta a dosis de 2.5 ton/ha y
estiércol de aves de corral a 1.0 ton/ha en comparación al testigo (fertilización
inorgánica) lo cual demuestra cómo varía el efecto de los abonos según su procedencia
y manejo (Romero-Lima et al., 2000).
Ensayo de Chile. Se realizó el análisis de varianza (Cuadro 6) para los valores
medidos en los parámetros productivos del cultivo. Al realizar la prueba de comparación
de medias (Cuadro 7) se observaron diferencias significativas al 1% de probabilidad
entre tratamientos mostrando el mejor efecto la fertilización química para la variable
Variables Productivas Tratamientos ton/ha
Testigo 10 20 30
Rendimiento de Grano
(kg/ha) 8,577a 8,887ª 7,715a 7,682a
Longitud de mazorca (cm) 17.15ᶜ 17.4ᵇᶜ 18.57ᵃ 18.36ᵃᵇ
Diámetro de mazorca
(cm) 5.28ᵇ 5.41ᵃᵇ 5.53ᵃ 5.54ᵃ
709
rendimiento seguido del tratamiento de 15 t/ha de humus de lombriz granulado. El
ancho y la longitud del fruto mostraron diferencias significativas sólo con respecto al
Testigo pero no hubo un efecto entre los demás tratamientos. Los resultados coinciden
parcialmente con Y. Karakurt et al. (2009) quienes encontraron al realizar aplicaciones
foliares y al suelo de ácidos húmicos en un cultivo de pimiento mejores rendimientos
con aplicaciones foliares pero no afectaron significativamente diámetro del fruto o la
longitud del fruto. Las respuestas inconstantes obtenidas podrían resultar de la
utilización de diferentes condiciones de manejo, y climáticas y la fuente de los ácidos
húmicos (Arancon et al., 2006). Otro estudio realizado por Selim et al. (2009) concluyen
que la adición de las sustancias húmicas a los abonos que contengan nitrógeno (N),
fósforo (P) y potasio (K) a través del sistema de riego por goteo dio como resultado una
mejora en el rendimiento, la calidad del tubérculo, el estado nutricional de los órganos
de papa en comparación con la dosis recomendada de NPK (control).
Cuadro 6. Resumen del análisis de varianza para variables productivas en chile.
Fuente de variación g.l. Probabilidad
Rendimiento Ancho de fruto Longitud de fruto
Tratamiento 5 0.0001 0.0001 0.0001
Coeficiente de variación
26.67 7.23 8.29
Cuadro 7. Efecto de los tratamientos en las variables productivas del cultivo de chile.
Variable Productivas
Tratamientos
Testigo Fertilización
química
Humus de
lombriz 15 t/ha
Lixiviado
10,000 L/ha
Lixiviado
15,000 L/ha
Lixiviado
20,000 L/ha
Rendimiento (kg/ha) 19.6d 37.1a 31.3b 29.4bc 25.5c 31.2bc
Diámetro del fruto (cm) 6.00b 6.82a 6.77a 6.63a 6.59a 6.59a
Largo del fruto (cm) 12.89b 14.55a 14.36a 13.94a 13.86a 14.09a
Letras distintas indican diferencias significativas según Test de Tukey al 0.05.
CONCLUSIONES
Ensayo Maíz. La aplicación de humus de lombriz granulado en el ensayo de maíz no
incremento de manera significativa el rendimiento de grano sin embargo se necesitan
710
seguir realizando ensayos a largo plazo en campo para ver efectos que muestran datos
reveladores ya que los rendimientos obtenidos nos demuestran que el humus de
lombriz es capaz de abastecer de los nutrientes esenciales al cultivo.
Ensayo Chile. El tratamiento fertilización química fue el que tuvo mayor efecto en el
rendimiento del fruto sin embargo el empleo del humus de lombriz a dosis de 15t/ha
puede ser una excelente alternativa para la fertilización y nutrición del cultivo de chile.
LITERATURA CITADA
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712
IDENTIFICACIÓN DE LAS PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS Y MICROBIOLÓGICAS DE LA LECHE DE AJONJOLÍ, PARA DETERMINAR SI PUEDE SER UN POSIBLE
SUSTITUTO DE LA LECHE DE VACA
Cindy Peña1, Edne Tunarosa, María Esperanza Bulla
1Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Licenciatura en Química. Bogotá, Colombia.
[email protected]; [email protected]
RESUMEN
La leche es un alimento primario en la dieta de millones de personas, debido a su gran
contenido de nutrientes, entre ellos el calcio. Sin embargo, se presentan muchas
patologías relacionadas con su ingesta, tales como la alergia a sus proteínas, e
intolerancia a la lactosa, por lo cual surge la necesidad de sustituirse por una leche de
origen vegetal. Actualmente en el mercado mundial existen las leches vegetales de
soya y almendras, las cuales ya han sido estudiadas, industrializadas y
comercializadas. Estas leches han sido consideradas como un producto alimenticio,
que previamente se les han realizado estudios fisicoquímicos y biológicos, pero aun no
se conocen estudios relacionados con la leche de ajonjolí, por ello el presente trabajo
tuvo como objetivo fue determinar las propiedades físicas, químicas, organolépticas y
microbiológicas, de la leche de ajonjolí, extraída de su semilla en tres presentaciones
(con cascara, sin cascara y tostado) y comparar estas con las propiedades de la leche
de vaca semidescremada UHT. Se llevó a cabo la determinación del contenido de
nitrógeno proteico y no proteico, hierro, calcio, pH, porcentaje de grasa, sólidos totales,
acidez láctica, densidad y viscosidad. Se realizó también el conteo de microorganismos
mesófilos, psicrófilos y coliformes, así como la identificación de las propiedades
organolépticas, como el olor, el color, el sabor y la textura. De acuerdo a los resultados
obtenidos, la leche de ajonjolí obtenida a partir de su semilla en la presentación sin
cascara y tostado, son las que presentan mejores resultados en las pruebas
organolépticas, no presentan microorganismos mesófilos, psicrófilos y coliformes, su
contenido de proteínas y minerales es el especificado en las normas técnicas
colombianas, así como los valores de pH, densidad, viscosidad, sólidos totales, siendo
éstas posibles sustitutos de la leche de vaca.
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PALABRAS CLAVE: Ajonjolí, leche de origen vegetal, intolerancia a la lactosa,
propiedades químico-físicas y microbiológicas.
INTRODUCCIÓN
El ajonjolí, Sesamun Indicum L., es la planta oleaginosa cultivada más antigua, con una
amplia distribución en las zonas tropicales y subtropicales del mundo (Avila, 1999).
Pertenece a la familia de las Pedaliáceas que contiene cerca de 60 especies en 16
géneros, de los cuales cerca de 38 especies son de género Sesamum, distribuidas en
distintas partes del mundo; esta planta sesámea tiene variados usos gastronómicos. El
ajonjolí contiene los antioxidantes sesamina y sesamolina que dan una alta calidad a su
aceite y estos se encuentran en cantidades diferentes de acuerdo a su género
(Corpoica, 1999). De sus semillas, tanto naturales como tostadas, se extrae aceite para
frituras y ensaladas; su aceite es rico en grasas no saturadas por lo que es el más
utilizado para cocinar en el Medio Oriente; de esta semilla también se ha preparado
leche de ajonjolí que, aunque aún no se ha hecho ningún estudio, se afirma que posee
sus grandes beneficios.
Existe una gran variedad de semillas de ajonjolí clasificadas según su color o
precocidad, pero en el mercado Colombiano se encuentran semillas blancas o negras,
crudas o tostadas. La forma de preparación de esta semilla es muy variada, pero la que
más intriga es su leche, ya que, aunque su presentación es muy escasa, quienes la
consumen, dicen que es un buen suplemento alimenticio.
Aunque el estudio de la leche de vaca ha sido muy importante en el transcurrir del
tiempo, ya que abarca un gran campo de investigación y se relaciona con varias
disciplinas (Alais, 2003), es importante establecer estudios paralelos con leches
vegetales, debido a que se ha demostrado que no todas las personas son tolerantes a
la lactosa de la leche, causándoles alergias y molestias metabólicas.
Actualmente en el mercado mundial existen leches vegetales que ya han sido
estudiadas, industrializadas y comercializadas como las leches de soya y de almendras,
las cuales han sido consideradas como un producto alimenticio, debido a que
previamente se les han realizado estudios fisicoquímicos y biológicos. Otra de las
leches vegetales que algunas personas han empezado a consumir es la leche de
ajonjolí; pero, debido a que aún no existen estudios de sus propiedades, no se ha
podido industrializar ni comercializar.
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Por lo anterior, en el presente trabajo se realizó el estudio de la leche de ajonjolí,
extrayendo la leche a partir de su semilla en tres estados: con cáscara, sin cáscara y
tostado, determinando las propiedades físicas, químicas y microbiológicas para cada
una de ellas, y comparándolos resultados con las propiedades de la leche de vaca
entera, para determinar si la leche de ajonjolí puede ser un buen sustituto de la leche de
vaca.
METODOLOGÍA
Esta investigación se llevó a cabo en los laboratorios de química de la Universidad
Distrital Francisco José de Caldas y del programa de innovación del SENA Red
Tecnoparque Colombia.
La preparación de la leche de ajonjolí se realiza de acuerdo a las normas de higiene
correspondientes a la manipulación de alimentos, a partir de esta semilla en tres
diferentes presentaciones: con cascara, sin cascara y tostado. Para la obtención de los
tres tipos de leche se pesaron 250 g de ajonjolí, se colocaron en remojo durante 4
horas en agua a temperatura ambiente, se lavaron las semillas con suficiente agua y se
licuaron en un litro de agua caliente hasta que la semilla quedo totalmente destruida, la
leche obtenida se coló y se recogió el filtrado en botellas de vidrio previamente
esterilizadas.
Se determinaron las propiedades organolépticas, físicas, químicas y microbiológicas a
la leche de ajonjolí obtenida a partir de las tres presentaciones de la semilla. La Figura
1, muestra las pruebas realizadas en esta investigación, cada una de estas se
realizaron por triplicado.
715
Figura 1. Pruebas físicas, químicas organolépticas y microbiológicas realizadas a la leche de ajonjolí en tres presentaciones con cascara, sin cascara y tostado
Para el análisis de las propiedades organolépticas se elaboró un diseño de
experimentos para evaluar dos factores: el tiempo de germinación de la semilla de
ajonjolí en la preparación de la leche y la presentación de la misma (con cascara, sin
cascara y tostado). Se escogieron 24 panelistas sin entrenamiento previo, los cuales
evaluaron las 4 propiedades organolépticas de la leche: color, olor, sabor y textura. El
análisis de los datos obtenidos fue realizado por medio del programa Statgraphics
Centurion XVI, en la Universidad Distrital Francisco José de Caldas.
Las pruebas físicas determinadas como el pH, la densidad y la viscosidad se realizaron
usando los siguientes equipos: pH-metro digital de marca Schott Instruments,
picnómetro de marca LMS Germany certificado y viscosímetro de marca Biolab. Todos
los mencionados son encontrados en los laboratorios de química del programa de
innovación del SENA Red Tecnoparque Colombia.
Las pruebas químicas se realizaron empleando métodos cuantitativos; se realizó la
determinación de la acidez láctica siguiendo el método volumétrico con hidróxido de
sodio y empleando como indicador fenolftaleína; la determinación del porcentaje de
nitrógeno total y proteico se realizó usando el equipo de Micro Kjeldahl Velp Scientifica
UDK132 semi-automático, la cuantificación de proteína se realizó por el método de
Biuret; finalmente, la cuantificación de hierro y calcio se realizó usando un equipo de
absorción atómica Perkin Elmer modelo 2380.
716
El conteo de microorganismos se realizó siguiendo el método de referencia para el
recuento de colonias establecido en la norma técnica colombiana 4519, en la cual
primero se hace una siembra un mililitro de la leche de ajonjolí en sus tres
presentaciones en cajas de Petri, a las cuales se les realiza cuatro diluciones en serie,
las cajas se incuban aeróbicamente y finalmente se cuenta el número de unidades
formadoras de colonia en cada una de las cajas.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En el Cuadro 1 se presenta un resumen de los datos obtenidos en las pruebas
organolépticas realizadas a la leche de ajonjolí obtenida a partir de la semilla con
cáscara, sin cáscara y tostado.
Cuadro 1. Resultados de las pruebas organolépticas de la leche de ajonjolí obtenida de sus semilla en tres presentaciones (con cáscara, sin cáscara, y tostado).
Tiempo germinación 2 horas 4 horas 6 horas
Tipo de semilla Cáscara Sin cáscara Tostado Cáscara Sin cáscara Tostado Cáscara Sin cáscara Tostado
Propiedad A B A B A B A B A B A B A B A B A B
Color X X X X X X X X X
Sabor X X X X X X X X X
Olor X X X X X X X X X
Textura X X X X X X X X X
Nivel de aceptación: A, alto; B, bajo.
Los resultados de las pruebas organolépticas muestran que la leche de ajonjolí
obtenida a partir de la semilla en presentación tostado y sin cáscara, son las que
presentan mejores resultados en las variables de color, olor, sabor y textura evaluadas,
teniendo un nivel de aceptación alto por los consumidores. De forma contraria, la leche
de ajonjolí obtenida a partir de la semilla con cáscara presenta malos resultados y por lo
tanto, un nivel de aceptación muy bajo por los consumidores.
El Cuadro 2 presenta una recopilación de los resultados obtenidos en la caracterización
física, química y microbiológica de la leche de ajonjolí obtenida a partir de la semilla con
cáscara, sin cáscara y tostado.
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Cuadro 2. Resultados de la caracterización física, química y microbiológica de la leche de ajonjolí en sus tres presentaciones (con cáscara, sin cáscara y tostado).
Características Leche tostado Leche con cáscara Leche sin cáscara
pH 6.5643 6.4783 6.9183
Viscosidad (cP) 8.80 32.65 26.00
Sólidos totales 15.429% 15.486% 14.902%
Nitrógeno total 24725,155% 49111,880% 29320,542%
Nitrógeno proteico (factor para soya) 140933,383% 279937.714% 167127.090%
Nitrógeno proteico (factor para leche) 157746.488% 313333.793% 187065.058%
Proteína (mg/L) 46.661 155.794 95.858
Densidad 19 0C 1.031 1.035 1.026
% Acidez láctica 0.011% 0.069% 0.018%
*Microorganismos (UFC) P=0 M=I C= 0 P=0 M=I C= I P=0 M=I C= 0
Calcio (mg L-1) 5.226 97.217 6.617
Hierro (mg L-1) 0.442 0.964 0.522
* UFC= Unidades formadoras de colonias P= psicrófilos; M=Mesófilos; C= Coliformes; I= incontables
De acuerdo con los valores de pH obtenidos en las tres presentaciones de leche de
ajonjolí, se evidencia que el valor de pH más alto lo presenta la leche de ajonjolí sin
cáscara; esto puede deberse a la ausencia de ácido láctico en el ajonjolí. En
contraposición, los resultados de pH para la leche de ajonjolí tostado y leche de ajonjolí
con cáscara muestran que estos se encuentran por debajo del rango establecido (6.6 a
6.8) (3), lo cual evidencia un nivel de acidez mayor en estas leches, mostrando esto una
relación del pH con el alto contenido de microorganismos y los altos valores de acidez
láctica encontrados.
La densidad, la viscosidad y el porcentaje de sólidos totales son propiedades físicas y
químicas que permiten observar de forma indirecta la cantidad de proteína, ácidos
grasos y minerales contenidos en la leche de ajonjolí, y de acuerdo con los resultados
obtenidos en estas determinaciones, se observa que estos son mayores a los valores
establecidos para la leche de vaca por las normas técnicas colombianas, lo cual indica
que la leche de ajonjolí puede tener un mayor contenido de algunos de estos nutrientes
en comparación con la leche de vaca.
El porcentaje de nitrógeno de la leche es una medida indirecta de la cantidad de
proteína presente en la misma y previamente el método de Kjeldahl ha establecido unos
factores para convertir el porcentaje de nitrógeno total a nitrógeno proteico, en esta
718
investigación se utilizaron dos factores: uno establecido para derivados de la soya y
otro para la leche de vaca, debido a que no se cuenta con un factor específico para la
leche de ajonjolí. De acuerdo a los resultados obtenidos se logran observar altos
porcentajes de nitrógeno proteico y total, y es la leche de ajonjolí obtenida a partir de la
semilla con cascara la que presenta los mejores resultados.
Para confirmar los valores anteriores, se cuantificaron las proteínas mediante el método
de Biuret, confirmando que hay un gran contenido de proteína en la leche de ajonjolí
siendo la presentación con cascara la que contiene una mayor cantidad de la misma.
Los resultados obtenidos en la determinación de hierro y calcio, demuestran que hay
una pérdida de estos minerales en el proceso de preparación de la leche de ajonjolí, por
lo tanto, se sugiere que sea realizada una investigación sobre otros métodos de
preparación de la leche de ajonjolí, en los cuales este porcentaje de pérdida disminuya.
En las pruebas microbiológicas se presenta un gran número de microorganismos
coliformes en la leche de ajonjolí con cascara, probablemente esto es debido al manejo
sin asepsia adecuada de los productores de ajonjolí, por lo cual se recomienda realizar
un proceso de pasteurización luego del proceso de preparación de la leche. Debido a
que las semillas sin cascara y tostado previamente han sufrido un proceso de
descascarado y el segundo caso, un proceso de tostado, estas presentan un mejor
resultado en las pruebas microbiológicas.
CONCLUSIONES
La leche de ajonjolí obtenida a partir de la semilla sin cáscara y tostada, presentan los
mejores resultados en las pruebas organolépticas en las variables de color, sabor, olor
y textura evaluados, reflejados en el alto nivel de aceptación en el consumidor.
A pesar de los resultados obtenidos por la leche de ajonjolí obtenida a partir de la
semilla con cáscara en las pruebas organolépticas, ésta es la que contiene mayor
cantidad de proteínas y minerales como hierro y calcio.
El contenido de proteínas, porcentaje de nitrógeno proteico y no proteico, minerales
como calcio y hierro de la semilla de ajonjolí, disminuye considerablemente luego del
proceso de preparación de la leche, lo cual representa un porcentaje de pérdida de
estos nutrientes. Por esta razón, se sugiere la investigación de otros métodos de
obtención de la leche que disminuyan tal porcentaje de pérdida.
719
Se sugiere utilizar el remanente obtenido luego del proceso de preparación de la leche,
ya que es él el que contiene la mayor cantidad de proteínas, minerales, ácidos grasos y
demás de la semilla de ajonjolí, ya que al ser estas sustancias sólidas hay una alta
probabilidad de que en el proceso de filtración realizado en la preparación de la leche
de ajonjolí, éstas queden retenidas.
LITERATURA CITADA
Alais, C. 2003. Ciencia de la Leche: Publicaciones Digitales, S.A.
Avila, J. M. 1999. Cultivo de Ajonjolí Seasamum Indicum.
http://agris.fao.org/?query=%2Bauthor:%22Avila%20M,%20J.M.%22.
Corpoica. 1999. El Cultivo del Ajonjolí Producción y Utilización. In: El Cultivo del Ajonjolí
Producción y Utilización. Ibagué, Noviembre de 1999;
http://books.google.com.co/books?id=hZgi_lR4OXoC&printsec=frontcover&hl=es&sourc
e=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false.
http://books.google.com.co/books?id=bW_ULacGBZMC&printsec=frontcover&dq=leche
&hl=es&sa=X&ei=xxGsUb8YkoD1BIyNgeAF&ved=0CD4Q6AEwAw#v=onepage&q&f=fa
lse.
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MANEJO ORGÁNICO Y BIOLÓGICO DE Meloydogyne incognita (Kofoid & White) Chitwood, EN HÍBRIDOS DE TOMATE (Solanum lycopersicum L.)
José Cruz Carrillo-Rodríguez1, Juan Cruz-Hernández1, José Luis Chávez-Servia2, Catarino Perales-Segovia3, Ernesto González-Gahona4, Gerardo Rodríguez-Ortiz1 y Yuri Villegas-
Aparicio1
1Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca y la División de Estudios de Posgrado e Investigación, ITVO-
DEPI, Ex-hacienda de Nazareno, Santa Cruz Xoxocotlán, Oaxaca, México, C.P. 71230 [email protected]).
2Instituto Politécnico Nacional, CIIDIR Unidad Oaxaca.
3Instituto
Tecnológico del Llano Aguascalientes. 4Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y
Pecuarias.
RESUMEN
Con el objetivo de evaluar cuatro métodos químicos, biológicos y orgánicos de control
de Moloidogyne incognita, a través del efecto en caracteres agromorfológicos de seis
híbridos de tomate, en condiciones de invernadero, se diseñó una combinación de
cuatro productos (Pae-L, Ditera, Nemafred y Rugby) y seis híbridos (H-01, H-06, H-12,
H-19, H-22 y Cid). Posteriormente, los tratamientos se establecieron bajo una
distribución de bloques al azar con tres repeticiones, en suelos infestados con más de
10 nemátodos por 100 g de suelo, y se evaluó la respuesta en variables
agromorfológicas. Entre productos evaluados, se detectaron diferencias significativas (P
< 0.05) en peso de fruto por racimo, total de frutos e índice de agallamiento; entre
híbridos se determinaron diferencias significativas (P<0.05) en todas las variables,
excepto número de flores por racimo; y no se detectó, en general, interacciones
significativas entre productos evaluados e híbridos. Los resultados mostraron que, los
productos orgánicos y biológicos Pae-L y Ditera presentaron respuestas favorables para
el control de M. incognita, con disminuciones mayores a 98% del valor inicial de
individuos, y se reflejó en frutos por racimo, número y peso total de frutos. Los híbridos
Cid, H-22 y H-12 respondieron favorablemente en caracteres asociados al rendimiento
cuando se combinaron con los productos Pae-L, Ditera y Nemafed, esencialmente en
número total de frutos y por racimo.
PALABRAS CLAVE: Hongos entomopatógenos, Myrothecium verrucaria, control
orgánico.
721
INTRODUCCIÓN
El cultivo de tomate en campo o invernadero presenta diversos problemas
fitopatológicos ocasionados por Fusarium sp., Verticillum sp., Rhizoctonia sp.,
Phytophthora sp. y Meloidogyne spp., entre otros; los que estas presentes en el suelo,
aunque el manejo preventivo de estos patógenos es recomendable (Gómez et al.,
2006). A pesar de los esfuerzos que se hacen por controlar a Meloidogyne spp., una
vez presente en los suelos o sustratos, no se elimina completamente sin afectar al
ambiente y en otros casos se enfocan al manejo sanitario adecuado de las fuentes de
infestación (Sorribas y Verdejo-Lucas, 1994; López-Pérez et al., 2011).
En los campos con altas infestaciones de Meloidogyne spp., presentan pérdidas
superiores al 80% en el cultivo de tomate, una de las principales limitantes de la
producción mundial (Guerena, 2006; Pakeeratham et al., 2009). Por ejemplo, en
Ecuador, el 87% de campos muestreados (31 campos y 22 invernaderos) de las zonas
productoras de tomate de la provincia de Imbabura, se encontraron infestadas con
Meloidogyne incognita con niveles de población baja (1 a 40 individuos), moderada (41
a 120), alta (121 a 150) y muy alta (> a 150), las que generaron pérdidas considerables
de 36, 43 y 47% de la producción, respectivamente (Puedmag y Hernández, 2007).
Carranza (2004) en Guatemala reportó pérdidas de 40% en zanahoria; en Cuba,
Hernández et al. (2006) fueron de 57% de la producción de guayaba y en México,
Hernández et al. (2006) y Pérez (2010) mencionan que puede haber pérdidas de 50 a
75% del rendimiento en tomate. Además de los daños directos de nemátodos
agalladores, en plantas de tomate, interfieren con la capacidad de absorción y
traslocación de nutrientes (Cristóbal et al., 2001).
Debido al fuerte efecto de nemátodos agalladores sobre la producción, se han probado
diversas técnicas de manejo, tanto para evitar la introducción y diseminación como para
el manejo agronómico una vez infestado el terreno de cultivo; entre los que destacan,
solarización, biofumigación, injertos, rotaciones de cultivo, aplicación de plaguicidas
químicos y agentes biológicos de control (Rodríguez et al., 2005). Por ejemplo, se han
evaluado los ingredientes activos de Asparagus officinalis, Tagetes tenuifolia y
Crotalaria longirostrata para el control de nemátodos (Carranza, 2004). En otros caso se
han utilizado hongos y bacterias antagónico: Paecilomyces lilacinus sobre Meloidogyne
sp., mediante el parasitismo de huevecillos de nematodos, y con ello disminuye la
nodulación e incrementan el rendimiento y beneficios económicos (Piedra, 2008).
722
Bajo este contexto, el objetivo fue evaluar cuatro métodos de control (orgánico,
biológico y químico) de Meloidogyne incognita, a través del efecto en caracteres
agromorfológicos de cinco híbridos experimentales y un híbrido comercial de tomate, en
condiciones de invernadero.
MATERIALES Y MÉTODOS
El estudio se realizó de marzo a julio del 2013 en el invernadero del Instituto
Tecnológico del Valle de Oaxaca. Se realizaron muestreos de suelo (100 g de suelo
húmedo) con el propósito de estimar la cantidad de nemátodos agalladores de M
incognita, con referencia al umbral económico (>10 nemátodos en 100 g de suelo), bajo
la técnica del embudo de Baerman (1917) modificada por Sorribas y Verdejo-Lucas
(1994). En el muestreo de suelo se identificó la presencia de M. incognita y se hizo el
conteo de nemátodos juveniles (J2), hembras, machos y huevecillos.
Preparación de terreno y establecimiento del ensayo. Se hizo la remoción de suelo
y aplicación residuos de col (10 a 20 piezas de col mediana), estiércol (5 a 10 carretillas
de estiércol bovino) y aserrín (5 a 10 carretillas) por cama de 30 m,
complementariamente se aplicó Nutribio® que contiene bacterias fijadores de nitrógeno,
micorrizas, hongos benéficos, macro y micronutrientes, y finalmente se mezcló.
Después se hizo un riego a saturación de humedad, se tapó con plástico y se dejó por 4
a 6 semanas (Franco-Navarro, 2002).
Primero, se integró un diseño factorial de tratamientos (4x6); el factor A fueron los
productos controladores de nemátodos (Cuadro 1) y el factor B seis híbridos de tomate;
cinco experimentales de cruza simple (H-01, H-06, H-12, H-19 y H-12) y el híbrido
comercial Cid como testigo. En total se integraron 20 tratamientos, resultantes de la
combinación de productos e híbridos de tomate. Durante el desarrollo del cultivo se
evaluó altura de planta a 120 días después del trasplante, caracteres fenológicos y
agronómicos asociados a la producción. Complementariamente, se evaluó el
agallamiento de raíces mediante la escala propuesta por Bridge y Page (1980) e integró
un índice de agallamiento.
Diseño y análisis estadístico. La distribución de tratamientos en invernadero y el
análisis estadístico se hizo bajo un diseño completamente aleatorio bifactorial. La
comparación de medias se realizó por el método de Tukey (P<0.05). Los análisis se
hicieron en con el paquete estadístico SAS (SAS, 2000).
723
Cuadro 1. Métodos de control evaluados sobre Meloidogyne incognita, en tomate.
Método Descripción general
Orgánico† Nemafed, compuestos naturales derivados de quitina y extractos vegetales: 60%
materia orgánica y quitinaza, en dosis de 8 L ha-1
.
Biológico Ditera®, sólidos secos y solubles de la fermentación provocada por Myrothecium
verrucaria, 4 kg ha-1
.
Biológico Espectrum Pae-L, conidias de Paecilomyces lilacinus (hongo entomopatógeno), 1 a 2 L
ha-1
.
Químico Rugby® 200 SC, 1 a 2 L ha-1
†Tres aplicaciones: trasplante, 14 y 45 días después del trasplante.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Con base en los resultados obtenidos, en el análisis de varianza se determinaron
diferencias significativas entre productos evaluados en peso de frutos por racimo, peso
total de frutos al quinto racimo e índice de agallamiento en raíces. En relación a los
híbridos evaluados, se terminaron diferencias significativas (P < 0.05) en todas las
variables excepto en número de flores por racimo; y en la interacción productos-híbridos
solo se detectaron diferencias en frutos por racimo, total de frutos al quinto racimo y
diámetro ecuatorial (Cuadro 2). Esto último indica que, en general, hubo independencia
entre productos evaluados e híbridos.
Entre los productos evaluados, Ditera presentó mejor respuesta en relación al número
de frutos por racimo y total de frutos al quinto racimo; en contraposición Pae-L generó
mayor peso de frutos por racimo y peso total de frutos al quinto racimo. En relación a la
presencia de nemátodos en la raíz, Rugby presentó significativamente el valor más alto
(Cuadro 3). Esto último indica que, el producto químico Rugby no genera un control
adecuado de nemátodos, o bien los nemátodos presentan cierta resistencia a los
productos químicos.
En general, todos los productos evaluados contribuyeron a reducir la presencia de
nemátodos. Los resultados muestran que, las poblaciones de nematodos, a los 14 días
después de la primera aplicación de productos, decrecieron hasta en 80% del valor
inicial. Esto sugiere que, ante la presencia de nemátodos es recomendable su control
para disminuir el efecto dañino en tomate. Posteriormente, a 25 días del trasplante, las
724
tres aplicaciones de Pae-L y Ditera provocaron una disminución en las poblaciones de
nemátodos cerca de 98%.
Cuadro 2. Significancia de cuadrados medios del análisis de varianza de variables agromorfológica evaluadas. Marzo-julio 2013, Santa Cruz Xoxocotlán, Oaxaca.
Variables Cuadrados medios
Prom. C.V.
(%) Productos (P) Híbridos (H) PxH
Altura de planta 0.032ns 0.077** 0.20ns 2.2 9.6
Núm. flores por racimo† 42.25ns 42.39ns 15.85ns 8.5 21.7
Núm. total de flores† 3.82ns 5.37* 239.10ns 40.8 21.7
Núm. frutos por racimo† 0.157ns 0.428** 0.125* 5.2 11.1
Núm. total de frutos† 0.784ns 2.14** 0.627* 24.7 11.1
Diámetro polar 0.41ns 0.963** 0.38ns 4.5 8.2
Diámetro ecuatorial 0.003ns 0.168** 0.39* 6.9 7.3
Peso de frutos por racimo† 20.41* 106.32** 10.50ns 368.0 13.2
Peso total de frutos al 5° racimo 102.08* 531.62** 52.52ns 1762.8 13.2
Peso medio de fruto 1.94ns 4.97** 2.88ns 97.3 12.6
Índice de agallamiento por
nemátodos 17.31** 1.29** 0.445ns 2.1 23.4
†Evaluado al quinto racimo; ns, no significativo a P>0.05; *, significativo a P<0.05; **, significativo a P<0.01.
Cuadro 3. Promedios de 11 caracteres agronómicos, en respuesta a la aplicación de productos orgánicos, biológicos y químicos para controlar M. incognita en tomate.
Variables evaluadas Productos evaluados
Pae-L Ditera Nemafed Rugby
Altura de planta (m) 2.37 a‡ 2.14 a 2.22 a 2.06 a
Núm. flores por racimo† 7.40 a 10.00 a 8.80 a 7.00 a
Núm. total de flores† 37.17 a 50.05 a 44.22 a 35.00 a
Núm. frutos por racimo† 5.10 ab 5.46 a 4.73 ab 4.52 b
Núm. total de frutos† 25.50 ab 27.28 a 23.67 ab 22.61 b
Diámetro polar (cm) 4.73 a 4.30 a 4.36 a 4.62 a
Diámetro ecuatorial (cm) 3.79 a 3.66 a 3.71 a 3.77 a
Peso de frutos por racimo† 404.30 a 358.97 ab 342.41 ab 309.69 b
Peso total de frutos al 5° racimo (g) 2021.50 a 1794.80 ab 1712.20 ab 1548.40 b
Peso medio de fruto (g) 107.62 a 91.33 a 97.96 a 99.06 a
Índice de agallamiento por nemátodos 1.70 b 1.60 b 3.50 a 1.40 b
†Evaluado al quinto racimo; ‡En renglón, medias con la misma letra no difieren estadísticamente (Tukey, P<0.05).
725
Los resultados aquí encontrados en Ditera son opuestos a los reportados por López-
Pérez et al. (2011), ya que no observaron una disminución importante en las
poblaciones de M. incognita. En este ensayo el producto químico Rugby presento
menor respuesta de control de nemátodos (Figura 1).
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 14 25Diás después del trasplante
Mo
rtalid
ad
de n
em
áto
do
s e
n r
ela
ció
n a
l valo
r in
icia
l (%
)
RUGBY
NEMAFED
DITERA
PAEL
Figura 1. Estimación de porcentajes de control de poblaciones de Meloidogyne incognita, mediante la aplicación de cuatro productos.
En general, la respuesta agronómica de los híbridos fue variable, en suelos con
presencia de nemátodos por arriba del umbral económico, >10 individuos en 100 g de
suelo. Los híbridos H-22, H-12 y H-01, presentaron un comportamiento agronómico
semejante al testigo comercial Cid. No obstante, en agallamiento solo H-19 y H-22
mostraron un valor semejante a Cid. Todos los resultados muestran que, el híbrido H-22
presentó un comportamiento semejante al testigo Cid y puede ser un prospecto para los
Valles Centrales de Oaxaca (Cuadro 3).
726
Cuadro 3. Comportamiento agronómico promedio de seis híbridos de tomate en presencia de M. incognita (>10 individuos en 100 g de suelo). Marzo-julio 2013, Santa Cruz Xoxocotlán, Oaxaca.
Variables Híbridos evaluados
H-01 H-06 H-12 H-19 H-22 CID
Altura de planta (m) 2.11 b‡ 2.05b 2.00 b 2.01 b 2.59 a 2.36 ab
Núm. flores por racimo† 10.2 a 6.5 b 7.5 ab 6.3 b 11.2 a 8.1 ab
Núm. total de flores† 51.0 ab 32.7 b 37.7 ab 31.4 b 56.1 a 40.7ab
Núm. frutos por racimo† 3.9 c 4.4 bc 5.1 abc 4.7 bc 5.4 ab 6.2 a
Núm. total de frutos† 19.3 c 22.3 bc 25.3 abc 23.3 bc 27.2 ab 31.1 a
Diámetro polar (cm) 3.6 b 5.7 a 3.3 b 3.3 b 5.2 a 5.8 a
Diámetro ecuatorial (cm) 4.0 a 2.9 b 3.7 a 4.3 a 3.9 a 3.7 a
Peso de frutos por racimo (g)† 242.5 c 292.0 c 283.3 c 334.3 bc 405.3 b 565.3 a
Peso total de frutos al 5° racimo (g) 1212.8 c 1460.3c 1416.9c 1671.8 bc 2026.9 b 2826.8 a
Peso medio de fruto (g) 97.3 ab 84.7 ab 82.4 b 104.0 ab 113.7 ab 111.8 a
Índice de agallamiento por nemátodos 2.3 ab 2.2 ab 2.5 a 1.8 b 1.8 b 1.8 b
†Evaluado al quinto racimo; ‡En renglón, medias con la misma letra no difieren estadísticamente (Tukey, P<0.05).
En número total de frutos, frutos por racimo y diámetro ecuatorial, se observó que los
híbridos Cid, H-22 y H-12 respondieron favorablemente cuando se utilizaron los
productos Pae-L, Ditera y Nemafed (Cuadro 4). Esto sugiere que, se pueden manejar
las poblaciones de M. incognita en Cid, H-12 y H-22 con productos biológicos y
orgánicos, no así cuando se utilizó el producto químico Rugby.
CONCLUSIONES
Los resultados mostraron que, los productos orgánicos y biológicos Pae-L y Ditera
presentaron respuestas favorables para el control de M. incognita, disminuciones
mayores al 98% del valor inicial, y se reflejó en número y peso total de frutos y fruto por
racimo. Los híbridos Cid, H-22 y H-12 respondieron favorablemente en caracteres
asociados al rendimiento cuando se utilizaron los productos Pae-L, Ditera y Nemafed,
esencialmente en número total de frutos y por racimo.
727
Cuadro 4. Promedio de respuesta en variables agromorfológicas de la interacción entre productos evaluados e híbridos. Marzo-junio 2013, Santa Cruz Xoxocotlán, Oaxaca.
Producto
/híbridos
Variables agromorfológicas
AP NFR NTF FPR TF DP DE PFR PTF PMF IA
Pae-L
H-01 2.77 7.7 38.7 4.4 22.0 3.5 3.9 294.3 1471.3 123.6 2.1
H-06 2.25 6.1 30.3 4.4 22.0 5.8 3.0 310.3 1551.7 90.1 2.2
H-12 2.04 6.5 32.7 5.7 28.3 3.7 3.9 401.1 2005.3 92.4 1.8
H-19 2.14 5.9 29.3 4.9 24.3 3.8 4.6 395.3 1976.3 119.5 1.6
H-22 2.61 9.5 47.3 5.3 26.3 5.4 3.5 391.1 1955.3 97.9 1.4
CID 2.39 8.9 44.7 6.0 30.0 6.1 3.8 633.8 3169.0 122.3 1.1
Ditera
H-01 1.92 13.0 65.0 4.1 20.3 3.6 3.5 225.9 1129.3 74.6 2.2
H-06 1.83 7.6 38.0 4.7 23.7 6.0 2.8 330.3 1651.7 85.2 2.0
H-12 2.23 8.7 43.7 7.0 35.0 2.9 3.4 313.6 1568.0 67.5 2.1
H-19 1.78 6.9 34.7 4.2 21.0 3.1 4.9 378.1 1890.3 133.3 1.2
H-22 2.60 14.0 70.0 5.3 26.7 4.4 3.5 270.1 1350.7 79.8 1.2
CID 2.46 9.8 49.0 7.4 37.0 5.7 3.9 635.8 3179.0 107.7 1.0
Nemafed
H-01 2.20 14.3 71.7 4.7 23.3 3.9 3.6 267.7 1338.3 82.9 3.8
H-06 2.05 6.7 33.7 4.7 23.3 4.5 3.1 255.8 1279.0 80.4 3.3
H-12 2.20 8.9 44.7 3.3 16.7 3.5 4.1 211.5 1057.3 101.3 4.6
H-19 1.80 5.5 27.3 4.4 22.0 3.2 3.7 275.0 1375.0 82.4 2.9
H-22 2.68 10.3 51.3 5.5 27.3 5.3 4.0 500.4 2502.0 128.7 3.3
CID 2.39 7.3 36.7 5.9 29.3 5.7 3.6 544.3 2721.3 112.7 3.2
Rugby
H-01 1.55 5.7 28.7 2.3 11.7 3.2 4.8 182.4 912.0 108.3 1.0
H-06 2.07 5.7 28.7 4.1 20.3 6.5 2.6 271.8 1359.0 83.2 1.4
H-12 1.70 6.0 30.0 4.3 21.3 3.2 3.3 207.4 1037.0 68.6 1.7
H-19 2.35 6.9 34.3 5.2 26.0 3.2 3.8 289.1 1445.3 80.7 1.2
H-22 2.47 11.1 55.7 5.8 28.3 5.9 4.5 459.9 2299.7 148.9 1.1
CID 2.22 6.5 32.7 5.6 28.0 5.6 3.5 447.5 2237.7 104.6 1.8
AP, altura de planta (m); NFR, núm. flores por racimo; NTF, núm. total de flores; FPR, núm. frutos por racimo; TF, núm. total de frutos; DP, diámetro polar (cm); DE, diámetro ecuatorial (cm); PFR, peso de frutos por racimo; V9, peso total de frutos al 5° racimo (g); PMF, peso medio de fruto (g); IA, índice de agallamiento por nemátodos.
AGRADECIMIENTO
A la Fundación Produce Oaxaca A. C. por el financiamiento del presente proyecto.
728
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730
MERCADOS LOCALES DE PRODUCTOS ORGÁNICOS A PARTIR DE LOS SISTEMAS PARTICIPATIVOS DE GARANTÍA, ZONA CENTRO ESTADO DE
VERACRUZ
Antonio Mauricio Gómez1, Mercedes A. Jiménez Velázquez
1Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo, Estudios del Desarrollo Rural. [email protected]
RESUMEN
El estudio expone la situación actual de tianguis y mercados orgánicos, zona centro,
estado de Veracruz, basados en Sistemas Participativos de Garantía (SPG’s) para la
gestión de calidad orgánica; el impacto de la promulgación de la Ley de Productos
Orgánicos (LPO) y sus procesos de certificación, organización y funcionamiento. La
investigación realizada con un enfoque mixto. Los datos cuantitativo, obtenidos a través
de aplicar 36 cuestionarios a productores que participan en los tianguis. Se realizaron
entrevistas semi-estructuradas a coordinadores de mercados orgánicos; y la técnica de
observación participativa. Los resultados ponen en evidencia el bajo nivel de
participación de pequeños productores, apoyos de ONG’s e instituciones educativas en
la formación de mercados orgánicos; poco apoyo de instituciones de gobierno en estos
proyectos. La promulgación de la Ley no ha generado un impacto significativo para el
desarrollo de mercados locales de productos orgánicos; se han visto beneficiados
grupos de productores que certifican por terceras partes, apoyados y financiados por la
Banca de Desarrollo para pago de certificación, adquisición de equipo e infraestructura.
PALABRAS CLAVE: Mercados orgánicos, Sistemas Participativos de Garantía, Ley de
Productos orgánicos, pequeños productores y zona centro del estado de Veracruz.
INTRODUCCIÓN
El estudio se aborda a partir de lo que plantea el Carácter Multifuncional de la
Agricultura y la Tierra (CMFAT) como criterio para la elaboración de política pública. En
el término multifuncionalidad se recoge la incorporación a la función tradicional de
producción de materias primas y alimentos la consideración de todas aquellas
funciones realizadas por la agricultura que van más allá de ésta y por las cuáles el
agricultor no obtiene un bien intercambiable en los mercados (Atance y Tió, 2000).
731
Los aspectos a tomar en cuenta con esta definición son el ámbito económico, el cual se
refiera a que la agricultura debe ser rentable; el aspecto social, hace referencia a que
debe existir equidad en la distribución de los beneficios generados; y el tema ambiental,
el cual centra su atención en el cuidado del medio ambiente y la salud de las personas.
A partir del concepto del carácter multifuncional de la agricultura y la tierra se genera un
nuevo criterio analítico y de interpretación para entender mejor la complejidad y la
importancia continua de los nuevos sistemas agrícolas y utilización de las tierras que se
han venido presentando en el mundo, además de evaluar sus relaciones con otros
sectores de la economía y la sociedad (FAO, 1999).
Figura 1. Modelo de multifuncionalidad de la agricultura orgánica. Fuente: Elaboración a partir de “El Carácter Multifuncional de la Agricultura y de la Tierra” (FAO, 1999) y en “Los principios de la agricultura orgánica” (IFOAM, s/f).
Si durante la producción se toma en cuenta mayormente la interacción entre el
aspecto económico y el ambiental se tiene que la producción se podría
considerar viable económica y ambientalmente, pero no existirá un reparto
equilibrado de los beneficios entre todos los miembros de la sociedad.
Si existe una mayor interacción entre los aspectos económico y social se puede
tener un reparto equitativo de los beneficios entre los miembros de la sociedad,
pero el impacto ambiental sería negativo.
Si existe una mayor interacción entre los aspectos social y ambiental, la
producción se puede considerar como “vivible” ya que permite a los involucrados
la reproducción del sistema, a través del acceso equitativo a los beneficios y
732
cuidaría el medio ambiente, pero existe la posibilidad que no sea viable
económicamente.
La conjunción de los tres aspectos cumpliría con el objetivo primordial que se aborda en
el CMFAT, que es la búsqueda de la sustentabilidad a través de la aplicación de
criterios que permitan que la producción de alimentos y materias primas sean viables
económicamente, cuiden el medio ambiente y repartan los bienes (y beneficios)
equitativamente entre todos los involucrados en el proceso de producción,
transformación, distribución y consumo de los mismos, considerando además los bienes
intangibles que se generan en el proceso (FAO, 1999).
La producción orgánica en México tiene como principal destino el mercado de
exportación, sin tomar en cuenta al mercado local y los beneficios que puedan obtener
de él (Gómez et al., 2004). Para ingresar a los mercados internacionales es necesario
que la certificación de los productos y procesos se realice a través de certificadoras
acreditadas a nivel internacional, dándose así el proceso de certificación por terceras
partes (Reyes, 2007).
A pesar de que la certificación por terceros y el comercio internacional de productos
orgánicos ha crecido, este sistema ha presentado más retos que oportunidades para los
pequeños productores; muchos de ellos cumplen con los principios pero por no contar
con la certificación por terceros no pueden vender sus productos como orgánicos.
Los Sistemas Participativos de Garantía surgen como respuesta de los pequeños
productores orgánicos, que buscan comercializar sus productos bajo esa distinción que
el mercado realiza, pero que no cuentan con la superficie ni con los recursos suficientes
para garantizar que su producto es orgánico bajo el esquema de la certificación por
terceras personas (Gómez et al., 2004).
Los Sistemas Participativos de Garantía (SPG’s) se están empleando para darle al
consumidor esa certeza de que el producto que adquiere es un producto sano, libre de
agroquímicos y que al momento de producirlo se cuidó no generar un impacto negativo
en el medio ambiente.
Para regular las actividades y procesos que involucra la producción, certificación y
comercialización de productos orgánicos en México (febrero, 2006) se promulga la Ley
de Productos Orgánicos, en la cual se contempla a la certificación participativa como
una forma de garantizar la calidad orgánica de los productos, y se establece en la ley
733
que “Se promoverá la certificación orgánica participativa de la producción familiar y/o de
los pequeños productores organizados…” (Artículo 24, LPO)
A pesar de que existe la ley, la aplicación de la misma, así como del recién aprobado
reglamento, no ha fomentado el desarrollo de la agricultura orgánica nacional. Por su
parte, el desarrollo de los mercados locales donde se comercializan productos
orgánicos ha sido mínimo, se limita a determinadas zonas del país donde, además de
existir cierta demanda, se cuenta con el apoyo hacia la formación de dichos mercados
por parte de ONG’s y de instituciones educativas, como lo son las universidades
(Gómez et al., 2004).
Cabe señalar que la participación de los campesinos en este tipo de mercados es muy
baja; en los diversos tianguis y mercados que existen en México, la concurrencia de
campesinos para comercializar sus productos es muy limitada, por tal motivo, la oferta
de productos en fresco también lo es.
Problema de investigación
La producción orgánica en México está destinada principalmente al mercado de
exportación y basada en la producción en pequeña escala, realizada primordialmente
por pequeños productores organizados.
Otro aspecto importante que se nota en la producción orgánica en México es que está
ligada a pequeños productores con una superficie limitada de tierra y en estado de
pobreza y marginación, en la mayoría de los casos. Además, muchos de ellos
pertenecen a algún grupo indígena.
En México existe la Red Mexicana de Tianguis y Mercados Orgánicos A.C. (REDAC)
con diversos objetivos, entre ellos promover el mercado regional y el consumo directo
de alimentos orgánicos, así como ofrecer alimentos sanos a precios más justos para
productores y consumidores (Gómez et al., 2007).
En Veracruz se han creado dos tianguis y un mercado de productos orgánicos, los
cuales se ubican en la zona centro del estado, ya que es un área geográfica que cuenta
con un clima benigno para la producción agropecuaria, y en la que se distingue un
potencial enorme para el crecimiento del mercado de productos orgánicos. Los tianguis
orgánicos son: Mercado Bio-regional Coatl en Coatepec, Mercado Agroecológico
Xalapa en Xalapa y Mercado orgánico “El Xicote” en el municipio de Xico, Veracruz.
Estos tianguis y mercados empezaron a operar pocos años antes de que se promulgara
la Ley de Productos Orgánicos. Y a partir de la entrada en vigor de la misma se espera
734
que existan cambios y mejoras en el funcionamiento de dichos tianguis y mercados, así
como que se fomente la creación de nuevos espacios donde los productores participen.
Por lo anterior surgen las siguientes interrogantes que son el eje central de la
investigación:
Con la entrada en vigor de la Ley de Productos Orgánicos, ¿qué cambios se han
generado en la operación de los tianguis y mercados orgánicos de la zona centro del
estado de Veracruz?
Objetivo: Analizar los cambios que ha generado la entrada en vigor de la Ley de
Productos Orgánicos en los tianguis y mercados orgánicos de la zona centro del estado
de Veracruz.
Hipótesis: Con la entrada en vigor de la Ley de Productos Orgánicos se han generado
cambios significativos y mejoras en los tianguis y mercados orgánicos de la zona
centro del estado de Veracruz.
MATERIALES Y MÉTODOS
La investigación se lleva a cabo bajo un enfoque mixto, el cual puede utilizar los dos
enfoques –cualitativo y cuantitativo- para responder distintas preguntas de investigación
de un planteamiento del problema, a través de la recolección, análisis y vinculación de
datos cualitativos y cuantitativos en un mismo estudio o en una serie de investigaciones
(Hernández et al., 2006).
El estudio se realizó a través de un cuestionario integrado por 97 preguntas, dirigido a
los participantes de los tianguis y mercados orgánicos de la zona centro del estado de
Veracruz: Coatepec, Xalapa y Xico; además, se diseñó una entrevista semi-
estructurada dirigida a los coordinadores de dichos tianguis.
Cuadro1. Distribución de las entrevistas.
Mercados No. de productores % entrevistados
Bio-regional Coatl 27 75.0
Tianguis Agroecológico Xalapa 7 19.4
El Xicote Mercado Ecológico 2 5.6
Total 36 100.0
Fuente: Trabajo de campo, verano 2012.
735
Se empleó el programa estadístico Statistic Packege For Social Sciense (SPSS versión
15.0) para el análisis de los datos; también se empleó paquetería de Microsoft Oficce
2010 como lo es Excel 2010. En el análisis estadístico se utilizó estadística descriptiva,
a partir de un cuestionario aplicado a 36 participantes de los tres diferentes tianguis y
mercados orgánicos ubicados en los municipios de Coatepec, Xalapa y Xico, Veracruz.
Según los registros que llevan cada uno de los tianguis o mercados, el total de la
población son 86 productores, distribuidos de la siguiente manera: 46 productores del
Mercado Bio-regional “Coatl”, 20 productores del Tianguis Agroecológico Xalapa y 20
productores de “El Xicote” Mercado Ecológico.
En campo se observa la participación de los productores en dos o más tianguis es
significativa ya que, con base en los resultados obtenidos se determinó que el 30.6%
(correspondiente a un número aproximado de 26 productores) vende sus productos en
al menos dos de los tianguis objeto de estudio, lo que reduce la población.
La aplicación del cuestionario inicialmente se plateó sería a la población total, pero
debido a diversas cuestiones, entre ellas la negativa de algunos productores a contestar
el cuestionario y a la dificultad de localizar a otros, se decidió aplicar el instrumento a
los productores que asistían de forma constante a los tianguis y que accedieran a
brindar la información solicitada.
Además, se analizó la información obtenida de las entrevistas realizadas a los
coordinadores de los tianguis y se hizo el cruce de información para contrastarla con los
datos estadísticos, de esta forma se corroboro información y se amplió la cantidad de
información obtenida en campo.
Área de estudio: Zona centro del estado de Veracruz. Veracruz se ubica en el este de
la República Mexicana, configurando una extensa franja costera sobre el Golfo de
México, que limita al norte con Tamaulipas, al oeste con San Luís Potosí, Hidalgo y
Puebla, y con Oaxaca, Chiapas y Tabasco por el sur y el suroeste. El estado ocupa el
lugar décimo de la República en extensión y representa el 3.7% de la superficie total del
territorio nacional. Según su división política y territorial Veracruz cuenta con 212
municipios (INAFED, 2010).
Con base en la regionalización propuesta por la Secretaría de Desarrollo Regional del
Gobierno del Estado de Veracruz y el INEGI, la Entidad se divide en siete grandes
regiones, según sus características físicas y culturales: Región Huasteca, Región
736
Totonaca, Región Centro-Norte, Región Central, Región de las Grandes Montañas,
Región de las Selvas y Región de Sotavento.
Fuente: Enciclopedia de los Municipios y Delegaciones de México. Veracruz de Ignacio de la Llave.
Figura 2. Macro-localización del área de estudio.
En la Región Central las actividades económicas más importantes son la ganadería y la
agricultura, esta última varía desde los bosques de pino y los cultivos de frutas de tierra
fría, así como trigo, caña de azúcar, naranja, mango y plátano en lugares cálidos; y en
tierras templadas, bosques de encino y liquidámbar además de extensos cafetales. Las
principales poblaciones de esta región son Xalapa (capital del estado), Coatepec, Xico,
Perote, Altotonga, Alto Lucero, Jalacingo y Actopan.
Cuadro 2. Características generales del área de estudio. Tianguis y mercados orgánicos de la zona centro del estado de Veracruz
Característica/Cuidad Coatepec Xalapa Xico
Superficie 255.81 Km2 118.45 Km2 176.85 Km2
Población 86,696 habitantes 457,928 habitantes 35,188 habitantes
Tianguis orgánico “Coatl” (2004) “Agroecológico
Xalapa” (2010)
“El Xicote” (2005)
No. De participantes* 46 20 20
Apoyo de institución Universidad
Veracruzana
Universidad
Veracruzana
Escuela de
Ciencias
Ecológicas AC
Otras: A 10 km de la
capital del estado
Capital del estado A 15 km de la
capital del estado
Fuente: Elaboración a partir de investigación de campo, 2011. INEGI, 2010. * Información obtenida a partir de entrevista con coordinadores o participantes de los mercados orgánicos.
737
Mercado Bio-regional Coatl. La iniciativa en Coatepec empezó como una extensión
del mercado Ocelotl en Xalapa, donde los integrantes del mercado Ocelotl, al darse
cuenta de la demanda que tenían los productos orgánicos, deciden llevar sus productos
a otros municipios de la región.
El Mercado Coatl surge en el año 2004 de manera formal, gracias a la iniciativa de los
productores y con el apoyo de la Universidad Veracruzana (UV).
Coatepec se localiza en la zona montañosa central del estado, en las coordenadas 19°
27’ latitud norte y 96° 58’ longitud oeste, a una altura de 1200 metros sobre el nivel del
mar. Limita al norte con Xalapa y de Tlalnelhuayocan , al este con Emiliano Zapata, al
sur con Teocelo y Jalcomulco, y al oeste con Xico y Teocelo. Su distancia aproximada
por carretera a la capital del estado es de 10 Km. Tiene una superficie de 255.81 Km2,
cifra que representa un 0.35% del total del estado (INAFED, 2010).
Mercado Agroecológico Xalapa. El Mercado Agroecológico Xalapa nace en el 2010
de la experiencia del Mercado Ecológico "Ocelotl" de Xalapa, Veracruz, el cual surge
por iniciativa de Mundo Indígena A.C. y apoyado por la Universidad Veracruzana y el
municipio de Teocelo.
Entre los productos ofrecidos se encuentran frutas, hortalizas, miel, pan, nueces,
pulque, artesanías, medicinas naturales y productos de belleza.
La ciudad de Xalapa está situada en las faldas del cerro de Macuiltépetl y las
estribaciones orientales del Cofre de Perote, en la zona de transición entre la Sierra
Madre Oriental y la planicie costera del Golfo de México. Su altura se encuentra a 1,427
metros sobre el nivel del mar colindando con los municipios de: Banderilla, Coatepec,
Emiliano Zapata, San Andrés Tlalnehuayocan, Naolinco y Jilotepec. Ubicada en las
coordenadas 19° 32’ latitud norte y 96° 55’ longitud oeste, tiene una superficie de
118.45 Km2, cifra que representa un 0.16% total del estado (INAFED, 2010).
El Xicote Mercado Ecológico. Originalmente El Xicote nace en las oficinas de la
Dirección de Turismo de Xico, en el 2004, pero por la falta de movimiento financiero se
vieron obligados a buscar su propio establecimiento. Es un proyecto cultural en la
comunidad de Xico Veracruz cuyo propósito es promover la producción orgánica en
Xico y brindar la opción al consumidor de apoyar a su comunidad y al mismo tiempo
contribuir a su buena salud.
738
El proyecto está apoyado por la Escuela de Ciencias Ecológicas, ECO A.C.,
organización no gubernamental fundada en noviembre de 2004 para trabajar por la
conservación de los recursos naturales de la región del Cofre de Perote.
El municipio de Xico se encuentra ubicado en la zona centro del estado, en las
coordenadas 19° 25’ latitud norte y 97° 01’ longitud oeste a una altura de 1,320 metros
sobre el nivel del mar. Limita al norte con Coatepec, al sur con Ayahualulco y Perote al
oeste. Distancia aproximada de la cabecera municipal al sur de la capital del Estado,
por carretera es de 15 km. Tiene una superficie de 176.85 km2, cifra que representa un
0.24% total del estado (INAFED, 2010).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Certificación Orgánica. Se les pregunto a los participantes de los tres tianguis que cual
era la categoría en la que actualmente se encontraban los productos que ofertan,
considerando que algunos de ellos cuentan con productos en más de una categoría,
pues al ingresar ofrecían un determinado número de productos y con el tiempo
diversificaron su oferta. Los datos que se obtuvieron son los siguientes:
47.2% cuenta con categoría de productos;
19.4% sus productos se encontraban en transición a orgánicos;
13.9% los productos son convencionales o “no orgánicos”; y
44.4% cuentan con otra categoría, entre las más mencionadas fueron productos
artesanales, productos naturales, de recolección y ecológicos1.
Conocimiento de las normas y reglamento orgánico. El 83.3% de la población dijo
conocer las normas de producción orgánicas, principalmente basadas en lo que
establece IFOAM a nivel internacional, solo 16.7% dijo no conocer las normas de
producción orgánica. En lo que se refiere al conocimiento del reglamento del tianguis
77.8% dijo conocerlo mientras que el restante 22.2% afirmó no conocerlo.
Al hacer la pregunta a los productores sobre cuál es su opinión en relación al proceso
de certificación que establece el tianguis orgánico en el que participan. El 47.2%
comentó que le parece excelente o bueno, mientras que 38.9% señaló que regular; el
5.6% mencionó que el proceso de certificación es malo. La razón por la que algunos de
los productores dijeron que el proceso de certificación es regular o malo se debe
1 Ecológico en este caso no es sinónimo de orgánico, ya que los productores dijeron que les
denominaban de esta forma porque no dañan el medio ambiente o contribuyen a mejorarlo.
739
principalmente a que en los tianguis orgánicos no hay seguimiento al proceso de
certificación.
Ley de Productos Orgánicos. Del total de la población solo el 25% dijo conocer la LPO,
el restante 75% negó conocerla y tener información sobre la misma. Lo anterior hace
pensar que el proceso de divulgación tanto de las autoridades correspondientes como
al interior de los tianguis no ha sido el apropiado. El 100% de los productores que
dijeron si conocer la LPO comentó que no saben que artículo aborda la certificación
participativa, tampoco saben a ciencia cierta de lo que trata la Ley.
Del anterior grupo de productores que dijo si conocer la LPO, se le pregunto si
consideran que en el tianguis en el que participan se cumple con la Ley, así el 80.6%
dijo que consideran que en el tianguis en el que participan no se cumple con la Ley,
mientras que el restante 19.4% contesto que si o de forma parcial se está cumpliendo
con la Ley. También, 91.7% señalo no contar con apoyo de ningún tipo por parte de
alguna institución de gobierno, ONG o cualquier otro, solo el 8.3% dijo contar con apoyo
de alguna institución u ONG.
Cambios originados por la Ley de Productos Orgánicos. El 36.1% de la población lleva
6 años o más de participar en los tianguis, y es ésta la parte de la población que cuenta
con información referente a la LPO y los cambios que se dieron al momento en que
entro en vigor.
Cuando a este porcentaje de la población se le pregunto si a partir de la LPO había
notado algún cambio en la forma de organización o coordinación del tianguis el 61.5%
dijo no haber notado cambio alguno, el restante 38.5% señaló si haber notado un
cambio, refiriéndose principalmente al incremento en el número de productores.
También, se les pregunto si habían notado un cambio en el número de productores que
participan en el tianguis a partir de la promulgación de la Ley; el 54% dijo que no había
existido cambio alguno y que en general se podía considerar que el número de
productores permaneció igual. El 38% contestó que si hubo un incremento en el número
de productores y el 8% restante dijo que se redujo el número de productores.
740
Fuente: Elaboración a partir de investigación de campo (verano, 2012).
Figura 3. Cambio en el número de productores a partir de la promulgación de la LPO.
A lo anterior debe agregarse que la mayoría de los productores que dijeron que el
número de productores se incrementó o se redujo, también agregaron que ellos
percibieron que no fue por la entrada en vigor de la Ley que esto ocurrió, sino a otras
cuestiones de tipo organizativas o desacuerdo entre los mismo compañeros; así como
la reducción del volumen de ventas.
Por último, se le pregunto a los productores con 6 años o más de participación en el
tianguis que como consideraban que era la situación a partir de la promulgación de la
LPO, si había cambios y como los calificaban.
Fuente: Elaboración a partir de investigación de campo (verano, 2012).
Figura 4. Cambios en las condiciones a partir de la promulgación de la LPO.
El 77% señaló que no existió cambio alguno a partir de la entrada en vigor de la LPO, el
15% contestó que las condiciones habían mejorado poco y el 8% restante preciso que
las condiciones en los tianguis y mercados orgánicos habían mejorado mucho. Pero
741
varios de los productores mencionaron que las mejoras no se debían a la Ley sino que
eran resultado de la organización al interior del tianguis.
Tipología de Productores. En los marcados locales de productos orgánicos del estado
de Veracruz se distinguir tres grupos de oferentes, diferenciados principalmente por el
tipo de producto que ofrecen, el cual se puede relacionar con el resto de características
que los hace diferentes entre sí.
Cuadro 3. Tipología de productores.
Tipo de productor Agropecuarios Agroindustriales Distribuidores
Tipo de producto En fresco Procesados Procesados Actividad económica primaria
Agricultura Empleados Autoempleo (comerciantes)
Mano de obra Asalariada y familiar Asalariada y familiar Familiar Superficie de tierra 1 ha Huerto familiar Huerto familiar Tipo de tenencia Ejidal y privada Privada Privada Destino de la producción
Autoconsumo y mercado
Autoconsumo y mercado
Mercado
Tipo de mercado Local y regional Local y regional Local, regional y nacional
Financiamiento Autofinanciamiento familiar
Apoyos de gobierno y autofinanciamiento familiar
Autofinanciamiento familiar
Organización de productores
Organizados en cooperativas
No organizados No organizados
Fuente: Investigación de campo, verano 2012
De esta forma, se pueden encontrar productores agropecuarios que ofrecen productos
en fresco como frutas y hortalizas. Estos productores tienen como principal actividad
económica la agricultura, destinando un porcentaje de su producción al autoconsumo y
el resto al mercado. El segundo grupo de productores se caracteriza por vender
productos transformados que ellos mismo elaboran, ya sea con productos que ellos
producen en su huerto familiar o adquiriendo todos los insumos de forma externa. Su
principal ingreso lo perciben a través del autoempleo o trabajando en el sector público o
privado. El tercer grupo lo integran aquellos miembros que su principal actividad
económica es el comercio; dentro de los mercados orgánicos son distribuidores de
estos tipos de productos. Ofrecen una gran variedad de productos, la mayoría de ellos
productos procesados y cuentan con certificación orgánica por terceras partes.
742
CONCLUSIONES
Los procesos de certificación al interior de los tianguis orgánicos no están del todo
establecidos, en cada mercado tienen un grado de desarrollo distinto.
Al referirse a las actividades relacionadas con los procesos de certificación y
comercialización de los productos, se tiene que uno de cada tres productores es de
reciente ingreso al tianguis (dos años o menos), lo que influye directamente sobre la
cantidad de productos orgánicos que se ofrecen en los tianguis y mercados, ya que es
menos probable que estos productores ofrezcan productos certificados como orgánicos,
a menos que se trate de algún distribuidor.
Respecto a los distribuidores, se pueden encontrar participantes de los tres tianguis que
distribuyen productos certificados por terceras partes. Dichos productos proceden
organizaciones de productores o pequeños productores.
La participación de los miembros en los procesos de certificación es muy baja, 90% de
ellos, no ha formado parte del Comité de Certificación, ni colabora en las actividades
relacionadas con esta. Por tal razón, el proceso de certificación es débil, se refleja en el
grado de confianza que genera al interior de los mismos mercados. Un alto porcentaje,
44% de ellos, consideran que el proceso de certificación es regular y malo, implicando
que no confían en las acciones que se realizan ni en las decisiones que se toman.
Con relación a la LPO, existe un fuerte desconocimiento, no así del Reglamento Interno
de cada tianguis, a pesar de eso, muchos productores comentaron que sus
compañeros no cumplen con el reglamento, situación que hace pensar la falta de
confianza al interior de los tianguis.
Uno de cada cuatro productores afirmo conocer la LPO, situación que hace pensar que
el cumplimiento es de forma parcial o en algunos casos no se está cumpliendo con ella.
Aunque los productores que dijeron si conocerla, 80% de ellos considera que en los
tianguis no se cumple con la LPO.
En general, la promulgación de la LPO no ha traído grandes beneficios a los miembros
de tianguis orgánicos, ni ha generado áreas de oportunidad para que este tipo de
proyectos crezcan y se multipliquen. Se observan, áreas de oportunidad para los
productores que certifican sus productos por terceras partes a través del acceso a
financiamientos que les brinda la Banca de Desarrollo.
743
LITERATURA CITADA
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6.
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SAGARPA (Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y
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Alimentación). 2010. Reglamento de la Ley de Productos Orgánicos. México.
744
MICORRÍZAS ARBUSCULARES Y BACTERIAS SOLUBILIZADORAS DE FOSFATOS EN LA PRODUCCION ORGÁNICA DE ALPINIA PURPURATA (VIEILL)
K. SCHUM
María Isabel Saldaña y Hernández1, Regino Gómez Álvarez2, María del Carmen Rivera Cruz3, Carlos Fredy Ortiz García3, José David Álvarez Solís4 y Juan Manuel Pat Fernández 5
1Instituto Tecnológico de la Zona Olmeca. Zaragoza s/n. Villa Ocuiltzapotlan, Centro, C.P. 86270,
Tabasco, México. [email protected], [email protected]. 2El Colegio de la Frontera Sur.
Unidad Villahermosa, carretera Villahermosa-Reforma Km 15.5 El Guineo 2ªSec. Villahermosa, C.P. 86280, Tabasco. México.
3Colegio de Postgraduados, Campus Tabasco. Km 3.5 Periférico, H. Cárdenas,
CP 86500, Tabasco, México. 4El Colegio de la Frontera Sur. Unidad San Cristóbal, carretera
Panamericana y Periférico Sur s/n Barrio de María Auxiliadora, San Cristóbal de las Casas, C.P. 29290. Chiapas, México.
5El Colegio de la Frontera Sur. Unidad Campeche. Av. Rancho Polígono 2A, Parque
Industrial Lerma, 24500, Campeche, Campeche, México.
RESUMEN
Los abonos orgánicos aportan cantidades importantes de materia orgánica que modifica
las características físicas, químicas y microbiológicas de los suelos. Para conocer el
impacto de abonos sólidos y líquidos en el cultivo de A. purpurata, se evaluó a los 365
días el suministro de C orgánico, N total y P disponible de cinco tipos de abonos
orgánicos, la densidad poblacional de bacterias solubilizadoras de fósforo (BSP),
hongos micorrízicos arbusculares (HMA) nativos, así como la respuesta de la planta, en
un suelo Fluvisol. Los tratamientos: Composta, Vermicomposta, Estiércol fermentado,
Bocashi y Humus líquido, en dosis de 6 Mg·ha-1 para abonos sólidos y 60 L·ha-1 para el
líquido, se comparó contra fertilizante químico (150-50-250) y testigo absoluto. Los
abonos aplicados mostraron que después de un año, las concentraciones de carbono,
nitrógeno y fósforo se mantienen en niveles de fertilidad aceptables para la producción.
Los abonos orgánicos incrementaron cinco veces la densidad poblacional de las BSP y
en 12% la colonización total por HMA, promoviendo una mayor disponibilidad de fósforo
para las plantas, mejorando la producción de biomasa total y calidad de flor,
sobresalieron en producción el Estiércol fermentado y Composta.
PALABRAS CLAVE: Bocashi, comunidades microbianas, estiércol fermentado, ginger,
macronutrientes.
INTRODUCCION
Alpinia purpurata (Vieillard) K. Schumann, pertenece a la familia Zingiberaceae, es
cultivada en regiones tropicales para flor de corte. Se conoce comúnmente como
745
ginger, hawaiana o antorcha. El manejo convencional de esta especie incluye el uso de
altas dosis de fertilizantes químicos. Se recomienda fertilización completa una vez al
mes en las proporciones de 1:1:1 a 3:1:5 de N-P-K para incrementar la producción y
calidad de la flor (Kent et al., 2007). El uso de fertilizantes sintéticos genera
dependencia tecnológica, incrementa los costos de producción, disminuye la materia
orgánica del suelo y la capacidad de almacenamiento de agua, altera la estructura y pH
del suelo (Dudgeon et al., 2006). Una alternativa ecológica para incrementar la fertilidad
y producción de los agroecosistemas sustentables son los abonos orgánicos (Wu et al.,
2005). El uso de estos materiales mejora características físicas, químicas y biológicas
del suelo (Ingelmo y Rubio, 2007, Vargas y Suárez, 2007). La capacidad de suplemento
de nutrimentos de los abonos orgánicos a los cultivos depende de las propiedades de la
materia prima, proceso de fabricación, grado de mineralización de los materiales y
condiciones imperantes en campo para su consecuente descomposición (Evanylo et al.,
2008). Ésta última, está en función de la población de microorganismos nativos, que
intervienen en procesos relacionados con el suministro de macro y micronutrientes a las
plantas (Soto, 2003). En la rizósfera coexisten una gran diversidad de microorganismos,
sobresalen las BSP y HMA que tienen un rol importante en el rendimiento de los
cultivos ya que hacen disponible el fósforo (P) mediante la solubilización y
mineralización del P mineral y P orgánico (Khan et al., 2009). Estos procesos
disminuyen los requerimientos de fertilizantes químicos de origen sintético (Aguirre-
Medina et al., 2007). En la producción de flores de corte la presencia de
microorganismos que faciliten el suministro de fósforo a las plantas cobra gran
importancia, debido a que el fósforo es un elemento indispensable en la floración
(Salgado et al., 2010). Es posible brindar las condiciones necesarias para el desarrollo
de la microflora nativa solubilizadora de fósforo en la rizósfera mediante el uso de
abonos orgánicos que contribuyan a la sustentabilidad de los agroecosistemas (Millaleo
et al 2006). El objetivo de este trabajo fue evaluar el suministro de C orgánico, N total y
P disponible en cinco abonos orgánicos, su efecto sobre la densidad de BSP y HMA
nativos del suelo en dos localidades de Tabasco durante un año y en la producción de
A. purpurata.
746
MATERIALES Y MÉTODOS
Sitio experimental, propiedades físicas y químicas del suelo. Se estableció un
experimento bajo condiciones de campo en suelo Fluvisol Éutrico, durante un año,
iniciando el 19 de abril de 2011. Se eligió una plantación comercial en la ranchería
Medellín y Madero 3ª sección, Centro, Tabasco, municipio donde se localiza la mayor
superficie cultivada con flores de corte (Saldaña et al., 2013). La ubicación geográfica
correspondió a las coordenadas 18º06'40.7"N y 92º 50'48.2"O; y 11.7 m sobre el nivel
del mar, el clima es Am(f), con precipitación pluvial total anual de 1500 mm y
temperatura media anual de 26º C, con lluvias máximas en verano y mínimas en
primavera (INEGI 2001). Este sitio está cultivado con cedro y caoba a una distancia
entre planta y planta de 4x4 m, en los espacios intermedios con la densidad de siembra
de ginger de 1250 plantas ha-1 con 2x4 m de distancia entre plantas.
Suelo. Las propiedades físico químicas del suelo se determinaron al inicio y al final del
experimento, tomando muestras a 20 cm de la planta y a 15 cm de profundidad. De
acuerdo a las especificaciones de la Norma Oficial Mexicana NOM-021-RECNAT-2000
(DOF, 2002), antes de aplicar los abonos: Textura franca arenosa 59.8, 13.6 y 26.6 %
de arena limo y arcilla, pH 5.3, Materia orgánica (MO) 2.52 %, N total 0.23 %, P
disponible 10.6 mg·kg-1, K 0.26 meq·100 g, CIC 11.2 cmol·kg-1, C:N 10.42, el carbono
orgánico se obtuvo de la MO utilizando el factor de Van Bemmelen (1.724).
Abonos orgánicos. Los abonos aplicados fueron elaborados con residuos vegetales y
animales de la región de acuerdo a la metodología propuesta por Gómez-Álvarez y
Castañeda-Ceja (2000), sus características físicas y químicas se presentan en el
Cuadro 1. Las determinaciones fueron similares a las del suelo a excepción de CE
(extracto acuoso; Santamaría-Romero et al. 2001), MO (calcinación; Ball, 1964), N total
(micro Kjeldhal; Bremmer, 1965), e inorgánico (NO3- y NH4
+) mediante destilación por
arrastre de vapor, P disponible (espectrometría UV-VIS; Olsen y Dean, 1965), K
(acetato de amonio 1N; Schollenberger y Simon, 1954), Ca y Mg solubles
(espectrofotometría de absorción atómica).
747
Cuadro 1. Características físicas y químicas de los abonos utilizados.
Tipo de
composta
pH CE MO C Nt C/N P
Olsen
K Ca Mg NH4 NO3
1:2 d Sm-1
% mg·kg-1
cmol kg-1
mg kg-1
Composta 7.7 1.65 20.0 11.59 0.8 14.5 4.72 5.91 3.88 4.77 79.57 125.23
Bocashi 8.0 8.06 36.7 21.27 1.8 11.8 10.16 12.3 7.09 12.0 63.27 627.43
Vermicomposta 8.2 4.79 45.4 26.32 2.0 13.2 10.30 8.95 8.38 22.5 60.00 545.91
Estiércol ferm. 7.9 19.7 56.8 32.9 3.8 8.7 13.16 30.1 2.09 19.9 60.00 3309.7
Humus líquido 8.0 0.49 3.15 1.55 4.9 0.3 26.0 0.18 0.2 15.4 MLD 18.94
MLD=Menor al límite de detección del método
Diseño experimental. El diseño experimental, fue en bloques completos al azar con
siete tratamientos y cuatro repeticiones. La unidad experimental consistió de la planta o
cepa de A. purpurata, el factor de estudio fue el tipo de abono orgánico, con una dosis
de 6 Mg·ha-1 para los abonos sólidos y 60 L·ha-1 para el abono líquido, aplicados
alrededor de las unidades experimentales a 20 cm de distancia de la base de la planta y
15 cm de profundidad. Los tratamientos: Testigo (T), Composta (C), Vermicomposta (V),
Estiércol fermentado (EF), Bocashi (B), Humus líquido (HL), Fertilizante químico (Q).
Las fuentes de N, P, K del tratamiento Q (150-50-250) fueron urea (46% de nitrógeno)
aplicada en tres fracciones (mayo, agosto, diciembre), fosfato diamónico (46% de P2O5)
y cloruro de potasio (60% de K2O) en una sola aplicación.
Análisis microbiológico. Las poblaciones de bacterias solubilizadoras de fósforo
(BSP) se determinaron de suelo rizosférico y suelo no rizosférico a los 365 días
después de aplicados los tratamientos (dda), se tomaron tres muestras por unidad
experimental a 20 cm de la cepa y a 15 cm de profundidad, se depositaron en bolsas de
plástico herméticas y se transportaron al laboratorio en hielera. La población de BSP se
evaluó con el método de conteo viable de células vivas por siembra en superficie
(Madigan et al., 2004). El procedimiento se realizó por triplicado. El conteo de células
viables se efectuó contando las unidades formadoras de colonias (UFC) que crecieron
en la superficie del medio de cultivo de la caja Petri, luego se transformó a UFC g-1 de
rizósfera seca (UFCR) y UFC g-1 de suelo seco (UFCS). Las variables evaluadas fueron
UFC de rizósfera y suelo. Para cuantificar estructuras micorrízicas se colectaron raíces
y suelo de la forma antes descrita y se procesaron siguiendo la metodología de Phillips
y Hayman (1970) modificada por Kormanik et al. (1980), se determinó el porcentaje de
748
colonización micorrízica total, por hifas, vesículas y arbúsculos dentro de la raíz. El
número total de esporas de micorrizas en el suelo fue estimado por el método de
tamizado húmedo y decantación de Gerdemann y Nicolson (1963).
Producción de biomasa vegetal y calidad de la flor. Se cuantificó semanalmente la
producción de biomasa acumulada durante 365 días en cada una de las unidades
experimentales. Se contaron, cortaron, midieron y pesaron los tallos florales que
llegaron a etapa de cosecha. Cada tallo floral cosechado se dividió en porción comercial
y no comercial. Las variables de producción fueron número de tallos comerciales por
planta (NT), biomasa comercial (BC), biomasa no comercial (BNC), biomasa total (BT),
longitud de tallo (LT), longitud de la flor (LF), diámetro de la flor (DF) y diámetro del tallo
a los 80 cm (D80).
Análisis foliar. Se tomaron cuatro hojas por unidad experimental al finalizar el
experimento; se lavaron y se secaron a 65ºC hasta peso constante, finalmente se
molieron y cribaron a través de una malla No. 40. El Nitrógeno total se determinó por el
método de microkjeldhal (Malatova et al, 1997); el fósforo por UV (Fick et al., 1979) Las
variables evaluadas fueron N y P foliar.
Análisis estadístico. Con los datos obtenidos se realizaron análisis de varianza,
comparaciones de medias (Duncan, p<0.05), y correlaciones (Pearson). Se utilizó el
paquete estadístico SAS para Windows versión 9.1.3. (SAS, 2004).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Carbono orgánico y nutrimentos disponibles en suelo. Estiércol fermentado fue el
tratamiento que conservó la mayor cantidad de C orgánico, N total y P disponible en el
suelo (p<0.05) (Cuadro 2). La concentración de N total se encontró en el rango de 0.20
a 0.26 % considerado como alto de acuerdo a la interpretación de la NOM 021-
RECNAT. Para cultivos muy demandantes de N, como maíz forrajero, la aplicación de
Vermicomposta (10 Mg·ha-1) aumentó la presencia de nitratos lo que eliminó la
aplicación de fertilizante nitrogenado al menos al inicio de un nuevo ciclo agrícola
(Fortis-Hernández et al., 2009).
749
Cuadro 2. Contenido de carbono orgánico y nutrimentos en suelo abonado en A. purpurata a 365 dda en Medellín y Madero 3ª sección, Tabasco.
Tratamiento C orgánico Ntotal P disponible
% mg·kg-1
T 2.39bc 0.22bc 5.19c
C 2.41bc 0.21bc 7.58c
V 2.25cd 0.21bc 12.49b
EF 2.87ª 0.26a 12.09b
B 2.13d 0.20c 9.82bc
HL 2.38bc 0.22bc 4.48c
Q 2.35bcd 0.21bc 20.94a
Cifras con misma letra dentro de columna son estadísticamente iguales (Duncan P<0.05) (n=3). T=Testigo, C=Composta en capas, V=Vermicomposta, EF=Estiércol fermentado, B=Bocashi, HL=Humus líquido, Q=Fertilizante químico.
Para el caso del P disponible, los abonos orgánicos se mantuvieron en el rango de 4.48
a 12.49 mg·kg-1. Vermicomposta y Estiércol fermentado fueron los abonos que
conservaron altos niveles de P en el suelo (hasta 2.4 veces más altos que el testigo).
Ochoa et al. (2009), utilizando residuos orgánicos municipales encontró incrementos
significativos en la concentración de P en suelos volcánicos.
Densidad de bacterias solubilizadoras de P en rizósfera y en suelo a distancia.
Todos los abonos orgánicos mostraron densidades de BSP altas en la rizósfera de la
planta con respecto al suelo a distancia (Figuras 1). Se observaron hasta cinco veces
más BSP en suelo rizosférico, coincidiendo con Cordova-Bautista et al. (2009), quienes
reportan que el número de bacterias en la rizósfera es hasta 192.5 veces mayor que en
suelo Fluvisol éutrico cultivado con banana. De acuerdo a Ferrera-Cerrato y Alarcón
(2007), en la cercanía de la raíz habitan hasta 10 veces más microorganismos, en
comparación con los cuantificados en suelo sin presencia de raíces. Esta respuesta se
debe a que en la rizósfera se incrementa la acumulación de C y energía por el continuo
flujo de sustancias orgánicas solubles en agua (azúcares, aminoácidos, ácidos
orgánicos, hormonas y vitaminas) e insolubles en agua como la pared celular, material
descompuesto y otros residuos de raíces y mucílagos (Manoharachary y Mukeiji, 2006).
El estiércol fermentado fue el abono que más estimuló la densidad de BSP a nivel de
rizósfera (Figuras 1).
750
Figura 1. Densidad poblacional de BSP, en rizósfera y suelo a distancia de A. purpurata en la Ranchería Medellín y Madero 3a sección, Tabasco.
En el suelo a distancia, los abonos que tuvieron mayor población fueron Composta y
Humus líquido, al respecto Akhtar y Siddiqui (2008) mencionan incrementos en la
biomasa microbiana como resultado de la fertilización con abonos.
Colonización micorrízica. La colonización micorrízica total en las raíces de A.
purpurata mostró un promedio de 65.4 %, un nivel máximo de 85 % y mínimo de 55 %
(Figura 2). Porcentajes de infección similares han sido reportados por Castro-Camaño y
Sánchez-Colín (2012) en agave fertilizado con vermicomposta.
La aplicación de abonos orgánicos ocasionó incrementos en el grado de colonización
total del 19 y 17 % con respecto al testigo cuando se utilizó Bocashi y Estiércol
fermentado (p<0.05). Estos resultados coinciden con lo reportado por García (2005) al
encontrar que la aplicación de Bocashi incrementa hasta en 40 % la población de
hongos micorrízicos arbusculares. Millaleo et al. (2006) reportan también que las raíces
de trigo, frijol y pradera presentaron incrementos de hasta 68 % de colonización
micorrízica cuando utilizaron la dosis más alta de composta (30 Mg·ha-1). La presencia
de arbúsculos fue notoriamente inferior al 90.8 % reportado por Cortes-Sarabia et al.
(2009) en el cultivo de ilama (Annona diversifolia Saff). Los arbúsculos se consideran
como un indicador más preciso de la colonización micorrízica total. Es probable que la
escasa formación de arbúsculos en raíces de A. purpurata se debió a que no existió
751
deficiencia de fósforo, ya que como mencionan López-Gutiérrez et al. (2001), la
presencia de HMA está relacionada con el contenido de P en el suelo.
Figura 2. Colonización de hongos micorrízicos arbusculares en A. purpurata, de la Ranchería Medellín y Madero 3a sección, Tabasco
Por lo general, bajos contenidos de P en el suelo favorecen el establecimiento de la
simbiosis micorrízica. Por el contrario, un alto contenido de P ocasiona disminución de
hifas, vesículas y arbúsculos. Otra causa, considera que debido a que los arbúsculos
tienen un periodo de vida muy breve, la vida media del arbúsculo es de 9 a 15 días
(Alarcón y Ferrera-Cerrato, 2000), por lo que no fueron encontrados en el muestreo
anual. Muñoz-Márquez et al. (2009) reportan ausencia de arbúsculos en nogal, Carya
illinoensis. El mayor número de esporas en el suelo fue 1, 390 en 100 g de suelo seco
(Figura 3). Los reportes relacionados al número de esporas para diferentes cultivos y
regiones ecológicas indican máximos de 1620 Millaleo et al. (2006) y mínimos de 50
esporas en Bouteloa gracilis en zonas semiáridas (Serrato-Gallardo et al., 2012). El
abono que incrementó el número de esporas con respecto al testigo fue Vermicomposta
(39 %).
La aplicación del fertilizante inorgánico disminuyó el grado de colonización total de
hongos micorrízicos arbusculares en raíces de A. purpurata. Hecho que coincide con
los resultados de Lee-Espinosa et al., 2012, quienes reportan inhibición en la
colonización de HMA en violeta africana, Saintpaulia ionantha, al aplicar altas
concentraciones de fertilizantes químicos.
752
Figura 3. Esporas de hongos micorrízicos en suelo con abonos orgánicos en A. purpurata en Medellín y Madero 3ª sección, Tabasco.
Por su parte Pezzani-Gutiérrez et al. (2012), trabajando con pastizales naturales
encontraron que el potencial micorrízico fue afectado negativamente por la fertilización.
De forma similar, Toro et al. (2008), encuentran bajo porcentaje de colonización de
HMA en sorgo fertilizado con fosfato diamónico.
Contenido de N y P en follaje de A. purpurata. Todos los tratamientos mostraron
valores de N y P en follaje superiores al nivel mínimo aceptable para plantas sanas y
vigorosas, 2.0 y 0.16 %, respectivamente, establecido por Kent et al. (2007), para A.
purpurata (Cuadro 3). El abono que favoreció el nivel más alto de P en follaje con
respecto al testigo fue Bocashi (p<0.05).
753
Cuadro 3. Contenido nutrimental en follaje de A. purpurata en Medellín y Madero, 3ª sección, Tabasco.
Tratamiento N (%) P (%)
T 2.58a 0.19bc
C 2.46a 0.190bc
V 2.39a 0.196b
EF 2.59a 0.18c
B 2.44a 0.21a
HL 2.64a 0.18c
Q 2.49a 0.18c
Cifras con misma letra dentro de columna son estadísticamente iguales (Duncan P<0.05) (n=3). T=Testigo, C=Composta, V=Vermicomposta, EF=Estiércol fermentado, B=Bocashi, HL=Humus líquido, Q=Fertilizante químico.
Relación de las BSP con los nutrimentos del suelo y efecto en la producción. La
relación de las BSP de la rizósfera con el contenido de materia orgánica, N total y P
disponible indican una alta actividad microbiana en el cultivo (Cuadro 4). La relación con
CIC y C orgánico es altamente significativa, mostrando que un aumento de nutrientes
en el suelo incrementa la población de bacterias. Estos resultados son similares a los
reportados por Toro et al. (2008), quienes encuentran incrementos en la proporción de
BSP autóctonas en la rizósfera de sorgo Sorghum bicolor en presencia de la
leguminosa Crotalaria juncea, cobertera que incrementa los nutrimentos en el suelo. Al
aumentar la población de bacterias aumenta también la concentración de N, C orgánico
P y la CIC. Estas relaciones promueven la producción de biomasa aérea en A.
purpurata. Las variables de producción, BC, BNC y BT, están positivamente
relacionadas con la mayoría de las variables estudiadas (UFCR, UFCS, MO, P, C
orgánico y C/N, así como la CIC), indicando que las UFC tienen una relación estrecha
con la producción de flores en A. purpurata bajo las condiciones edáficas en Tabasco.
Producción de biomasa vegetal. La aplicación de compostas mostro incrementos en
las variables de producción y calidad con respecto al testigo (p<0.05) (Cuadro 5). Lasso
y Vallejo (2007) mencionan incrementos en la calidad de la flor de A. purpurata
utilizando bioestimulantes orgánicos fabricados con cepas de hongos micorrízicos,
bacterias y actinomicetos.
754
Cuadro 4. Correlación entre las variables biológicas, químicas y de producción de A. purpurata, a 365 días de aplicados abonos orgánicos en suelos de Tabasco, México
UFCS MO N TOT P CIC C org C/N NT BC BT C MIC ESP N FOL P FOL
UFCR NS .49* .49* .44* .68** .49* NS .41* .44* .57** NS NS NS NS
UFCS
NS NS NS NS NS .52** .49* .39* .58** NS NS NS NS
MO
.79** NS .76** .99** NS NS NS .51** NS .55** NS -0.58**
N TOT
NS .73** .76** NS .37* NS .37* NS .39* NS -0.40*
P
.41* NS NS .39* NS NS NS NS -0.39* NS
CIC
.77** NS N NS .36* NS .44* NS -0.41*
C ORG.
NS .36* .36* .55** NS .55** NS -0.58**
C/N
NS NS .43* NS NS NS NS
NT
.43* .75** NS NS NS NS
BC
.79** NS NS NS -0.35*
BT
NS NS NS NS
C MIC
NS NS NS
ESP
NS -0.42*
N FOL
-0.36*
P FOL
*=Significativo p>0.05, **=Altamente significativo p>0.001, NS=No significativo, UFCR=Unidades formadoras de colonias en la rizósfera, UFCS=Unidades formadoras de colonias en suelo a distancia, MO=Materia orgánica, N TOT=nitrógeno total en suelo, P=fósforo, K=potasio, CIC=capacidad de intercambio catiónico, C org=carbono orgánico, C/N=relación carbono nitrógeno; NT=número de tallos por cepa, BC=biomasa comercial por cepa, BT=biomasa total por cepa, C MIC=porcentaje de colonización total; ESP=esporas en 100 g de suelo seco, N FOL=nitrógeno foliar, P FOL=fósforo foliar, K FOL=potasio foliar.
Las compostas que tuvieron los mayores aumentos en las variables de producción y
calidad fueron el Estiércol fermentado, Composta y Humus líquido, igualando incluso la
producción obtenida con el fertilizante químico (p<0.05). Las flores más grandes se
obtuvieron con Estiércol fermentado (DF=8.4 cm y LF=26.3 cm) y Humus líquido
(DF=8.2 cm y LF=26.0 cm), a diferencia de Lasso y Vallejo (2007) que reportan
diámetro de flor de 5.5 cm y longitud promedio de flor de 21.5 cm, utilizando Ecoflora en
dosis baja.
755
Cuadro 5. Efecto de abonos en la producción de A. purpurata, 365 días después de su aplicación en Medellín y Madero, 3ª sección, Tabasco
Trat. NT BC
g
BNC
g
BT
G
LT
cm
DF
cm
LF
Cm
D80
cm
T 54bc 28.0d 76.8b 104.7cd 185.8c 7.6c 25.0bc 1.62c
C 63a 35.8bc 95.8a 131.8ª 213.0ab 8.1b 26.3ª 1.69ab
V 54bc 33.8c 77.3b 111.0bc 198.5bc 8.1b 25.0bc 1.62c
EF 59ab 38.8a 102.0a 140.5ª 216.8a 8.4a 26.3ª 1.71a
B 49c 33.3c 65.5c 99.0d 191.0c 8.0b 24.8c 1.61c
HL 42d 35.3bc 83.7b 118.3b 201.0abc 8.2b 26.0ab 1.66bc
Q 58ab 38.0ab 98.0a 136.0a 212.0ab 8.4a 26.3ª 1.73a
Cifras con misma letra dentro de columna son estadísticamente iguales (Duncan P<0.05) (n=4). Trat.=Tratamientos, NT=Número de tallos por planta, BC=Biomasa comercial, BNC=Biomasa no comercial, BT=Biomasa total, LT=Largo del tallo, DF=Diámetro de la flor, LF=Longitud de la flor, D80=Diámetro basal del tallo a los 80 cm, T=Testigo, C=Composta, V=Vermicomposta, EF=Estiércol fermentado, B=Bocashi, HL=Humus líquido, Q=Fertilizante químico.
CONCLUSIONES
El suministro de N y P por los abonos utilizados es adecuado para satisfacer los
requerimientos mínimos especificados para A. purpurata en las dosis de 6 Mg·ha-1 y 60
L·ha-1. El Estiércol fermentado y la Composta pueden sustituir al fertilizante químico, por
lo que son una alternativa de fertilización viable para alcanzar niveles de producción y
calidad optimas sin contaminar el ambiente.
Todos los abonos orgánicos mejoran la dinámica microbiana del suelo, particularmente
a las Bacterias solubilizadoras de fósforo. Los resultados microbiológicos de esta
investigación sugieren el uso de Estiércol fermentado, Vermicomposta, y Composta
como abonos para A. purpurata, ya que mantienen altas poblaciones de BSP (más de
10X105 UFC g-1 de suelo seco).
Las poblaciones de Bacterias Solubilizadoras de Fósforo tienen una relación estrecha
con la producción y calidad de flores en A. purpurata bajo las condiciones edáficas de
Tabasco.
AGRADECIMIENTO
Agradecemos el financiamiento proporcionado por el Fondo Mixto CONACYT-Gobierno
del Estado de Tabasco y el apoyo al proyecto TAB-2008-C011-8811 por la Asociación
de Productores de Flores y Follajes Tropicales S. de R.L. de C.V.
756
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761
LAS MICORRIZAS UNA ALTERNATIVA AGROECOLÓGICA EN LA FRUTICULTURA COMERCIAL
David Jaén Contreras1, Alberto Enrique Becerril Román
1Colegio de Postgraduados, Campus Motecillo. [email protected]; [email protected]
RESUMEN
Los objetivos y metas de la agricultura moderna han sido lograr altos rendimientos por
unidad de superficie y aumentar el volumen de la producción de alimentos, usando
métodos introducidos en la revolución verde como son la incorporación de grandes
volúmenes de fertilizantes minerales y pesticidas, sin considerar el impacto social y
ambiental (Peralta et al., 2007). Los programas de fertilización son confeccionados
para mantener producciones elevadas y sustentables de fruta de alta calidad utilizando
dosis elevadas de fertilizantes, uso excesivo de pesticidas, y sin embargo, también hay
un desconocimiento del manejo agronómico y nutricional del huerto. Otro factor
importante en la fertilidad del suelo, es la comprensión del movimiento de nutrientes en
el sistema suelo-planta por microrganismos, el cual es esencial para determinar las
dosis y los momentos de aplicación de fertilizantes. Lo anterior, representa retos
extraordinarios para los científicos y agroecólogos que tienen que enfrentar y resolver
de manera concertada, inteligente y respetuosa con el ambiente. Por este motivo, en el
presente trabajo, se pone de manifiesto el conocimiento, la importancia y uso de las
micorrizas para la sustentabilidad de los huertos frutícolas.
PALABRAS CLAVE: Frutales, fertilizantes, micorrizas, biofertilizantes, inocuidad-
INTRODUCCIÓN
La fruticultura es una actividad creciente a nivel mundial y constituye una alternativa
interesante para la generación de empleos y divisas; además de que genera un impacto
destacado en términos ecológicos al mejorar la cobertura vegetal. En el país la
fruticultura se vincula a los mercados de exportación, sin embargo enfrenta problemas
que le impiden aumentar su nivel de competitividad y aprovechar mejor las
oportunidades que ofrecen los mercados; entre las problemáticas que enfrentan
destacan bajos rendimientos por el bajo nivel de fertilidad de los suelos, la falta de
762
selección de cultivares y portainjertos, manejo deficiente de los huertos, reducido
control de plagas y enfermedades, falta de organización, altos costos de producción
debido a los bajos rendimientos, deficientes canales de comercialización y manejo
postcosecha. Además de que la fruticultura ha sido hasta ahora un área poco atendida,
pues se ha considerado una actividad que dentro del Sector Agropecuario y Forestal se
puede „autofinanciar‟ dada su alta rentabilidad en un buen número de especies, pero
que también enfrenta problemas de índole social, económico, técnico y comercial, y
exige, al igual que otras áreas de la agricultura, de la introducción del concepto y
filosofía de sustentabilidad, en particular por la condición perenne de los frutales, de tal
forma que se enfrenten los problemas de una manera integral, mediante tecnología
apropiada que incremente la productividad manteniendo o mejorando el ecosistema, en
beneficio de las generaciones presentes y futuras.
Frutales con mayor importancia económica en México. De acuerdo a el SIAP-
SAGARPA (2012) del 2005 al 2011 se ha disminuido alrededor de un millón de
hectáreas de superficie cultivada con frutales (Figura 1) puesto que la agricultura
convencional está usando métodos introducidos en la revolución verde como son la
incorporación de grandes volúmenes de fertilizantes minerales y pesticidas, sin
considerar la durabilidad de la producción, el impacto social y ambiental (Peralta et al.,
2007).
Comercialmente, los frutales son cultivados en regiones templadas, áridas y
semiáridas, tropicales y subtropicales con riego suplementario. Los programas de
fertilización para mantener producciones elevadas y sustentables de fruta de alta
calidad son confeccionados utilizando las herramientas tradicionales de diagnóstico:
análisis de suelo y hoja además de la información del huerto. Una tercera y muy
importante herramienta es el monitoreo del huerto en diferentes estados fenológicos
(floración, fruto cuajado, crecimiento de brotes, cosecha) y la toma de información
valiosa del desarrollo de los árboles.
763
Figura 1. Frutales con mayor superficie sembrada durante el 2005 (A) y 2011 (B) en México. A) con una superficie de 3,247,055 ha; B) con una superficie de 2,214,786 ha (SIAP-SAGARPA, 2012).
Estos tres enfoques deben ser utilizados como una metodología integrada para un
programa de fertilización eficiente y sustentable en la producción de frutales. Otro factor
importante en la nutrición eficiente de frutales en campo, es la comprensión del
movimiento de nutrientes en el sistema suelo-planta, el cual es esencial para determinar
las dosis y los momentos de aplicación de fertilizantes. Resultan relevantes para este fin
la información sobre la tasa de lixiviación del suelo y la tasa de mineralización de la
materia orgánica. Los primeros estudios sobre extracción de nutrientes tomaban en
cuenta la exportación debido a la cosecha y el crecimiento anual de los componentes
del árbol. Por lo tanto, un enfoque simple fue reponer la cantidad requerida por las
plantas. Estudios con metodología destructiva que implicaba la excavación de las
plantas en varios momentos del ciclo del cultivo proporcionaron información útil acerca
de la demanda en diferentes partes de la planta e identificaban los períodos de alta
absorción de nutrientes (Weinbaum et al., 2001; Acuña-Maldonado et al., 2003). Estos
estudios son interesantes porque son el punto de partida para la fertirrigación correcta
en cada etapa de crecimiento de las plantas. El tejido de la hoja es un importante
reservorio de nutrientes móviles. Al final de la temporada, cuando las temperaturas
comienzan a descender, los nutrientes móviles vuelven a los tejidos de almacenamiento
para ser utilizados en el crecimiento de la siguiente temporada. De hecho, la brotación a
principios de la primavera se produce a expensas de los nutrientes almacenados ya
764
que, por lo general, los nuevos nutrientes absorbidos son translocados a la parte aérea
de las plantas recién después del cuajado de los frutos (Sánchez et al., 1991; Tagliavini
et al., 1998). El cultivo de frutales en campo agota mucho el terreno y por esto se
requiere un fuerte abonado al momento de establecer la plantación con alto contenido
de materia orgánica y con elevada capacidad de retención de agua, y otro de
conservación cada dos años, con abonos artificiales. Los experimentos hechos
respecto de los abonos en plantaciones de frutales comerciales para obtener altos
rendimientos y constantes, se pueden resumir en:
Son indispensables abonos frecuentes y abundantes.
Abonado abundante para que la plantación se mantenga vigorosa.
Si falta alguno de los tres elementos fundamentales (N, P, K), la producción
disminuye rápidamente.
El nitrógeno influye en el desarrollo de los brotes; si falta fósforo o potasio, las
ramas crecen cortas, las yemas se desarrollan poco, el leño madura mal y la
planta es más sensible a heladas.
El nitrógeno y el potasio influyen en el desarrollo y producción de los frutos.
Los fertilizantes deben aplicarse en la hilera de plantación y de preferencia a
salidas de invierno.
En cambio el potasio es indispensable porque infiere color, dulzor y firmeza al
fruto, además de darle resistencia a la planta contra sequía y a enfermedades
fungosas.
Las posibles deficiencias de nutrientes como magnesio, boro, manganeso o fierro,
pueden ser corregidas con aplicaciones periódicas de abono foliar. Por otra parte,
existen grandes diferencias en el comportamiento nutricional de cada especie frutal,
además el clima juega un papel primordial en la expresión de los síntomas (Hancook,
1999). En los frutales para tener una buena respuesta a la aplicación de fertilizantes, se
deben usar variedades bien adaptadas a las condiciones climáticas de la zona de
siembra, las plantas deben estar libres de enfermedades, se debe realizar un
diagnóstico previo del nivel de fertilidad del suelo donde se cultivaran, buen control de
malezas y un buen método de riego.
Otro enfoque sumamente importante, es no perder de vista los efectos de la agricultura
moderna en la fertilidad del suelo y contaminación de mantos freáticos, por la
dependencia y exigencia de la fruticultura comercial y otras actividades agrícolas a los
765
fertilizantes químicos y plaguicidas para obtener alta productividad por unidad de
superficie, con la subsecuentes contaminación y perdida de fertilidad. Además si
consideramos que los tratados de Libre Comercio en América y con la Comunidad
Económica Europea exigen una fruticultura sustentable con el menor impacto ambiental
y cero riesgos en la salud, entenderemos que actualmente la tendencia es hacia una
agricultura sostenible, antiguo modelo de cultivo pero ahora mejorada con bases
científicas.
Un componente esencial para mantener el equilibrio de los agrosistemas son los
microorganimos que habitan la rizosfera, como los hongos micorrízicos arbusculares
que juegan un papel importante en la nutrición de especies frutícolas de importancia
económica, por lo que pueden ser una alternativa para ser usados como biofertilizantes
para aumentar la producción de fruta orgánicamente (Thamsurakul, 2006; Gómez-Tovar
y Gómez Cruz, 2004). No obstante para que la agricultura pueda considerase
sustentable, son necesarias las prácticas agrícolas orientadas a la obtención de
alimentos sanos utilizando productos y técnicas ecológicas que minimicen la
contaminación y degradación del ambiente con el apoyo de prácticas de conservación
de suelo y agua, protección y mejoramiento de la fertilidad de suelo y conservación de
la biodiversidad.
Los microorganismos que habitan la rizósfera, como los hongos micorrízicos
arbusculares pueden ser una alternativa importante para lograr una fruticultura
sustentable, su utilización permite disminuir insumos químicos, obtener ahorros
económicos, incrementar rendimientos, mejorar la salud general de las plantas y
regenerar paulatinamente las características físicas, químicas y biológicas de los
suelos.
Se conoce con el nombre de micorriza a la asociación mutualista establecida entre las
raíces de la mayoría de las plantas y ciertos hongos del suelo. Se trata de una simbiosis
prácticamente universal, no sólo porque casi todas las especies vegetales son
susceptibles de ser micorrizadas sino también porque puede estar presente en la
mayoría de los hábitats naturales. Las micorrizas son tan antiguas como las propias
plantas y se conoce su existencia desde hace más de cien años; estimándose que
aproximadamente el 95% de las especies vegetales conocidas establecen de forma
natural y constante este tipo de simbiosis con hongos del suelo.
766
Los hongos micorrizógenos es uno de los microorganismos beneficiosos más
estudiados y empleados en la actualidad. Son tantas las especies, cepas existentes, y
tan diversas sus formas de actuar en la planta y en el suelo, que se pude asegurar que
están presentes en casi todas las especies vegetales y los suelos agrícolas existentes
en el mundo. Estos microorganismos, que por naturaleza son microorganismos del
suelo, el hombre ha logrado aislarlos y reproducirlos de manera vertiginosa,
convirtiéndolos en un gran aliado del productor y de personas que lo emplean para
diferentes fines y propósitos naturales y ecológicos.
Definición de micorriza, Etimológicamente, la palabra se ha formado del término
griego “mykos” (hongo) y del vocablo latino
“Rhiza” (raíz). El término micorriza, cuyo
significado literal es hongo - raíz, se aplicó
por primera vez a las asociaciones que se
establecen entre plantas terrestres y
determinados hongos del suelo, siendo
descrito por el patólogo alemán Albert
Bernard Frank en 1885 (Frank, 1885). Él
estableció que dicha asociación era
mutualista dados los beneficios que reporta
la misma para ambos participantes, y
comprende la penetración radical por parte del hongo y la carencia de respuesta
perjudicial hacia éste por parte de la planta hospedera que lo impida. Al ser un
fenómeno tan extendido el término «micorrizas» se ha convertido al nivel de usuarios
en el nombre con el que se designan a los hongos implicados en su formación, aunque
tal denominación no sea muy correcta, esas mismas rutinas coloquiales han llevado a
acuñar términos como «micorrizar»: poner en contacto los hongos micorrízicos con
plantas y «micorrización»: para indicar el establecimiento de la simbiosis.
Los hongos micorrízicos arbusculares, son microorganismos heterotróficos de gran
importancia en el desarrollo radicular de las plantas, estos microorganimos forman
simbiosis mutualista con las plantas desarrollando una estructura compleja denominada
micorriza.
Clasificación de las micorrizas. Se pueden distinguir tres grupos fundamentales
según la estructura de la micorriza formada: Ectomicorrizas o formadoras de manto;
767
Ectendomicorrizas, que incluye Arbutoides y Monotropoides; y las Endomicorrizas,
caracterizadas por la colonización intracelular del hongo, y que a su vez se subdividen
en Ericoides, Orquidoides y Arbusculares (Read, 1999).
A continuación se caracterizan cada uno de los tipos de micorrizas:
Ectomicorrizas: Se caracterizan porque desarrollan una espesa capa de micelio
sobre la zona cortical de las raíces absorbentes de la planta las hifas del hongo no
penetran en el interior de las células de la raíz, si no que se ubican sobre y entre las
separaciones de éstas. Se pueden observar a simple vista. Este tipo de micorrización
predomina entre los árboles de zonas templadas, se producen principalmente sobre
especies forestales y leñosos, siendo especialmente característico en hayas, robles,
eucaliptus y pinos. Los hongos que la forman son tanto Basidiomycota como
Ascomycota.
Endomicorrizas: Los hongos que
las producen se caracterizan por
colonizar intracelularmente el córtex
radical o sea que no hay manto
externo que pueda verse a simple
vista. Las hifas se introducen
inicialmente entre las células de la
raíz, pero luego penetran en el interior
de éstas, formando vesículas
alimenticias y arbúsculos. Por ello este
grupo se las conoce también como
micorrizas vesículo-arbusculares
(MVA) los cuales constituyen la simbiosis más extendida sobre el planeta. Los hongos
que la forman pertenecen a la división Glomeromycota y se dan en todo tipo de plantas,
aunque predominan en hierbas, gramíneas y frutales.
Abundan en suelos pobres como los de las praderas y estepas, la alta montaña y las
selvas tropicales. En el bosque atlántico aparecen junto a las ectomicorrizas.
Orquidoides o micorrizas de ovillo: Son micorrizas de orquídeas, los cuales son
imprescindibles para su desarrollo y vida juvenil. Una vez que la planta crece y foto
sintetiza, cuando está en la fase adulta generalmente se independiza del hongo.
768
Ericoides: Son de tipo más sencillo y simple con raíces muy simples e hifas que
penetran en las células para formar ovillos.
Ectendomicorrizas: Presentan características intermedias entre las Ectomicorrizas y
las Endomicorrizas, pues presentan manto externo, como las ectomicorrizas, pero
también penetran en el interior de las células, como las endomicorrizas y no existen
vesículas ni arbúsculos. Este grupo se presenta tanto en Basidiomycota como
Ascomycota y son más abundantes en angiospermas que en gimnospermas. Su
distribución es restringida.
Arbutoides: Presenta un manto externo junto con hifas que penetran a las células
para formar ramificaciones
Monotropoides: La forma de penetración en las células es algo diferente,
diferenciada apenas por la forma de penetración de las hifas a las células radicales.
En cuanto a las estructuras formadas, al tipo de colonización y a la cantidad de
especies vegetales y fúngicas implicadas, se puede decir que las Micorrizas Vesículo –
Arbusculares (MVA) son las de mayor importancia y las que más ampliamente se
encuentran distribuidas en los huertos de frutales de importancia económica, así como
los de traspatio.
Las micorrizas vesículo–arbusculares (MVA). Este tipo de micorriza se encuentra en
condiciones naturales en la mayoría de los cultivos tropicales y subtropicales de interés
agronómico (Sieverding, 1991) y está presente en la mayoría de las Angiospermas;
siendo las familias Chenopodiaceae y Cruciferae, las excepciones de mayor
importancia. La asociación simbiótica Micorrízica – Arbuscular se forma en muchas
especies perennes leñosas, incluyendo muchas Gimnospermas aparte de las Pináceas
(Harley y Smith, 1983). Estos hongos pertenecen al pequeño orden Glomales dentro de
la clase Zygomycetes y su origen está en un rango de 353 a 452 millones de años
atrás, estando presentes en familias de plantas que tienen miembros de alta
importancia económica (Poaceae, Fabaceae, Solanaceae y Rosaceae). Los vegetales
asociados a los mismos se benefician por el incremento en la toma de nutrientes como,
nitrógeno, fósforo, potasio, calcio, magnesio, azufre, cobre, molibdeno, hierro y
manganeso, pues el hongo funciona como una extensión del sistema radical de la
planta, facilitando a través de su red de hifas una mayor absorción de de éstos en el
suelo (Read, 1999). En esta asociación el componente fúngico de la simbiosis se nutre
769
de los carbohidratos almacenados en las células mesodérmicas en formas sencillas de
fructosa, glucosa y sacarosa y de los exudados radicales de las plantas.
Diversidad taxonómica de los hongos micorrízicos arbusculares. Los estudios con
HMA se han enfocado principalmente en determinar la respuesta de la planta a la
micorriza sin considerar detenidamente al endofito, dando la impresión de que estos
hongos son funcionalmente equivalentes (Abbot & Robson, 1991), ya que incluso una
morfoespecie puede asociarse con un gran número de plantas. Sin embargo, se ha
demostrado que estos hongos tienen una gran diversidad fisiológica y probablemente
han desarrollado adaptaciones específicas a las condiciones ambientales y edáficas en
las que se desarrollan. Se ha observado que las plantas micorrizadas se benefician en
diferente magnitud dependiendo de los HMA que las colonicen (Smith et al., 2000). Los
hongos que forman micorriza arbuscular, se ubican en el orden Glomales de la clase
Zygomycetes y comprenden ocho géneros con alrededor de 150 especies (Cuadro 1).
Ventajas y beneficios de las micorrizas. Las ventajas proporcionadas por la
micorrización para las plantas son numerosas. Gracias a ella, la planta es capaz de
explorar más volumen de suelo del que alcanza con sus raíces, al sumársele en esta
labor las hifas del hongo; también capta con mayor facilidad ciertos elementos (fósforo,
nitrógeno, calcio y potasio) y agua del suelo. La protección brindada por el hongo hace
que, además, la planta sea más resistente a los cambios de temperatura y la
acidificación del suelo derivada de la presencia de azufre, magnesio y aluminio. Por si
todo esto fuera poco, algunas reacciones fisiológicas del hongo inducen a la raíz a
mantenerse activa durante más tiempo que si no estuviese micorrizada. En los cuadros
2 y 3 se detallan las ventajas y los beneficios que producen las micorrizas en una
producción agrícola o forestal.
Cuadro 1. Clasificación de los HMA de acuerdo con Morton & Benny (1990) y Morton & Redecker (2001). Orden Suborden Familia Géneros
Glomales Glomineae Glomaceae Glomus Sclerocystis
Acaulosporaceae Acaulospora Entrophospora
Gigasporineae Gigasporaceae Gigaspora Scutellospora
¿? Paraglomaceae Paraglomus ¿? Archaeosporace Archaeospora
770
Aplicación de las micorrizas vesículo-arbusculares (MVA) en la agricultura. La labranza
y todas aquellas actividades que manipulan los primeros centímetros del suelo
cultivable, producen la ruptura y disgregación del micelio externo de las MVA. Debido a
que este micelio contribuye sustancialmente en la formación de la estructura del suelo,
su destrucción trae consecuencias indeseables para la infiltración y demás propiedades
físicas del suelo (Miller y Jastrow, 2000).
Cuadro 2. Ventajas de las micorrizas
Favorece la captación de agua y nutrientes minerales
Especialmente Fósforo y Nitrógeno. También K, Ca, S, Zn, Cu, Sr, etc. El sistema enzimático y la distribución de los micelios hacen que los hongos sean más eficaces que las raíces para la absorción de agua y nutrientes. Los filamentos hifales son capaces de prospectar volúmenes de suelo mucho mayores que las raíces no micorrizadas
Estimulación del crecimiento: aumento considerable de la producción de biomasa aérea y radical
Mayor y más rápida disponibilidad de nutrientes en el sistema vascular de las plantas, que acelera su actividad fotosintética para mantener su equilibrio fisiológico. Producción de fitohormonas por parte del hongo. Mejora de la estructura del suelo. Protección del sistema radical frente a patógenos fúngicos
Cuadro 3. Beneficios de las micorrizas
Ventajas Beneficios
Aumento del aprovechamiento de los fertilizantes y de los nutrientes del suelo
Disminución de los costos de producción
Favorece la captación de agua y nutrientes minerales
Aumento de la producción agrícola
Estimulación del crecimiento aéreo y radical
Ciclo productivo más largo con mayores producciones y mayor seguridad para el agricultor.
Protección frente a patógenos Disminución del coste de aplicación de fungicidas y mayor seguridad para el agricultor.
Mejora la estructura del suelo No degrada los suelos y contribuye a la regeneración de los mismos.
Por otra parte, la aplicación de fertilizantes químicos en dosis elevadas, además de los
problemas de contaminación que suele provocar, inhibe la actividad de las MVA. De
hecho, su aplicación prolongada (especialmente en monocultivos) disminuye
notablemente la presencia de las MVA en los sistemas agrícolas, conllevando la
pérdida de la diversidad de hongos micorrízicos presentes en el suelo y la selección de
771
especies de MVA menos mutualistas (Johnson, 1993; Johnson et al., 1992). La
aplicación de fungicidas y de plaguicidas con fines fitosanitarios también tiene efectos
en las MVA, los cuales no son fácilmente predecibles debido a la complejidad de
interacciones que se establecen en la comunidad de organismos del suelo (Sieverding,
1991).
La mayoría de las plantas de interés agronómico como el cacao, café, coco, algodón,
cebolla, ajo, yuca, papa, todos los cítricos, todas las leguminosas y gran parte de los
cereales forman MVA. Sin embargo, no todas estas especies, dependen de la misma
manera de las MVA para su crecimiento. Aquellos cultivos con raíces gruesas y pocos
pelos radicales, como por ejemplo el ajo, la cebolla, las leguminosas y los cítricos,
tienden a ser muy dependientes de las micorrizas y la disminución en la productividad
de dichos cultivos puede deberse a un manejo inadecuado de los insumos que se
aplican, los cuales pueden conducir a la muerte o desaparición de los propágulos de
MVA.
Por lo anterior, el uso de estos microorganismos edáficos (MVA) en la agricultura
constituye una alternativa promisoria frente a los fertilizantes minerales. Desde el punto
de vista ecológico, la utilización y/o aplicación correcta de estos microorganismos
permite reducir el uso de energía, la degradación del agroecosistema y las pérdidas de
nutrientes de los suelos agrícolas. En adición, se mantiene la capacidad productiva del
sistema, se preservan la biodiversidad y se contribuye con una producción más estable
y sostenida a largo plazo en equilibrio con el entorno (Hernández, 2000). En este
sentido, la reintroducción y el mantenimiento de las MVA asociadas a los cultivos
agrícolas luce como un objetivo deseable con el fin de mejorar su rendimiento y
productividad.
Utilización y efectividad de las micorrizas vesículo - arbusculares. La utilización de
las micorrizas como biofertilizantes no implica que se pueda dejar de fertilizar, sino que
la fertilización se hace más eficiente y puede disminuirse la dosis a aplicar desde
comúnmente 50 - 80 % y en ocasiones hasta un 100 %. Se plantea que de las
cantidades de fertilizantes aplicadas, sólo se aprovecha un 20 %, y el resto
normalmente se filtra o se lixivia sin remedio; con la aplicación de las micorrizas, puede
ser recuperado por las plantas un porcentaje mucho mayor; ya que un pelo radical,
puede poner a disposición de una raicilla, los nutrientes y el agua que se encuentra
hasta 2 mm de la epidermis, las hifas del micelio extramátrical de las MVA pueden
772
hacerlo hasta 80 mm, lo que representa para la misma raicilla la posibilidad de explorar
un volumen de suelo hasta 40 veces mayor (Pérez et al., 2000). El beneficio reportado
por el uso de las asociaciones micorrízicas vesículo-arbusculares en el crecimiento de
las plantas resulta espectacular, particularmente en suelos tropicales, deficientes en
fósforo (P) asimilable y en donde el potencial de explotación de éstas es mucho mayor
que en regiones de clima templado (Fredeen et al., 1989; Sieverding, 1991).
Al estudiar la biofertilización como alternativa para la nutrición mineral del tomate en la
etapa de semillero, Medina (1994), logró los mayores incrementos en la variante que
disponía de los requerimientos de NPK más el Azotobacter chroococcum, aunque
fueron inferiores cuando se utilizó el Azospirillum brasilense o el hongo Glomus
manihotis, permitiendo la coinoculación con estos dos últimos microorganismos la
sustitución del 50% del fertilizante requerido en la etapa de plantación. Las
investigaciones encaminadas a determinar la efectividad de inocular cepas de hongos
MVA en las diferentes especies vegetales son muy promisorias para el desarrollo de
una agricultura moderna, la cual necesita métodos que conduzcan a obtener
producciones mayores o al menos sostenibles teniendo en cuenta todos los
componentes del agroecosistema. Numerosos son los estudios que a lo largo de los
años, han utilizado los diferentes géneros de Glomales, destacándose el género
Glomus por su eficiencia micorrizógena, su plasticidad ecológica y la tolerancia a las
prácticas agrícolas, aún bajo condiciones adversas.
Existen varios trabajos que demuestran la importancia de la micorrización en la
fruticultura experimental como comercial:
La papaya es una especie micotrófica, es decir, es dependiente de la inoculación
micorrízica (Jaizme-Vega y Azcón, 1995). La dependencia micorrízica se manifiesta
más en aquellos cultivos que presentan menor ramificación de raíces, la cantidad de
raíces determina la dependencia de simbiosis micorrízica de las plantas (Quilambo
2003). El termino dependencia micorrízica fue propuesto por Gerdeman en 1975 y se
define como el grado que una especie de planta es dependiente de la asociación
micorrízica para producir su máximo crecimiento o rendimiento a un nivel dado de
fertilidad del suelo.
La papaya (Carica papaya L.) pertenece a la familia Caricaceae, el género Carica tiene
alrededor de 48 especies de las cuales sólo Carica papaya L. se cultiva por sus frutos
773
comestibles. Este frutal se desarrolla en casi todas las áreas tropicales del mundo y es
altamente susceptible y/o dependiente de las micorrizas arbusculares (Cuadro 4).
Por su parte Vázquez-Hernández et al. (2011), evaluaron el efecto de Glomus mosseae
y Entrophospora colombiana en el desarrollo, producción y calidad de frutos en el
cultivo de Carica papaya. Las plantas fueron inoculadas en vivero al momento del
trasplante a bolsas, cuando estas presentaban seis centímetros de altura. Como
resultados obtuvieron que ambas especies micorrízicas aumentaron el número de frutos
y rendimientos, sin embargo G. Mosseae favoreció significativamente la altura de
planta, rendimiento y contenido de N en fruto (Cuadros 5 y 4), por lo que asevera que
G. mosseae tiene una mejor capacidad de adaptación a las condiciones edáficas y
climáticas que E. colombiana.
Cuadro 4. Efecto de Glomus mosseae sobre papaya (Carica papaya L. cv Sunrise) cinco meses después de la inoculación (Jaizme-Vega y Rodriguez-Romero 2008).
Tratamiento
Superficie
foliar
(cm2)
Longitud
(cm)
Peso fresco
(g) Colonización
Contenido mineral
(mg/planta)
Aéreo Radical (%) N P K
Control 698.0b* 24.8b 28.3b 59.0b ------ 126.9b 8.3b 55.8b
G.
mosseae 1179.3a 38.9a 80.2a 160.1a 61 567.3a 34.5a 245.7a
Dentro de cada columna , los valores seguido por la misma letra son estadísticamente iguales según la prueba de comparación de medias d eTukey (p≤ 0.05 )
Cuadro 5. Producción, peso de fruto y números de frutos de papaya inoculados con Glomus mosseae y Entrophospora Colombiana (Vázquez-Hernández et al., 2011). Tratamiento Producción (ton ha-1) Peso de fruta (g) Frutos por planta
Control 70.6c 1432.6 c 17.2 c
G. mosseae 144. a 2070.0 a 24.4 a
E. colombiana 101.7 b 1695.5 b 21.0 b
Letras diferentes en las columnas son significativamente diferentes. Tukey (P<0.05)
Posibilidades de aplicación. En el tema ambiental hoy se abre un mundo de
posibilidades de aplicación, con el respaldo de investigaciones y experiencias prácticas
llevadas a cabo por un equipo de especialistas del más alto nivel. Entre otras, son
posibles las siguientes aplicaciones:
774
Cuadro 6. Contenido de N, P, K, porcentaje de colonización y densidad de esporas al termino del .experimento en plantas de papaya inoculados con Glomus mosseae y Entrophospora colombiana (Vázquez-Hernández et al. 2011). Tratamient
o
Contenido de macronutrientes Peso
de fruta (g) Frutos por planta
Colonización
micorrízica (%)
Densidad de esporas
(100 g de suelo)
N (g en 100
g-1)
P (mg
Kg-1)
P(cmol (+)
Kg-1)
Control 70.6b 1432.6 c 17.2 c 16.5 c 470.0 c
G.
mosseae
144. a 2070.0 a 24.4 a 91.5 a 2536.5 a
E.
colombiana
101.7 b 1695.5 b 21.0 b 58.2 b 2030.0b
Letras diferentes en las columnas son significativamente diferentes. Tukey (P<0.05)
La biorremediación y reforestación de suelos contaminados con metales pesados e
hidrocarburos. La estabilización de relaves mineros y sedimentos de residuos
industriales sólidos, así como el control de la erosión hídrica y eólica mediante la
generación de cubiertas vegetales.
La recuperación de estrato herbácea afectada por faenas mineras e industriales. La
generación de cubiertas vegetales y/o reforestación de espacios ambientalmente
desfavorables: stress hídrico y salino, extremos de pH, exceso de viento, altas
pendientes, entre otras.
La aplicación de los hongos micorrízicos arbusculares en la producción de plantas
frutales en etapa de vivero debe ser considerada como una práctica obligatoria del
viverista, con el fin de conferirle a la planta los múltiples beneficios que ofrece el hongo
cuando se establece la simbiosis; facilitando así el rápido establecimiento y
sobrevivencia de las plántulas al momento de la plantación definitiva en campo; aunque
la simbiosis se encuentra extendida en todo el ecosistema, el uso indiscriminado de
sustancias químicas por el hombre y las actividades agrícolas como las labranzas y la
rotación de monocultivos han provocado alteraciones en las comunidades microbianas
del suelo.
Para lograr la aplicación los HMA en vivero, es necesaria la producción y selección de
mezcla de los mejores inóculos, de ser necesario en cada zona agrícola, con el objetivo
775
de aplicar la herramienta biotecnológica durante la producción de frutales en
condiciones de vivero y/o campo y que se encuentre al alcance de los productores.
CONCLUSIONES
Buenos niveles de nutrición aseguran el crecimiento, desarrollo y producción de los
frutales comerciales bajo condiciones de campo. Además, con una nutrición eficiente,
además de asegurar la productividad del cultivo y el valor nutricional o nutraceútico de
los frutos, se reducen costos y se minimiza la posibilidad de contaminación ambiental,
con las consecuentes ganancias en sustentabilidad.
La utilización de micorrizas en prácticas con manejo sostenibles es obligado, ya que
garantizan incrementos en la producción, con menor costo e impacto ambiental mínimo
y cero riesgos a la salud.
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remobilization for spring growth in young blackberry. Tree Physiol. 18:203-207.
Thamsurakul, S., and S. Charoensook. 2006. Mycorrhizal fungi as biofertilizer for fruit
tree production in Thailand. International Workshop on Sustained Management of the
Soil-Rhizosphere Sytem for efficient Crop Production and Fertilizer Use.
Vázquez-Hernández, M.V., L. Arévalo-Galarza, D. Jaen-Contreras, J. L. Escamilla-
García, A. Mora-Aguilera, E. Hernández-Castro, J. Cibrián-Tovar, and D. Téliz-Ortiz.
2011. Effect of Glomus mosseae and Entrophospora colombiana on plant growth,
production, and fruit quality of „Maradol‟ papaya (Carica papaya L.).
778
NUTRICIÓN DEL DURAZNO CON LIXIVIADO DE COMPOSTA
Marco Antonio Bustamante García 1, Víctor Manuel Reyes Salas 1, Juan José Galván
Luna 1, Fabiola Aureoles Rodríguez 1 y Alejandro José Bustamante Dávila 2
1 Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro, Saltillo, Coahuila.
2 INIFAP, Rio Bravo,
Tamaulipas. Contacto: [email protected]
RESUMEN
El objetivo de este trabajo de investigación fue evaluar el efecto de dos tipos de lixiviado
de composta a diferentes dosis sobre el crecimiento inicial de árboles de durazno recién
establecidos en un huerto orgánico. Antes de la plantación en el mes de abril, se
colocaron 5 kg de estiércol bovino y 2 kg de tierra negra al fondo de cada pozo. Durante
el desarrollo de los árboles, principalmente en el mes de junio, se asperjo el follaje en
seis ocasiones, con lixiviado de composta vegetal o con lixiviado de vermicomposta a
dosis de 0, 5, 10 y 20% (v/v). En junio se aplicó al suelo 2 kg/árbol de vermicomposta
sólida en todos los tratamientos. En diciembre se cuantifico el número y longitud de los
tallos primarios y secundarios. El tratamiento que más estimulo el crecimiento de los
arboles fue el de lixiviado de composta vegetal al 20%, aunque también se tuvieron
buenos resultados con lixiviado de vermicomposta al 10%.
PALABRAS CLAVE: Durazno, composta, vermicomposta.
INTRODUCCIÓN
Existen en el planeta un millón setecientas mil hectáreas establecidas con durazno,
que representan una producción mundial de 12 millones de toneladas
aproximadamente, siendo precisamente China quien ocupa el primer lugar con el 30%
de producción total. México con una producción de 170,000 toneladas, provenientes de
42,600 hectáreas, aporta sólo el 1% de este rubro.
Italia, España y los Estados Unidos concentran el 68% de las exportaciones mundiales,
Chile participa con el 7% de este capítulo, mientras que Alemania, Francia y el Reino
Unido concentran a su vez el 39% de las importaciones mundiales. México participa
con el 2% de la importación total de durazno con aproximadamente 63,000 toneladas
que importa en fresco y procesado al año.
779
Dentro de nuestro país, de los 25 estados que producen durazno, Zacatecas tiene el
45% de la superficie establecida en México, mientras que Michoacán ocupa el primer
lugar en producción con el 21% del total nacional.
El consumo per capita de durazno en México es de 2.4 kg, con un consumo aparente
superior a 240 mil ton anuales, es decir que se tiene una demanda insatisfecha en el
país.
Uno de los principales problemas que enfrenta la producción comercial del durazno en
México es la falta de información acerca de la adecuada fertilización para producir los
máximos rendimientos. Esto se debe en parte al comportamiento que tiene el durazno
en los diferentes suelos de los estados del país en que se cultiva, por lo que es
imposible establecer una receta única para su adecuada fertilización.
La fertilización orgánica del durazno se ha venido utilizando desde hace muchos años,
pero solo a base de aplicaciones al suelo de estiércol y poco o nada utilizando
composta.
Una práctica común en el establecimiento de nuevos huertos de durazno es poner
hasta 6 kg de estiércol en el fondo del pozo donde se plantan los nuevos árboles
(Núñez, 2005).
Después de esto, la fertilización del huerto se realiza a base de fertilizantes inorgánicos
como son el 19-19-19 o Sulfato de Amonio más micronutrientes, los cuales se aplican a
través de los sistemas de riego (Salcido, 2005), aunque en otras ocasiones se aplica
directamente al suelo super fosfato simple más fosfonitrato de amonio, más elementos
menores (Núñez, 2005).
En algunas regiones no se cuenta con información sobre la fertilidad de los suelos, de
tal manera que la adición de nutrimentos se realiza de manera empírica. La aplicación
de fertilizantes se realiza principalmente en dos ocasiones (después de la poda y al
momento de la brotación), también se realizan aplicaciones de cal y materia orgánica
(estiércol de bovinos y aves) en la temporada lluviosa y 3-4 aspersiones de fertilizante
foliar (Mijares y Román, 2005).
En Chihuahua (Salcido, 2005) se han venido utilizando abonos orgánicos (compostas,
te de compostas, humus de lombriz, estiércoles, etc.), pero no existen reportes
científicos de las mejores dosis de cada uno de estos abonos para el caso del durazno.
El uso de lixiviado de composta asperjada al follaje ofrece una alternativa que no se ha
evaluado en el durazno.
780
Por lo anterior, el objetivo de este trabajo fue determinar la efectividad de dos tipos de
lixiviado de composta sobre la nutrición del durazno asimismo como la dosis óptima de
composta líquida para una adecuada nutrición. La hipótesis es que el crecimiento del
durazno será influenciado por el tipo y dosis de lixiviado de composta que se utilice.
MATERIALES Y MÉTODOS
En el mes de abril del 2012, se plantaron 63 árboles de durazno de diferentes
variedades, a una distancia de 1.8 m entre árbol en la misma línea y teniéndose 3
líneas a una distancia de 6m. Antes de la plantación se colocaron 5 kg de estiércol
bovino y 2 kg de tierra negra al fondo de cada pozo.
El 30 de mayo se inició la aplicación foliar de lixiviado de composta, teniéndose los
siguientes tratamientos: Testigo; Composta vegetal 5, 10 y 20% (v/v); Vermicomposta
5, 10 y 20% (v/v).
Se tuvieron 9 árboles por tratamiento en un diseño de bloques completamente al azar.
Las aplicaciones foliares se realizaron principalmente en el mes de junio cada 7 días a
partir del 30 de mayo y hasta el 7 de julio, teniéndose un total de 6 aplicaciones y
utilizando para esto una aspersora manual de mochila, para mojar completamente el
follaje.
El 15 de junio se aplicaron al suelo 2 kg por árbol de vermicomposta sólida en todos los
árboles. El 1° de diciembre se contaron el número de tallos primarios y secundarios por
árbol y se midió la longitud de las ramas primarias y secundarias con una cinta métrica.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En el cuadro 1 se puede observar como al utilizar composta vegetal los tallos primarios
se redujeron en número y longitud total al asperjarlos con la dosis del 5% y aún más
con la dosis del 10%. Sin embargo, con la dosis del 20% ambos parámetros se
incrementaron, superando al testigo en cuanto a la longitud total de los tallos.
781
Cuadro 1. Efecto de la aspersión foliar de dos tipos de lixiviados de compostas sobre el número de tallos primarios y secundarios por árbol y la longitud total de estos tallos en el durazno, después de ocho meses de su plantación.
Tallos Primarios Tallos Secundarios
Tratamiento
No./árbol Longitud Total
(cm) No. /árbol
Longitud Total
(cm)
Testigo 1.3 62.3 11.3 197.8
Composta vegetal 5% 1.1 49.5 9.8 216.8
10% 1.1 38.7 7.1 110.4
20% 1.3 97.9 19.3 517.9
Vermicomposta 5% 1.4 60.3 6.5 151.2
10% 1.2 78.7 14.4 337.0
20% 1.8 76.2 12.0 207.3
Con vermicomposta la respuesta fue menos consistente ya que se puede observar que
con 5% de vermicomposta se reduce ligeramente la longitud total de los tallos, mientras
que con la dosis del 10% se redujo ligeramente el número de tallos primarios por árbol.
Sin embargo, por lo general podemos decir que las dosis del 10% y 20% de
vermicomposta superaron al testigo, especialmente en cuanto a la longitud total de los
tallos primarios.
Con relación a los tallos secundarios, se puede observar como nuevamente el número y
la longitud de los tallos se reduce con composta vegetal al 5 y 10%, pero después la
dosis del 20% supera ampliamente al testigo. Con vermicomposta el número y longitud
total de los tallos se reduce a la dosis del 5% pero estos parámetros se incrementan
con las dosis del 10 y 20%, aunque se nota que con 10% se obtiene una mejor
respuesta.
Al comparar ambas compostas, es claro que la composta vegetal es mejor que la
vermicomposta, ya que la composta vegetal al 20% superó ampliamente a la
vermicomposta en todas sus dosis.
Podemos especular que la inhibición que se observa con la composta vegetal al 5 y
10%, se puede deber a que esta fue preparada con hojas y cáscaras de la nuez del
nogal, los cuales contienen un compuesto fenólico del tipo “juglone”, el cual pudiera
estar inhibiendo la brotación y elongación de los tallos del durazno. Sin embargo, al
782
aplicar una dosis del 20%, el efecto inhibidor de esos compuestos se ve contrarrestado
por otros compuestos nutritivos que contiene la composta, como pudieran ser ácidos
fúlvicos y húmicos, compuestos nitrogenados, minerales esenciales y otros, los cuales
son también provistos por el otro ingrediente de la composta vegetal que fue a base de
desechos orgánicos de la cocina.
La vermicomposta utilizada es una composta comercial cuyos ingredientes no
conocemos, aunque su ingrediente principal es el estiércol bovino, y por lo tanto su
efecto no presenta tendencias tan claras como la composta vegetal, aunque es claro
que la mejor dosis es la del 10%.
Es importante también hacer notar que algunas de las variedades utilizadas no brotaron
bien durante el año, debido a que son de alto requerimiento de frío y durante su manejo
antes de ser plantadas, no recibieron el frío suficiente, ya que el invierno anterior fue
muy cálido.
Esto puede explicar también la falta de consistencia en los efectos observados y que
estos no hayan presentado una diferencia estadísticamente significativa.
CONCLUSIONES
El mejor tratamiento para estimular el crecimiento de los árboles recién plantados del
durazno es asperjarlos con lixiviado de composta vegetal al 20%, aunque también se
obtienen buenos resultados con lixiviado de vermicomposta al 10%.
Es importante continuar con esta experimentación para determinar si estos efectos se
pueden repetir aplicando las mismas dosis de compostas follares y al suelo en el 2° y 3°
año de crecimiento de los árboles o si el efecto puede ser mayor al elevar la dosis de la
composta al suelo.
LITERATURA CITADA
Mijares, P. y E. Román. 2005. Establecimiento y manejo de huertos de durazno en el
Estado de México. Primer Congreso Nacional del Sistema-Producto Durazno,
Memorias. pp: 64-74
Nuñez, J. 2005. Establecimiento y manejo de huertos de durazno en el Estado de
Michoacán. Primer Congreso Nacional del Sistema-Producto Durazno, Memorias. pp:
75-88.
783
Salcido. A. 2005. Establecimiento y manejo de huertos de durazno en el Estado de
Chihuahua. Primer Congreso Nacional del Sistema-Producto Durazno, Memorias. pp:
47-55.
784
1
PRODUCCIÓN ORGÁNICA DE FLOR Y FRUTOS TIERNOS DE CALABACITA PIPIANA (Cucurbita argyrosperma C. Hubert) A NIVEL DE HUERTO FAMILIAR
Francisco Zanábriga Parra1, Antonio Albarrán Román1, Francisco Palemón Alberto1, Leonardo
Herrera Gil1, Alfonso de Jesús Correa López1, Guillermo Tomas Brito Jiménez1, José Ángel Alcántara Jiménez2, Cesáreo Rodríguez Hernández3, Sergio Vidal García1
1Unidad Académica de Ciencias Agropecuarias y Ambientales de la Universidad Autónoma de Guerrero (UACAA-UAGro). Periférico Poniente s/n. Iguala, Gro. [email protected],
2Colegio Superior
Agropecuario del Estado de Guerrero (CESAEGRO), 3Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo.
RESUMEN
La producción orgánica es una posibilidad que se ha venido trabajando desde hace
décadas con miras a una mejor calidad de vida humana y del ambiente. La calabaza
pipiana (Cucurbita argyrosperma) de manera convencional se cultiva en suelo, lo cual
ocasiona varios problemas en el cultivo. Para contribuir a resolver la problemática en la
producción de campo de dicha cucurbitácea e incrementar el rendimiento de calabacita
tierna y flor, es cultivarla en espaldera, ya que para el mercado orgánico certificado se
prefieren frutos de hortalizas que no han estado en contacto con el suelo durante su
cultivo. Se estudiaron a cielo abierto los tratamientos: T1 (testigo absoluto), T2
(agricultura convencional) y T3 (orgánica en espaldera). La unidad experimental fue una
bolsa de 49.2 L. Los tratamientos se estudiaron bajo el diseño experimental
completamente al azar con 13 repeticiones. Las variables analizadas fueron: Número de
flores masculinas que se cosecharon diario por 45 días, rendimiento de calabacita tierna
(g/bolsa) y longitud de la guía principal (cm). Se concluye: Con la agricultura orgánica
en espaldera se obtuvieron los mejores rendimientos de flor masculina, calabacita
tierna y longitud de guía principal. La agricultura orgánica en espaldera supero a la
convencional en número de flores masculinas, rendimiento de calabacitas tiernas y
longitud de guía principal; de manera respectiva en un 105.6, 237.0 y 9.1 %. La
agricultura orgánica supero al testigo, en dichas variables de manera respectiva en
207.4, 579.9 y 41.09%.
PALABRAS CLAVE: Agricultura orgánica, hortaliza, entutorado o espaldera,
calabazas, uso de criollos.
785
2
INTRODUCCIÓN
Los principales retos que tiene que enfrentar la agricultura mundial, los gobiernos y la
sociedad en su conjunto, son los de satisfacer la demanda de alimentos y mantener
niveles sostenibles de los recursos naturales (suelo, agua, vegetación, fauna). Los
efectos adversos de la revolución verde o agricultura convencional son: El abuso de
plaguicidas, degradación del suelo, contaminación por fertilizantes sintéticos,
desforestación, uso de transgénicos, contaminación atmosférica, pérdida de la
biodiversidad, problemas socioeconómicos que surgen por efectos de los anteriores
factores; la agricultura orgánica es una posibilidad para contribuir a resolver dicha
problemática (Cherni, 2001; Cáceres, 2003; Gómez et al., 2004; Turrent y Cortés, 2005;
Pérez y Landeros, 2009; Gómez et al., 2010a; García et al., 2010). La producción
orgánica (uso de abonos orgánicos, manejo agroecológico de problemas de sanidad
animal y vegetal, uso racional de la biodiversidad, etc.) es una posibilidad real que se ha
venido trabajando desde hace décadas con miras a una mejor calidad de vida humana
y del ambiente (Oliver et al., 2000; Cáceres, 2003; Gómez et al., 2010a y 2010b). Con
esta agricultura se busca una relación proporcionada y armónica entre los factores
ambientales, sociales, culturales y económicos para un desarrollo sostenible de la
producción agrícola (Núñez et al., 1998; INEGI, 1998; Romero, 2011; Olarte, 2012;
Secretaría de Desarrollo Rural y Equidad para las Comunidades, 2013). La producción
orgánica constituye una oportunidad para agronegocios sostenibles en cualquier
localidad de la República Mexicana (Infoaserca, 1999; Claridades Agropecuarias, 2009a
y 2009b; Martínez et al., 2011). Las cucurbitáceas son un grupo de cultivos importantes
desde el punto de vista social, económico y cultural en México. Dentro de este grupo se
tienen sandía (Citrullus lanatus), melón (Cucumis melo), pepino (Cucumis sativus),
chayote (Sechium edule), bule (Lagenaria siceraria), chilacayote (Cucurbita ficifolia) y
varias especies de calabazas (Cucurbita spp.) (Janick, 2013; Lira, 2013; IPNI, 2013).
Existen varias especies de calabazas que se les dan múltiples usos alimenticios,
medicinales, utensilios domésticos, artesanías y ceremoniales (Infoaserca, 1999;
UNAM, 2009; Lira y Montes, 2007; Lira, 2013). Un ecotipo de calabaza es la pipiana
(Cucurbita argyrosperma C. Hubert) de la cual se consumen las flores, frutos tiernos y
maduros, puntas de las guías y las semillas, así como forraje para animales, usos
medicinales (Ayvar et al., 2007; González, 2008; CONABIO, 2013a y 2013b; UNAM,
2009; IPNI, 2013) y de manera reciente para la elaboración de sopas con diferentes
786
3
especies de calabazas para consumo humano (Bastidas, 2012). Esta calabaza (C.
argyrosperma) de manera tradicional y convencional se cultiva en suelo, lo cual
ocasiona varios problemas en el cultivo, algunos son: bajas densidades de población,
deficiencias nutricionales, daños a la planta y frutos por plagas y enfermedades,
abscisión de frutos, dificultad para realizar labores culturales (Ayvar et al., 2007; Garza
et al., 2010).
En México, el cultivo de calabaza es importante en sistemas agrícolas tradicionales de
diversos estados, como Yucatán, Jalisco, Oaxaca, Veracruz y Guerrero, ya que se
asocia el maíz con otras especies como frijol (Phaseolus lunatus), frijol xcoolibuul (P.
vulgaris) y calabaza (Cucurbita spp.) junto con otros cultivos hortícolas bajo el sistema
agrícola de roza–tumba–quema (Vázquez et al., 2009; Rodríguez, 2009). En diferentes
regiones geográficas de Guerrero se cultivan ecotipos de calabaza pipiana (C.
argyrosperma) para la producción de semilla y otros usos alimenticios como calabacita
tierna y forrajeros. Tradicionalmente se cultiva asociada con maíz y otros cultivos en la
temporada de lluvias (López, 2011; Damián et al., 2012). En años recientes se cultiva
para producir semilla en los municipios de Apaxtla de Castrejón, Heliodoro Castillo,
Huitzuco, Iguala, Tepecoacuilco, Cocula y otros municipios en las siete regiones
geográficas del estado de Guerrero. Se ha incrementado recientemente la superficie
sembrada como monocultivo, para la producción de semilla por la rentabilidad de la
misma (Ayvar e. al., 2007; Lira et al., 2009, Financiera Rural, 2011). Una posibilidad
para contribuir a resolver la problemática en la producción de campo de la calabaza
pipiana e incrementar el rendimiento de calabacita tierna y flor, así como semilla, es
cultivarla en espaldera. Para el mercado orgánico certificado se prefieren los frutos de
hortalizas que no han estado en contacto con el suelo durante su cultivo.
El objetivo del presente trabajo fue estudiar los efectos de la agricultura orgánica en
espaldera y de la convencional, para producir flor masculina y calabacita pipiana tierna
(C. argyrosperma), a nivel de huerto familiar.
MATERIALES Y MÉTODOS
El trabajo se desarrolló entre 2012 y 2013 durante el ciclo de riego, en un huerto familiar
ubicado dentro de las instalaciones de la Unidad Académica de Ciencias Agropecuarias
y Ambientales dependiente de la Universidad Autónoma de Guerrero (UACAA-UAGro),
787
4
en Iguala, Gro., localidad Campus Tuxpan. Dicho Campus se encuentra entre las
coordenadas geográficas 18º 25’ 00” LN y 99º 35’ 00” LW a una altura de 760 msnm.
El clima en el sitio experimental, de acuerdo al sistema de clasificación climática de
Cöpen modificado por García (1993) es Awo (w) (i’) g que corresponde al más seco de
los cálidos sub-húmedos. Se presenta una precipitación media anual de 977.15 mm, la
temperatura media anual es de 25ºC. La semilla de calabaza pipiana (C. argyrosperma)
se compró en el mercado (tianguis) de Iguala, Guerrero, México.
Se produjeron plántulas en vasos de unicel de 0.5 L en condiciones de vivero rústico. La
siembra se realizó el 21/diciembre/2012. Se le dieron las condiciones adecuadas de
manejo al cultivo y no se realizó ninguna aplicación de algún tipo de fertilizante
(sintético u orgánico) ni plaguicida (órgano sintético o ecológico) dentro del vivero.
Después de 22 días de la siembra directa, se realizó el trasplante en bolsas de 49.21 L
(60 cm X 60 cm) con un sustrato tierra de cultivo de la institución (arcillosa) mezclada
con estiércol de vaca composteada en una proporción 4:0.5 V/V, se dejó dos plantas
por bolsa para los tres tratamientos. Antes de realizar el trasplante se estableció la
estructura con bambú y malla especial para cucurbitáceas, cada hilera de espaldera fue
de 4.5 m de longitud y se enterraron tres postes de bambú, se instaló la malla y se
alinearon tres bolsas, la distancia entre cada línea de espaldera fue 2 m y 1.5 m entre
cada bolsa. En la hilera que se cultivo con espaldera se produjo en tres bolsas, en T1 y
T2 fue una bolsa. Se estudiaron en campo a cielo abierto tres tratamientos: T1 (testigo
absoluto, ninguna aplicación de plaguicidas y fertilizantes de ningún tipo), T2
(agricultura convencional) y T3 (agricultura orgánica en espaldera). La unidad
experimental fue una bolsa de 49.21 L. Los tres tratamientos se estudiaron bajo el
diseño experimental completamente al azar con 13 repeticiones. Las variables
analizadas con fórmulas (análisis de varianza, prueba de Tukey) (Martínez, 1988)
fueron: Número de flores masculinas que se cosecharon diario por 45 días, rendimiento
de calabacita tierna (g/bolsa) y longitud de la guía principal (cm). No se cuantificó el
estado fitosanitario de las plantas porque no se presentó daño significativo por plagas y
enfermedades. Los riegos se dieron con manguera y las otras actividades de campo
realizadas se muestran en el Cuadro 1.
788
5
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Cuadro 1. Actividades realizadas en los trabajos de campo.
Actividad Agricultura orgánica (T3) Agricultura convencional
(T2)
Preparación de sustrato. Manual Manual
Desinfección del suelo. Solarización con plástico. No se realizó.
Incorporación de materia
orgánica.
Aplicación de estiércol de vaca composteada. No aplicación.
Combate de malas
hierbas.
Acolchado con cartón y plástico el suelo donde se
ubicaron las bolsas. Azadón y a mano cunado fue
necesario.
A mano y azadón.
Manejo agroecológico de
insectos plaga, cuando
fue necesario como
preventivo.
Uso de insecticidas botánicos caseros en infusión
(ajo Allium sativum, higuerilla Ricinus communis,
guamúchil Pithecellobium dulce, cempasúchil Tagetes
erecta en bolsas (atracción de enemigos naturales
contra plagas plagas), Té limón o Zacate limón
Cymbopogon citratus como barreras en bolsas y
nardo Polianthes tuberosa entre las hileras de
siembra de la espaldera.
Insecticidas
organosintéticos
comerciales. Solo aplicación
de Endosulfán, dosis de
acuerdo a etiqueta.
Manejo agroecológico de
enfermedades, cuando
fue necesario como
preventivo.
Uso de fungicidas botánicos caseros, infusión hojas
de nim Azadirachta indica, guamúchil Pithecellobium
dulce, cempasúchil Tagetes. Cal, té de estiércol y té
de frutas, tres aplicaciones.
Fungicidas organosintéticos
comerciales. Solo aplicación
de Promil, dosis de acuerdo
a etiqueta.
Fertilización foliar. Lixiviados de lombriz roja californiana, tres
aplicaciones
Bayfolan, 4 g L -1
agua, dos
aplicaciones.
Micorrizas. No aplicación No aplicación.
Fertilización sintética a
bolsa.
No aplicación Aplicación triple 16, dos
veces.
Abono orgánicos. 1 kg estiércol composteado de borrego, una vez No aplicación.
Número de flores masculinas. El mayor número de flores masculinas (1, 655 por
bolsa) se obtuvo con la agricultura orgánica por presentarse en este caso la mayor
cantidad de plantas (Cuadro 2). Le siguió en rendimiento la agricultura convencional
(805 flores por bolsa), por el manejo técnico que se le dio a las plantas con la aplicación
de fertilizante y plaguicidas organosintéticos. El menor número de flores (539/bolsa) se
obtuvo con el tratamiento testigo, debido a que no se le proporcionó fertilizantes ni
combate de plagas y enfermedades. La flores producidas por los tres tratamientos
789
6
quedan ubicadas dentro de las cantidades que produce esta especie como lo indica en
teoría la CONABIO (2013a) y Sánchez et al. (2006a). La agricultura orgánica fue el
primer tratamiento con el cual se cosecharon flores, seguido de la convencional y por
último el testigo, la variación entre los días en que se inicio la cosecha de las flores en
los tratamientos, y otras características morfológicas observadas de la flor y planta no
sólo se debió a los efectos de los tratamientos, influyó el ambiente y la genética de la
especie como lo indican Sánchez et al. (2006a), Garza et al. (2010) y Cerón (2010). El
incremento de flores con agricultura orgánica respecto a los tratamientos testigo y
convencional fue de manera respectiva 207.4 y 105.6 % (Cuadro 3). Existen varias
evidencias científicas que indican el incremento de los rendimientos en flor en diferentes
hortalizas y otros grupos de cultivos cuando se trabajan de manera orgánica, lo cual
repercute en el incremento del rendimiento de los cultivos (Gómez et al., 2010a;
Márquez-Hernández, 2010) y cuando se incrementó la densidad de población en
calabaza pipiana (C. argyrosperma) (Ayvar et al., 2004; Sánchez et al., 2006b),
calabaza tamalayota (C. moschata) (Sánchez et al., 2006a), sandía (Citrullus. lanatus)
(Camacho y Fernández, 1997; Feltrim, 2011), melón (Cucumis melo) (García, 2009) y
pepino (C. sativus) (Ortiz, 2009).
Rendimiento de calabacita tierna. Con la agricultura orgánica se obtuvo la mayor
producción de calabacita tierna (3, 530.2 g por bolsa) (Cuadro 2). Esto se debió a que
dicha agricultura como parte de la agricultura sostenible, es mejor en varios aspectos
económicos, ecológicos y sociales lo cual beneficia al ambiente y a la sociedad
(Cáceres, 2003; Gómez et al., 2004; Gómez et al., 2010a y 2010b; Márquez-Hernández,
2010).
Cuadro 2. Medias aritméticas de las variables analizadas.
Tratamiento Número de flores masculinas
por bolsa
Rendimiento de calabacita (g
por bolsa)
Longitud de guía
principal (cm)
Testigo absoluto 539 519.2 b 2117
Convencional 805 b * 1047.6 b 2737 b
Orgánico en espaldera 1655 a 3530.2 a 2987 a
Rango mínimo significativo
(Tukey, α=0.05).
61.7 1546.8 59.4
Coeficiente de Variación (%) 11.5 96.5 31.4
* Valores unidos con la misma letra son iguales desde el punto de vista estadístico.
790
7
Cuadro 3. Características agronómicas cuantitativas de interés comercial.
Característica Agronómica * Testigo absoluto Porcentajes de incremento
Orgánica respecto al
testigo
orgánica respecto al
convencional
Rendimiento (flores/bolsa) 41.4 207.4 (165.9) 105.6 (84.4)
Rendimiento (calabacitas)
(g/bolsa)
519.2 579.9 (463.9) 237.0 (189.6)
Longitud de guía principal
(cm)
162.8 41.09 (32.8) 9.1 (7.2)
* En cada característica agronómica, para fines de estimación comercial, su promedio obtenido en el experimento se multiplicó por 0.8. Valores estimados se encuentran en los paréntesis.
En el mayor rendimiento obtenido con la agricultura orgánica, influyó la mayor cantidad
de plantas que se cultivo en espaldera, ya que se realizó una mejor conducción de las
mismas al no cultivarlas a nivel de suelo como se hace de manera tradicional. Es bien
conocido que las cucurbitáceas cultivadas a cielo abierto, se hace en melgas o camas
de manera convencional en la mayoría de casos, lo que ocasiona varios problemas en
el manejo de las plantas de esta familia botánica como: Daños a las guías y frutos por
pisoteo de personas o animales de tracción para labores culturales, maquinaria
agrícola, absición de frutos por estrés hídrico o exceso de agua, daños por plagas y
enfermedades, deficiencias nutricionales, dificultad al realizar aplicaciones de
plaguicidas y para la cosecha. Se han obtenido altos rendimientos de fruto con el uso
de la producción en malla o entutorado en cultivos como sandía (C. lanatus) (Camacho
y Fernández, 1997; López et al., 2011), melón (C. melo) (Robles et al., 2005, Hortalizas,
2012) y pepino (C. sativus) (López et al., 2011; Santamaría, 2013). Por ejemplo, es
posible obtener en seis semanas de 90 a 130 t ha-1 de pepino verde (C. sativus) de
calidad, tamaño, color y forma de fruto demandado por el consumidor, producido en
espaldera a cielo abierto (Santamaría, 2013). En sandía (C. lanatus) híbrida Shadow sin
semilla la productividad total y comercial disminuyó linealmente con el aumento de la
distancia entre plantas. Las distancias estudiadas entre plantas fueron 0.5, 1.0, 1.5 y 2.0
m; en hileras espaciadas de 2.0 m con fertirrigación bajo condiciones de campo (Feltrim
et al., 2011). Al realizar dos experimentos en pepino bajo condiciones de invernadero y
con hidroponía, no hubo diferencias en rendimiento por unidad de superficie al
aumentar la densidad de 9 a 16 plantas m-2, por lo que se recomienda usar la más baja
para este sistema de producción entutorado como lo indica Ortiz (2009).
791
8
Los incrementos de frutos tiernos con la agricultura orgánica respecto al testigo y con
respecto a la agricultura convencional fueron de manera respectiva 579.9 y 237%.
La agricultura orgánica superó en rendimiento de calabacita a la convencional con un
237.0% (Cuadro 3). El sistema de producción con espaldera en cucurbitáceas (siembra
directa o por trasplante), es una posibilidad técnica, y adelantar la producción e
incrementar los rendimientos en el estado de Guerrero, para cultivos destinados al
mercado nacional convencional y orgánico certificado, o para el extranjero. En una
investigación realizada por De Gracia et al. (2005) demostró que la siembra por
trasplante de calabaza kobosha o zapallo, más conocida en México como tamalayota
Cucurbita maxima (Carr.) Millán var. Zapallito, produjo una cosecha anticipada y mayor
rendimiento de frutos comerciales por planta y por unidad de superficie, respecto del
cultivo por siembra directa. En la presente investigación con la agricultura orgánica
primero se empezó a cosechar fruto tierno, le siguió agricultura convencional y por
último fue el tratamiento testigo.
Es pertinente realizar análisis de costos de producción en función de un mercado
específico para aplicar el sistema de espaldera de manera comercial a cielo abierto.
Ejemplos de estos cultivos para los análisis correspondientes y futuras investigaciones,
son: calabacita criolla (flor, fruto) (Cucúrbita pepo ), sandía (Citrullus lannatus), melón
(Cucumis melo), pepino (Cucumis sativus), chilacayote (Curbita ficifolia), chayote
(Sechium edule), calabaza pipiana para producir semilla (flor, fruto tierno y maduro) (C.
argyrosperma), calabazas (Cucurbita spp.) para consumir (personas y animales) fruto
maduro o transformado de diferentes maneras y bule para usos múltiples (Lagenaria
siceraria ).
Longitud de la guía principal. La mayor longitud de guía (2,987 cm) se observó con la
agricultura orgánica, le siguió convencional (2,737 cm) y la menor (2,117 cm) fue
obtenida en el testigo (Cuadro 2). Se estima que a mayor longitud de guía en
cucurbitáceas es mayor la producción de flores masculinas y femeninas, existe una
relación numérica entre el sexo de estas flores. Lo cual es una característica genética
que puede ser influenciada agronómicamente en diferentes especies de calabazas
como lo indican De Grazia et al. (2003 y 2005) y Sánchez et al. (2006a y 2006 b). Esta
relación y otras características, como vida en florero de flores masculinas cosechadas
durante la vida reproductiva de las guías, vida en anaquel de todos los frutos
cosechados, caracterización morfológica de las guías con flores y frutos; motivo de
792
9
futuros estudios. Estos resultados fueron los esperados, ya que se ha demostrado que
la agricultura orgánica supera desde el punto de vista agroecológico a la agricultura
convencional como lo indican varios autores (Altieri 1999; Pérez-Magaña, 2008;
Rodríguez et al., 2009). El cultivo en espaldera o entutorado en cucurbitáceas permite
incrementar la densidad de plantación con el consecuente incremento en la producción,
además de que es fácil su instalación y manejo práctico de agroquímicos, realización de
labores culturales con mayor facilidad; ya que no se perjudica a las guías con
herramientas de trabajo, pisoteo por personas o por animales con los que se dan los
cultivos o con maquinaria agrícola y la cosecha.
En la presente investigación se cosechó con menor trabajo flor masculina y fruto tierno
de calabacita de guía, así como realizar los trabajos de campo necesarios de manera
más prácticos (Robles et al., 2005; Ayvar et al. 2007; Garza et al., 2010).
CONCLUSIONES
Con la agricultura orgánica practicada en espaldera se obtuvo mejores rendimientos de
flor masculina de calabaza pipiana (Cucurbita argyrosperma); calabacita tierna y
longitud de guía principal.
La agricultura orgánica en espaldera superó a la agricultura convencional en número de
flores masculinas, rendimiento de calabacitas tiernas y longitud de guía principal; de
manera respectiva en un 105.6, 237.0 y 9.1 %.
La agricultura orgánica en espaldera superó 207.4 % al testigo en número de flores
masculinas, 579.9% en rendimiento de calabacitas tiernas y un 41.09 % en la longitud
de guía principal.
AGRADECIMIENTOS
A lo estudiantes 5º semestre del programa educativo Ing. en Agroecologia que
participaron en el establecimiento del experimento, como apoyo didáctico en la unidad
de aprendizaje de Diseños Experimentales, la cual se imparte en la Unidad Académica
de Ciencias Agropecuarias y Ambientales dependiente de la Universidad Autónoma de
Guerrero. Altamirano Alvira Ignacio Manuel, Brito Miranda David, Carranza Taboada
Carlos Moisés, Chaves Días Laura Nahomi, De Aquino Rosales María Magdalena, De
La Cruz Jiménez Rafael, García Aburto Norma, García Solano Guadalupe, Gonzáles
Carranza Belén, Jiménez Sánchez Julio Cesar, Litos Reyna, Yesenia, Mundo Bahena
793
10
Armando, Pesero Velásquez Maricela, Román Ocampo José Luis, Rosendo Salgado
María del Rosario, Salgado Galván Pavel, Valdez Ojeda Daniel.
A los estudiantes del 4º semestre del programa educativo Ing. en Agroecologia que
participaron en algunas actividades de campo durante el desarrollo del experimento,
como apoyo didáctico en la unidad de aprendizaje de Agricultura Orgánica, la cual se
imparte en la misma institución. Arritzon Ozuna Ana Patricia, Benitez Uribe Erick, Castro
Martínez José Ezequiel, de La Cruz Tepeco Adilene, Gómez Sánchez Santiago,
Rosendo Brito Seth Emmanuel.
Al Dr. Raúl Tovar Tavera, presidente municipal de Iguala de la Independencia período
2008-2012, por haber patrocinado parte de la presente investigación. Persona que
apoya a la agricultura sostenible y en particular a la agricultura orgánica para el
beneficio social del país.
A todos los estudiantes de los diferentes semestres que visitaron o ayudaron en
algunos trabajos de campo, como material didáctico de apoyo a sus diferentes cursos.
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801
PRODUCCIÓN ORGÁNICA DE PEPINO (Cucumis sativus L.) EN CASASOMBRA CON BIOFERTILIZANTES Y ACOLCHADO PLÁSTICO
Ricardo Hugo Lira Saldivar1, Estevan Vázquez Santiago2, Luis Alonso Valdez Aguilar2, Antonio
Cárdenas Flores1, Luis Ibarra Jiménez1, y Marcela Hernández Suárez2
1Departamento de Plásticos en la Agricultura, Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA).
Saltillo, Coah., México. [email protected]. 2Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro.
Buenavista, Saltillo, Coah.
RESUMEN
Con el objetivo de conocer el efecto de los biofertilizantes en las diferentes etapas de
crecimiento y desarrollo del pepino (Cucumis sativus L.), se evaluó el efecto de dos
biofertilizantes comerciales: Azotón (a base de esporas de Azospirillum brasilense,
Azotobacter spp., y Bacillus spp.) y Ecorriza, conteniendo el hongo Glomus intraradices,
acompañados con dos porcentajes de fertilización (50 y 100%) de la dosis
recomendada para esta hortaliza. El cultivo se estableció en suelo con y sin acolchado
plástico en condiciones de casasombra. En este trabajo se utilizó un diseño en bloques
al azar con ocho tratamientos y cuatro repeticiones, y para el análisis estadístico de los
resultados se utilizó un arreglo factorial 2x2x2. Los resultados arrojaron diferencias
altamente significativas para el factor biofertilización en la variable altura de plantas a
los 60 días después de la siembra (DDS) y en el área foliar a los 45 DDS; también para
los factores: acolchado y fertilización NPK a los 45 DDS en la biomasa seca. En la
variable rendimiento se encontró efecto en la interacción acolchado X biofertilización X
fertilización. Estos resultados sugieren que los biofertilizantes son una alternativa
ecológica y económica para utilizarlos como sustitutos parciales de la fertilización
tradicional en el cultivo de pepino en condiciones de casasombra; sin embargo, es
necesario validar estos resultados.
PALABRAS CLAVE: Biofertilizantes, rizobacterias, micorrizas, casasombra.
INTRODUCCIÓN
El pepino en uno de los cultivos hortícolas más populares a nivel mundial para
producirlo en condiciones protegidas y en campo abierto. Está adaptado para
desarrollarse bien durante el ciclo primavera-verano así como en otoño-invierno y crece
rápidamente con temperaturas entre 24-29°C (Mohammadi y Mahmoud, 2010). Es
802
ampliamente consumido en ensaladas frescas o fermentado (pickles) o como un vegetal
cocinado. Entre las 52 especies de Cucumis, C. sativus tiene el valor económico más
importante (Pulok et al., 2012). En México la producción de pepino se encuentra entre
las principales hortalizas cultivadas para exportación; durante el año 2012 (SIAP), la
producción total de esta cucurbitácea fue de 450,132 toneladas. Es un cultivo
importante producido en zonas tropicales y subtropicales del mundo, manteniendo una
posición muy codiciada en el mercado mundial de los vegetales. Es nativo de la India,
siendo una de las hortalizas más nutritivas, ricas en vitaminas y minerales como P, K,
Ca y Fe. Las plantas producen frutos tiernos continuamente pero a diferencia de las
otras cucurbitáceas, los frutos de pepino se cosechan normalmente cuando aún están
verdes o inmaduros (Sumathi et al., 2008).
Globalmente los productos hortícolas se destacan por pertenecer a un mercado en
crecimiento, generadores de divisas y empleos. En los últimos 20 años han recibido un
gran impulso en la investigación biotecnológica; en especial para la producción en
condiciones de agricultura sostenible (Mohammadi et al., 2011), ya que un moderno
paradigma es usar extractos, aceites vegetales, control biológico, bioplaguicidas,
microorganismos antagonistas, e inductores de resistencia (Ongena et al., 2007). El
deterioro ecológico causado por la agricultura tradicional basada en tecnología de la
“revolución verde”, tiene como principales causas el manejo inadecuado de los recursos
suelo y agua, así como el incremento en el uso de los agroquímicos sintéticos (AQS).
Por ello es necesario incorporar tecnologías que nos permitan minimizar esos productos
nocivos en los sistemas agrícolas convencionales (Bailey et al., 2009); tal es el caso de
los biofertilizantes (BF) que pueden ayudar a reducir el deterioro ecológico, así como
disminuir los costos de producción (Phua et al., 2012).
El término BF se ha utilizado para designar a aquellos bioproductos que contienen
microorganismos (MICs) vivos que cuando se aplican a la semilla, planta o suelo,
colonizan la rizósfera o su interior y promueven el crecimiento debido al incremento de
los nutrientes que ponen a disposición de las plantas (Kurd et al., 2012). Las
rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (RPCV) y los hongos micorrícicos
arbusculares (HMA), son los MICs mas empleados como BF, ya que estimulan el
crecimiento de las plantas y mejoran su estado nutricional, generando incrementos en
rendimiento y en la eficiencia de la fertilización tradicional (Terry-Alfonso y Leyva-Galán,
2006). Las RPCV benefician a las plantas fijando N2; produciendo fitohormonas y
803
sideróforos; solubilizando fosfato y sintetizando enzimas; además mediante
antagonismo ejercen biocontrol de fitopatógenos (Mohammadi y Sohrabi, 2012). Los
HMA participan en la nutrición de las plantas mediante un proceso simbiótico que
permite aumentar la absorción de los nutrientes menos móviles, fundamentalmente el P
y también de micronutrientes como el Zn y Cu, e influyen en la absorción de agua
(Ortas, 2010). Las micorrizas desarrollan un extenso micelio que explora regiones del
suelo inaccesibles a la raíz, incrementando la captación de nutrientes como P y N,
favoreciendo el crecimiento de la planta. Además, contribuyen a reducir los daños
ocasionados por estreses bióticos y abióticos, incluyendo a contaminantes del ambiente
como los metales pesados (Bashan et al., 2006).
El cultivo de pepino es de gran importancia económica para México y ante la escasa
información que existe sobre su producción en condiciones de casasombra, suelo
cubierto con acolchado plástico y utilizando biofertilizantes que pudiesen reducir el uso
de fertilizantes sintéticos, se realizó una investigación que permitiera comparar el efecto
de la fertilización tradicional (NPK) y de biofertilizantes bacterianos y fúngicos. Por lo
tanto, el objetivo de este trabajo fue analizar el efecto de la coinoculación de dos
biofertilizantes comerciales: Azotón y Ecorriza, en el crecimiento y rendimiento del
cultivo de pepino en un suelo con acolchado plástico y en condiciones de casasombra,
comparando los resultados obtenidos con la fertilización tradicional al 100% y una
subdosis de 50%.
MATERIALES Y MÉTODOS
Características de la casasombra, material vegetativo y biofertilizantes. La
investigación se realizó en los meses de julio a octubre del 2011 en el campo
experimental del CIQA, en Saltillo, Coahuila. El suelo del lote experimental es de textura
arcillo-limosa, con pH de 7.8. El trabajo se efectuó en condiciones semiprotegidas en
una casasombra (12.5 m × 25 m × 5.2 m), cubierta con malla de color cristal de 50% de
transmisión de luz. La malla de polietileno con monofilamentos redondos de alta
resistencia es contra insectos y se caracteriza por ser ligera, transparente, y
estabilizada contra luz UV. La instalación del sistema de riego se realizó en la parte
superior de la cama, utilizando cintillas con goteros a 30 cm de distancia, con un gasto
hidráulico de 1 lph a una presión de 9 PSI. Después de colocar la cintilla se procedió a
instalar la película de acolchado plástico coextruída color blanco-negro, dejando la cara
804
blanca sobre la parte superior de la cama de siembra. Las semillas de pepino fueron del
híbrido Poinsett, de la empresa Seminis, mientras que los biofertilizantes Azotón y
Ecorriza fueron de Greencorp Biorganiks; así como los insecticidas y repelentes;
acaricidas; fungicidas; bactericidas y un nematicida, usados como preventivos y
curativos.
Diseño experimental y tratamientos aplicados. En el experimento se utilizó un diseño
bloques al azar con ocho tratamientos y cuatro repeticiones y para el análisis de
resultados se usó un arreglo factorial combinatorio. La parcela experimental estuvo
integrada por 320 plantas, teniendo 10 plantas en cada repetición. Las variables
evaluadas fueron: altura, área foliar, índice de clorofila, longitud, diámetro, peso de
frutos, y rendimiento total. La siembra se realizó el 26 de julio del 2011. Las semillas
sembradas en los tratamientos con biofertilizantes se inocularon siguiendo las
indicaciones en la etiqueta de los productos; además se aplicaron a la base del tallo de
las plantas a los 7, 14 y 21 días después de la siembra (DDS). La fertilización sintética o
convencional se hizo cada tercer día mediante el sistema de riego por goteo, distribuida
la dosis durante todo el ciclo del cultivo. Las variables altura, número de hojas, área
foliar y biomasa seca, fueron medidas a los 30, 45 y 60 DDS, y el contenido de clorofila
a los 30 DDS. Los tratamientos evaluados fueron: 1) 100-100-P-50K SA; 2) 200N-200P-
100K SA; 3) 100N-100P-50K SA + E* +A**; 4) 200N-200P-100K SA + E +A; 5) 100N-
100P-50K CA; 6) 200N-200P-100K CA; 7) 100N-100P-50K CA + E +A; 8) 100N-100P-
50K CA + E +A. Donde: SA = sin acolchado; E* + A** = Ecorriza + Azoton; CA = con
acolchado.
Variables morfo fenológicas analizadas. La altura (m) se midió desde la base del tallo
hasta el ápice del eje principal de la planta. El área foliar (cm2) se registró con un
medidor estacionario LI-COR, modelo 300. El peso seco de hojas (gr) se determinó
después de 72 h de secado a 65°C hasta alcanzar peso constante. La longitud,
diámetro y peso de los frutos se midió con regla, vernier, y una balanza analítica,
respectivamente. El contenido relativo de clorofila se midió con un instrumento Minolta
SPAD-502, el cual mide las absorbancias de la hoja en el rojo y cerca de la región
infrarroja. Con estas dos absorbancias, el SPAD calcula un valor numérico que es
proporcional a la cantidad de la clorofila en hojas. La densidad de tricomas o
pubescencia en hojas de plantas de pepino desarrolladas dentro y fuera de la
casasombra, fueron caracterizadas con un estereoscopio modelo Lieca MZ6 y las
805
imágenes obtenidas se procesaron en el analizador de imágenes Image Pro Plus,
Versión 7.0.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Altura y área foliar de plantas. El análisis de varianza que se presenta en el Cuadro 1,
revela que para el factor biofertilización hubo diferencia altamente significativa a los 60
DDS. La comparación de medias mostró que las plantas inoculadas no afectaron esta
variable durante las mediciones a los 30 y 45 DDS, pero si a los 60 DDS (Figura 1)
cuando el tratamiento 6 con acolchado y 100% de fertilización NPK mostró ser
estadísticamente superior, pero igual que el tratamiento 4 sin acolchado y 100% de la
fertilización NPK; así como el 5 con 50% de la fertilización NPK con acolchado, y al
tratamiento 7 con 50% de la fertilización NPK con acolchado + Ecorriza + Azotón. Estos
resultados revelan que aún y cuando las plantas de los tratamientos que recibieron una
subdosis de fertilizante, pero se coinocularon con RPCV y HMA, lograron tener un
crecimiento similar que aplicando la dosis al 100% de la fertilización sintética.
Los resultados antes señalados son coincidentes con los de García-González et al.
(2005), quienes consignaron que semillas de trigo inoculadas con la mezcla de A.
brasilense y A. lipoferum con fertilización al 50% de urea, tuvieron un efecto equivalente
al de las plantas fertilizadas con 100% de urea pero sin inocular. Por su parte, Abak et
al. (2010) al aplicar micorrizas en el cultivo de melón en invernadero, encontró que las
plantas inoculadas tuvieron mejor respuesta que las no inoculadas. El estudio de Terry-
Alfonso y Leyva-Galán (2006) también reportan que las plantas de tomate coinoculadas
con A. brasilense + G. clarum mostraron una mayor altura. Saldajeno y Hyakumachi
(2011) utilizando la rizobacteria Fusarium equiseti y la micorriza G. mosseae, hallaron
que la coinoculación de ambos MICs no sólo estimularon el crecimiento de las plantas
de pepino, sino que además redujeron la severidad de las enfermedades conocidas
como antracnosis y damping-off.
Resultados análogos fueron reportados por Chandanie et al. (2009), quienes también
encontraron que G. mosseae y los hongos promotores del crecimiento Penicillium
simplicissimum y Trichoderma harzianum, incrementaron el crecimiento de plantas de
pepino y además inhibieron el daño del damping off. Estos efectos generadores del
crecimiento en las plantas pueden ser atribuidos a que las RPCV fijan N2; producen
fitohormonas y sideróforos; solubilizan P y sintetizan enzimas benéficas para las plantas
806
(Mohammadi y Sohrabi, 2012). Los HMA mediante simbiosis aumentan la absorción de
nutrientes menos móviles como el P y también de los micronutrientes Zn y Cu; además
intervienen en la absorción de agua (Ortas, 2010).
En cuanto al área foliar se encontraron diferencias altamente significativas a los 45 DDS
(Cuadro 1). El trabajo de Afkari-Bajehbaj (2010) reporta que al aplicar Azospirillum en
cultivares de girasol obtuvo mayor área foliar. Por su parte, López-Moctezuma (2003)
señala que la aplicación de HMA y RPCV del género Bacillus en plantas de papayo,
resultó en mayor área foliar; en su reporte también menciona que no hubo efecto de
sinergismo entre las bacterias utilizadas, ya que fueron más eficientes inoculadas por
separadas que juntas o coinoculadas. Asimismo, Espin et al. (2010) obtuvo mayor área
foliar en plantas de tomate de árbol establecidas en suelos micorrizados.
Peso seco de hojas. Para esta variable se encontró diferencia estadística altamente
significativa en el factor acolchado y dosis de fertilización a los 45 DDS (Cuadro 1). Esto
pudiese deberse a que el acolchado plástico condiciona el estado físico-químico del
suelo y la reacción bioquímica y química del mismo, influyendo en una mejor
nitrificación, lo que se traduce en un mayor contenido de materia seca (Bu et al., 2008).
Cuadro 1. Índice relativo del contenido de clorofila, área foliar, peso seco de hojas y altura de plantas de pepino en condiciones de casasombra.
FV IRCC
30 DDS
AF (cm2)
45 DDS
PSH (gr)
45 DDS
AP (cm)
60 DDS
Acolchado 2123.3 ns 12821204.0 ** 508.8** 0.000 ns
Biofertilización 14.2 ns 809840.2 ns 1.5 ns 0.580 **
Fertilización NPK 475.3 ns 2728058.7 ns 419.0 ** 0.141 ns
Acol*Biofer 550.0 ns 52380.1 ns 22.7 ns 0.062 ns
Acol*Fert 2.7 ns 48932.4 ns 80.0 ns 0.100 ns
Biofer*Fert 360.0 ns 2055040.2 ns 75.6 ns 0.000 ns
Biofer* Acol*Fert 1136.0 ns 627946.9 ns 25.2 ns 0.048 ns
Error 758.9 1169311.7 39.5 0.036
CV (%) 12 15.01 16.4 7.32
*,**,ns = significancia a p≤0.05, significancia a p≤0.01 y no significancia respectivamente. IRCC=índice relativo del contenido de clorofila. AF = área foliar a los 45 DDS; PSH= peso seco de las hojas a los 45 DDS y AP = altura de plantas a los 60 DDS.
807
(T1=100N-100P-50K sin acolchado; T2=200N-200P-100K sin acolchado; T3=100N-100P-50K sin acolchado+ Ecorriza+Azotón; T4=200N-200P-100K sin acolchado+ Ecorriza+Azotón; T5=100N-100P-50K con acolchado; T6=200N-200P-100K con acochado; T7=100N-100P-50K con acolchado + Ecorriza+Azotón; T8=200N-200P-100K con acolchado + Ecorriza+Azotón).
Figura 1. Altura de plantas de pepino a los 30, 45 y 60 días después de la siembra.
El-Borollos y Oraby (2012) obtuvieron incrementos significativos en el peso seco de
plantas de pepino al aplicar las especies de RPCV Bacillus subtilis, Pseudomonas
fluorescens y Azotobacter chroococcum. Estudiando la biofertilización en plántulas de
cacao en vivero, Aguirre-Medina et al. (2007) encontraron que el empleo de BF
favorecieron la producción de materia seca; los mismos autores al experimentar con
Coffea arabica obtuvieron mayor peso seco en las plantas coinoculadas con A.
brasilense y G. intraradices; sin embargo, Los resultados no fueron consistentes en los
tres muestreos que se hicieron a los 30, 45 y 60 DDT. Por su parte, Melgares-de Aguilar
(2004) estudiando los efectos de G. intraradices en el cultivo de lechuga tipo Iceberg,
reporta que no se encontraron diferencias estadísticas significativas en el peso seco de
plantas debido a la aplicación de esa micorriza. En cambio en el presente trabajo con
pepino en casasombra, la subdosis de 50% de fertilización más BF fue
estadísticamente igual que la dosis completa (100%) de fertilización NPK. Esto sugiere
que una subdosis de fertilizante tradicional mas la coinoculación de BF, pueden
compensar una dosis relativamente baja de NPK sintético.
Longitud, diámetro, peso de frutos y rendimiento. En relación con estas variables, el
análisis estadístico no reveló diferencias significativas entre tratamientos (Cuadro 2); ya
sea por la coinoculación de BF y acolchado, o por la dosis completa de fertilización
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8
Alt
ura
(m)
30 dds 45 dds 60 dds
ab
ab
b ab ab
a
b ab
a
a a
a
a
a a a a a a
a a a a a
808
NPK. Estos resultados son similares a los reportados por Padilla et al. (2006) al aplicar
BF en el cultivo de melón con acolchado plástico.
En cuanto al rendimiento total por planta, el análisis de varianza revela que para los
factores acolchado, biofertilización y dosis de fertilización no hubo diferencias
estadísticas significativas. Sin embargo, si se detectaron para la interacción de segundo
orden (biofertilización X acolchado X fertilización química). La Figura 2, muestra que es
posible obtener rendimientos similares a las plantas fertilizadas al 100% de la dosis
recomendada NPK, que cuando se aplica una subdosis (50%) pero acompañada de BF.
Cuadro 2. Diámetro, longitud, peso de frutos y rendimiento de pepino en condiciones de casasombra, con y sin acolchado plástico, con fertilización tradicional NPK y con coinoculación de biofertilizantes.
B DF (cm) LF(cm) PF (gr) REND (kg)
Acolchado 0.095 ns 1.156 ns 6370.1 ns 0.678 ns
Biofertilización 0.181 ns 1.797 ns 10914.1 ns 0.032 ns
Fertilización 0.000 ns 0.347 ns 0.663 ns 0.003 ns
Acol*Biofer 0.275 ns 0.222 ns 5403.8 ns 0.369 ns
Acol*Fert 0.010 ns 0.135 ns 469.3 ns 1.140 ns
Biofer*Fert 0.042 ns 0.078 ns 2466.5 ns 0.022 ns
Biofer* Acol*Fert 0.072 ns 0.222 ns 769.2 ns 1.487 ns
Error 0.082 1.220 3647.8 0.323
CV % 4.87 4.78 12.5 22.33
DF=diámetro del fruto, LF=longitud del fruto, PF=peso del fruto, REND=rendimiento.
Este hecho implica una sustancial reducción de los costos de cultivo por concepto de
fertilización; así como un aumento en la eficiencia en el uso de fertilizantes químicos,
pues con una subdosis del 50% NPK se obtuvieron rendimientos similares a los
producidos con fertilización al 100% de lo recomendado. Esto sugiere que el daño al
ambiente se vería reducido al aplicar menos fertilizantes químicos, al hacer uso de BF.
El trabajo de Mohammadi y Sohrabi (2012) menciona que los incrementos en
rendimiento debido a los BF han sido más consistentes en cultivos anuales que en
hortalizas, y que esto pudiera atribuirse a que tienen una gran demanda de nutrimentos
para abastecer la gran cantidad de frutos que producen corte tras corte, o por otras
809
causas que aun no se esclarecen. Sin embargo, Youssef et al. (2010) señalan que la
mayor producción de biomasa y rendimiento en plantas de pepino, pudiera atribuirse a
que las plantas inoculadas con biofertilizantes tienen una mayor capacidad de mantener
una alta tasa de fotosíntesis neta y un mejor estatus nutrimental (alta concentración de
P, K, Mg, Fe, Zn y Mn), comparadas con las plantas no inoculadas.
Índice relativo del contenido de clorofila (IRCC). Las diferencias entre las medias del
IRCC no fueron estadísticamente significativas (Figura 3). Resultados similares fueron
reportados por Cepeda-Guzman (2010) al inocular A. brasilense y G. intraradices en
plantas de tomate cherry, ya que las plantas testigo fueron las que presentaron mayor
valor del IRCC.
Figura 2. Rendimiento de frutos de pepino por planta debido al efecto de las combinaciones de niveles de fertilización tradicional NPK con biofertilización y acolchado plástico en casasombra.
Estos efectos difieren de lo obtenido por Pereira et al. (2001), ya que ellos encontraron
un contenido superior de clorofila en plantas de Eucalyptus camaldulensis micorrizadas
por G. intraradices y G. mosseae en comparación con las plantas no inoculadas. Por su
parte, Manoharan et al. (2010) también reportan que plantas de Erythrina variegata
inoculadas con G. mosseae manifestaron mayores contenidos de clorofila a y b, así
como carotenoides, en comparación con las plantas no inoculadas.
Densidad de tricomas en hojas de pepino. Al realizar observaciones microscópicas
de hojas de la planta de pepino cultivadas en casasombra (Figura 4), y al compararlas
con otras establecidas en campo abierto con la misma fecha de siembra, se detectó
2.47 2.60 2.69
2.39 2.49 2.51
1.96
3.27
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
SINBIOFERTILIZANTESIN ACOLCHADO
SINBIOFERTILIZANTECON ACOLCHADO
CONBIOFERTILIZANTESIN ACOLCHADO
CONBIOFERTILIZANTECON ACOLCHADO
Ren
dim
ien
to (
Kg/
pla
nta
)
50 % Fertilización química 100% Fertilización química
810
que las primeras presentaron mayor área foliar y menor cantidad de tricomas, que las
hojas de plantas de pepino cultivadas al aire libre (Figura 5). Resultados análogos
respecto a la mayor densidad de tricomas en plantas de pepino bajo condiciones de
campo abierto, en comparación con plantas que estuvieron sombreadas han sido
previamente reportados (Sumathi et al., 2008).
T1=100N-100P-50K sin acolchado; T2=200N-200P-100K sin acolchado; T3=100N-100P-50K sin acolchado+ Ecorriza+Azotón; T4=200N-200P-100K sin acolchado+ Ecorriza+Azotón; T5=100N-100P-50K con acolchado; T6=200N-200P-100K con acochado; T7=100N-100P-50K con acolchado + Ecorriza+Azotón; T8=200N-200P-100K con acolchado+ Ecorriza+Azotón.
Figura 3. Índice del contenido relativo de clorofila (IRCC) en las hojas de plantas de pepino a los 30 días después de la siembra. Otros trabajos como el de Molina-Montenegro (2008), mencionan que los tricomas
actúan como un sistema de defensa contra la excesiva la radiación solar incidente;
como protector de la planta contra bajas temperaturas; contra el efecto abrasivo del
viento para reducir la tasa transpirativa al proteger los estomas de un ambiente hostil a
campo abierto y como estructuras morfológicas que protegen a las plantas contra la
radiación UV-B+ (Robson y Aphalo, 2012). Además de lo antes señalado Akira et al.
(2012) indica que los tricomas también son utilizados por algunas plantas como defensa
contra especies herbívoras como Aphthona strigosa (Coleoptera) y Ascotis selenaria
(Lepidoptera).
El hecho de que las plantas desarrolladas a campo abierto tuvieran mayor densidad de
tricomas en comparación con aquellas que se encontraban en el interior de la
casasombra recibiendo menor intensidad de radiación, pudiese significar que la planta
190
200
210
220
230
240
250
260
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8
Clo
rofi
la (
IRC
C)
30 dds
a
a
a
a
a
a a
a
811
invierte menos fotosintatos en producir tricomas y quizá esa fuente de energía sea
utilizada en los procesos de crecimiento y desarrollo. Sin embargo, esta suposición
necesita ser comprobada en estudios posteriores.
Figura 4. Vista microscópica (50X) del lado abaxial de las hojas de pepino cultivadas dentro de una casasombra mostrando muy escaza densidad de tricomas.
Figura 5. Vista microscópica (50X) del lado abaxial de las hojas de pepino cultivadas en campo abierto en las que se puede apreciar una alta densidad de tricomas.
CONCLUSION
La coinoculación con la RPCV A. brasilense y el HMA G. intraradices tuvo una función
importante en el cultivo de pepino, ya que benefició el crecimiento y desarrollo de las
plantas, lo cual resultó en rendimientos estadísticamente similares en comparación con
la fertilización tradicional en casasombra, pero reduciendo el posible efecto
contaminante de los fertilizantes sintéticos o tradicionales e incrementando su
rentabilidad potencial al reducir la cantidad de fertilizante NPK.
812
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815
PRODUCCIÓN DE FORRAJE DEL FRIJOL CHINO EN FUNCIÓN DE LA DISTANCIA ENTRE HILERA Y ESTIÉRCOL BOVINO EN CLIMA TEMPLADO
Patricio Apáez Barrios1, J. Alberto S. Escalante Estrada, Ma. Teresa Rodríguez González,
Maricela Apáez Barrios
1Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo. [email protected],
RESUMEN
El frijol chino (FCH), además de utilizarse en la alimentación humana, también es
empleado como forraje de alta calidad nutricional. Su cultivo se ha limitado a
condiciones de clima cálido, sin embargo, en clima templado se ha logrado producir
forraje, aunque el rendimiento es bajo, prácticas de manejo como el acortamiento en la
distancia entre hilera y aplicación de estiércol, podrían incrementarlo. Además este
último puede contribuir a una producción sostenible. El objetivo fue determinar en FCH
en clima templado, el efecto de la distancia entre hilera y estiércol bovino sobre: a) el
tamaño y duración del dosel vegetal, índice de verdor, producción de forraje y área
específica foliar. En clima templado, bajo condiciones de lluvia estacional se realizó la
siembra a distancias entre hilera de: 40 cm (DH40, 12.5 pl m-2) y 80 cm (DH80, 6.25 pl
m-2) y tres niveles de estiércol bovino: sin estiércol (SE,0 kg ha-1), dosis media (DME,
3000 kg ha-1) y dosis alta (DAE, 6000 kg ha-1). La temperatura máxima y mínima
promedio durante el estudio fue de 28.7 y 8.3°C, respectivamente, con precipitación
acumulada de 218 mm. La producción de forraje se modificó por efecto de la DH y dosis
de estiércol. La combinación DH40-DAE y DH40-DME generaron la mayor producción
de forraje en materia seca (223 a 238 g m-2) y fresca (1442 a 1564 g m-2), como
consecuencia del mayor número de hojas verdes, índice y duración del área foliar. El
estiércol provocó incrementos en el índice de área foliar y área específica foliar. En
clima templado se logra aumentar la producción de forraje del FCH, con el acortamiento
en la DH y aplicación de estiércol.
PALABRAS CLAVE: Vigna unguiculata, materia seca, área específica foliar, índice de
verdor.
816
INTRODUCCIÓN
El frijol chino (Vigna unguiculata (L) Walp), se utiliza en la alimentación humana como
grano y vaina verde, también es importante por su uso forrajero. Ha sido evaluado para
la alimentación de rumiantes, con excelentes respuestas en el mejoramiento de los
niveles de nitrógeno amoniacal en rumen (García et al., 2002). El forraje antes de la
floración, presenta la más alta calidad nutricional, en conjunto, tallo-hojas contienen
hasta 19% de proteína, 50% de fibra bruta, 1.4% de cenizas, 1.5% de K y 1.0% de Mg.
Las hojas presentan mayor digestibilidad (75%) que los tallos (56%) (Díaz et al., 2002;
Ayan et al., 2012).
El FCH, se establece en gran variedad de suelos y está adaptado a condiciones de
clima cálido. Sin embargo, en clima templado, Apáez et al. (2010) encontraron
producción de forraje seco de 154 g m-2, por lo que puede ser otra alternativa forrajera
en estas condiciones. Aunque este rendimiento se considera bajo, podría incrementarse
a través de prácticas de manejo como, mayor densidad de población mediante
reducción de la distancia entre hilera y aplicación de estiércol. Al respecto, en especies
como frijol común (Phaseolus vulgaris) y girasol (Helianhus annuus L.) Escalante (1995)
y Olalde et al. (2000) reportan aumento en la producción de materia seca con
densidades de población altas, como consecuencia de una mayor y más temprana
cobertura de dosel vegetal, con lo cual se capta mayor radiación y se hace más
eficiente el uso de insumos.
Por otra parte, el uso de abonos orgánicos contribuye a la producción agrícola de
manera sostenible y es una alternativa a la fertilización inorgánica, la cual además de
resultar cara, provoca daños ambientales (Brechelt, 2005). El estiércol bovino en base
seca, al incorporarlo al suelo aporta en promedio 5% de N, 0.6% de P, 2% de K, 1.2%
de Mg y 2% de Na, principalmente. Además, aumentan el contenido de MO, cuyo nivel
adecuado mejora la capacidad de intercambio catiónico, mejora la estructura del suelo,
evita la erosión y permite el desarrollo de micro y macrofauna benéfica. El estiércol
fuente de N principalmente, mejora la producción de forraje, debido al aumento del área
foliar, índice de área foliar y duración de la misma, ocasionado por un mayor
crecimiento de la lámina foliar (Abayomi et al., 2008). También se puede incrementar el
índice de verdor, muy relacionado con el contenido de clorofila y actividad fotosintética.
También puede elevar el área foliar específica (AEF, índice de espesor y densidad de la
817
hoja). Una mayor AEF favorece la apetencia y fragilidad de las hojas y disminuye la
lignificación (Castro et al., 2000). En FCH, este tipo de estudios son limitados.
Por lo tanto, el objetivo del presente estudio fue determinar en FCH en clima templado,
el efecto de la distancia entre hilera y dosis de estiércol sobre: a) el tamaño y duración
del aparato fotosintético, índice de verdor, área específica foliar, y producción de forraje
y b) determinar la combinación de distancia entre hilera y dosis de estiércol que genere
el mayor rendimiento de forraje.
MATERIALES Y MÉTODOS
El estudio se estableció en Montecillo, Texcoco, Edo. de México, Méx. (19°27´36´´ LN,
98°54´14´´LO y 2249 m de altitud). El clima es templado con régimen de lluvias en
verano (García, 2005). El promedio de temperatura máxima es de 29 °C y mínima de
8.3 °C. El suelo de siembra es de textura franco arcillo arenoso, densidad aparente de
1.22 g cm-3, pH alcalino (8.2), salinidad baja (0.55 ds m-1), moderadamente alto en
materia orgánica (2.71%), bajo en N-inorgánico (3.46 ppm) y muy alto en P-Olsen (117
ppm).
El 11 de mayo de 2012 se sembró FCH (dos plantas por mata) a distancias entre hileras
de: 40 cm (DH40, 12.5 pl m-2) y 80 cm (DH80, 6.25 pl m-2) y tres niveles de estiércol
bovino: sin estiércol (SE,0 kg ha-1), dosis media (DME, 3000 kg ha-1) y dosis alta (DAE,
6000 kg ha-1). La combinación generó seis tratamientos, los cuales se distribuyeron en
campo en diseño de bloques completos al azar en parcelas divididas con cuatro
repeticiones. La unidad experimental fue de 5.0 x 2.4 m.
Antes de la siembra, el estiércol solarizado se mezcló con la capa superficial del
terreno, después de aplicar un riego.
El forraje se cosechó a los 90 dds (preantesis del cultivo), previó a esto, se determinó el
tamaño del dosel vegetal, para ello se muestrearon cuatro plantas dentro de la parcela
útil de cada unidad experimental. Se contabilizó el número de hojas verdes por m2
(NHV) y con un integrador electrónico (LI-COR 3100) se midió el área foliar (sin incluir
peciolos). Se calculó el índice de área foliar (IAF) y duración del área foliar total (DAFT),
a partir de las siguientes ecuaciones: IAF = (AF/NP)*DP/100 dm2, donde AF = área
foliar (dm2), NP = número de plantas muestreadas y DP = número de plantas por m2.
818
DAF = (IAF) (T), donde: T = días después de la siembra. También se determinó el
índice de verdor con el medidor de clorofila (Minolta SPAD 502).
Las plantas se separaron en hojas y tallos, se registró el peso fresco (materia fresca
total, MF) y posteriormente se secaron a 80°C en una estufa de circulación de aire
forzado hasta peso constante, para obtener la materia seca de hojas (MSH), tallos
(MST) y total (MS).
También se determinó el área específica foliar (AEF) con la ecuación: AEF = AF/PH,
donde: PH = peso seco de hojas y razón de área foliar (RAF) con la ecuación: RPF =
PH/P, donde: P = peso seco total (Escalante y Kohashi, 1993).
Con los datos obtenidos de cada variable, se hizo un análisis de varianza y se aplicó la
prueba de comparación de medias Tukey (P ≤ 0.05) con el paquete estadístico SAS
versión 9.1 (SAS, 2003).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Número de hojas verdes, índice de área foliar y duración del área foliar. El NHV,
IAF y DAFT mostraron cambios significativos por efecto de DH, dosis de estiércol (DE) y
la interacción DH*DE (Cuadro 1). Con la siembra DH40, el cultivo presentó el mayor
tamaño y duración del dosel vegetal, con el cual el NHV, IAF y DAF a los 90 dds se
incrementaron en 88, 80 y 70%, respectivamente, en relación a la siembra DH80. Esto
puede ser consecuencia de una más elevada densidad de población con DH40 (12.5 pl
m-2) en relación a DH80 (6.25 pl m-2). Se ha encontrado en altas densidades de
siembra, que aunque el tamaño y duración del aparato fotosintético por planta se
reduce, como consecuencia de la competencia por espacio, agua, luz y nutrimentos,
pero al considerarlo por superficie este resulta mayor (Jolliffe y Gaye, 1995).
Respuestas similares han sido encontradas en girasol (Olalde et al., 2000).
Con DAE se logró el más alto NHV, IAF y DAF, superiores a SE en 42, 54 y 55%,
respectivamente (Cuadro 2). Lo cual puede ser consecuencia un bajo nivel inicial de N-
inorgánico en el suelo (3.46 ppm) y una mayor disponibilidad de nutrimentos con la
aplicación de la DAE (6000 kg ha-1 de estiércol), principalmente N y P, los cuales
estimula la producción de ramas en leguminosas, aumenta la expansión de las hojas y
retrasan la senescencia foliar, lo que resulta en mayor tamaño y duración del aparato
fotosintético (Abayomi et al., 2008). En este sentido, Gómez et al. (2008) en frijol
819
común, lograron aumentos del 21% en el tamaño del dosel vegetal con aplicación de
composta, ligeramente inferior a lo logrado en el presente trabajo, lo cual puede ser
consecuencia de diferencias especies y tipo de abono orgánico utilizado.
En relación al efecto combinado, con DH40-N150 se generó el máximo IAF y DAF,
mientras que el mayor NHV se presentó con DH40-N75 y DH40-N150 (Cuadro 2). En el
presente estudio (clima templado), con DH40-N150 se logró en FCH un tamaño y
duración de dosel vegetal ligeramente superior a lo reportado en clima cálido con DH80
y fertilización inorgánica (Apáez et al., 2011). Por lo que el acortamiento en la DH, junto
con el suministró de estiércol bovino resultó factible en clima templado para aumentar el
tamaño y duración del dosel vegetal.
Índice de verdor. El IV, mostró modificaciones significativas a causa del DE y la
interacción DH*DE, mientras que la DH no afectó esta variable (Cuadro 1). La
aplicación de estiércol, provocó aumentos en el IV, con DAE se generaron los mayores
valores, con aumentos de 85%, con DME este parámetro se incrementó en 57%,
respectivamente en relación a SE. Con DH40-DAE y DH80-DAE se tuvieron los más
altos IV, en promedio fueron de 33.7 (lecturas SPAD), mientras que SE en las dos DH
se registró en promedio 18.1 Lecturas SPAD (Cuadro 2). Al respecto, se ha encontrado
que el IV está estrechamente relacionado con el contenido de N foliar y clorofila,
molécula involucrada en el proceso de fotosíntesis (Salisbury y Ross, 1992). En FCH
son escasos las referencias sobre IV adecuados, sin embargo por los bajos valores
registrado con SE, puede deducirse que estas plantas presentaron síntomas de
deficiencias de N, lo cual pudo afectar la producción de biomasa.
Rendimiento de forraje y razón de peso foliar. La MSH, MST y MS, mostraron
modificaciones significativas por efecto de DH, DE e interacción DH*DE. La RPF no
presentó variaciones a causa de los tratamientos (Cuadro 1 y Figura 1).
820
Cuadro 1. Análisis de varianza del tamaño, duración e intensidad de verdor del dosel vegetal, materia seca, área específica foliar (AEF) y razón de peso foliar (RPF) del frijol chino en función de la distancia entre hilera (DH) y dosis de estiércol (DE). Montecillo, Méx. Verano de 2012.
Factor NHV IAF DAF IV MST MSH AEF RPF
No. m-2 - días Lec.
SPAD ------g m-2------ dm2 g-1 g g-1
DH ** ** ** NS ** ** NS NS
DE ** ** ** ** ** ** * NS
DH*DE ** ** ** ** ** ** * NS
*, ** = P≤0.01 y 0.05, respectivamente. NS = no significativo. NHV = número de hojas verdes, IAF = índice
de área foliar, DAF = duración del área foliar, IV = índice de verdor, MST = materia seca en tallos, MSH = materia seca en hojas.
Con la siembra DH40, el FCH aumentó en 94% la MST y 92% la MSH en relación a
DH80. La aplicación de estiércol mejoró la producción de MS, el mayor efecto se logró
con DAE, con el cual, el cultivo produjo 40 y 38% más de MST y MSH, mientras que
con DME, los incrementos fueron de 33 y 28%, respecto a SE (Cuadro 2). El efecto
positivo del estiércol puede atribuirse a lo señalado por Álvarez et al. (1992), quienes
reportan que su aplicación en el suelo aumentan las poblaciones de bacterianas,
actinomicetos, y hongos benéficos y mejoran las propiedades físicas y químicas del
suelo, lo cual influye positivamente en el crecimiento de las plantas y finalmente en la
producción de MS. Al respecto, Álvarez et al. (2000) encontraron incrementos en el
rendimiento de frijol al aplicar abonos orgánicos, como consecuencia de mayor
contenido de MO, N mineralizado, P, K, Ca y Mg, principalmente. La fertilización
orgánica favorece el aumento de nutrimentos asimilables en el suelo, en su
productividad y a largo plazo en su fertilidad (León et al., 2006).
En cuanto al efecto combinado, con DH40-DME y DH40-DAE se presentó la mayor
producción de MST, MSH y MS, 94, 96 y 95%, superior a lo logrado con DH80-DME y
DH80-DAE. Con DH40-DME la MS fue de 223 g m-2, equivalentes a 1442 g m-2 de MF,
mientras que con DH40-DAE la MS fue de 238 g m-2 y de 1564 g m-2 la MF. En
promedio el contenido de agua fue de 85%. (Cuadro 2 y Figura 1).
La mayor producción de MS y MF con el acortamiento de la DH y aplicación estiércol,
se atribuye a mayor eficiencia en el uso de los insumos agrícolas y disponibilidad de
821
nutrimentos, con lo cual se incrementó el tamaño (NHV, IAF), duración (DAF) del dosel
vegetal y concentración de clorofila (IV). Con lo cual, puede aumentar la radiación
interceptada, que resulta en mayor actividad fotosintética y acumulación de materia
seca (Abayomi et al., 2008).
Con DH80 y fertilización inorgánica, en FCH bajo condiciones de clima cálido,
Dahmardeh et al. (2009) en Irán, obtienen 1317 g m-2 de MF. Por su parte, Rao y
Mohammed (2011) en condiciones de Emiratos Árabes Unidos, lograron producir 1810
g m-2 de MS y 7780 g m-2 de MF. Como puede observarse, existen diferencias en la
producción de forraje de esta leguminosa, como consecuencia de variación en las
condiciones ambientales, genotipos y manejo, sin embargo, con acortamiento en la DH
y aplicación de estiércol en el presente estudio se logró producción de forraje similar a
lo obtenido con aplicación de fertilización inorgánica en condiciones cálidas.
En los forrajes, es importante buscar incrementar la RPF, debido a que las hojas
presentan la mayor calidad forrajera y digestibilidad (Ayan et al., 2012). En el presente
estudio en promedio, la RPF fue de 0.42 g g-1, es decir, las hojas conformaron el 42%
de la producción total de MS. En este sentido, Díaz et al. (2002) en FCH reportan RPF
en rangos de 0.41 a 0.43, similar a lo encontrado en este trabajo.
Figura 1. Materia seca (MS, A) y materia fresca (MF, B) del frijol chino en función de la distancia entre hilera y estiércol. Montecillo, Méx. Verano de 2012. D80 y D40= distancia entre hilera de 80 y 40 cm, SE = sin estiércol, DME = dosis media de estiércol, DAE = dosis alta de estiércol.
822
La producción de MS y MF en función de la DH * DE se ajustó a modelos de regresión
cuadrática (Figura 2). Con DH40, la respuesta a la DE fue más alta, con producción de
0.023 g m-2 de MS y 0.13 g m-2 de MF por kg de estiércol. Respuesta similar ha sido
reportada en frijol común por Escalante y Rodríguez (2009), quienes encuentran mayor
eficiencia de los insumos en densidades de siembra altas. La menor respuesta con
DH80, se puede atribuir a que el metabolismo de esta leguminosa es C3, la cual
presenta punto de fotosaturación a mayor exposición solar, por lo que en densidad de
siembra baja se afecta su actividad fotosintética (Pastenes et al., 2004).
Figura 2. Materia seca (MS, A) y fresca (MF, B) del frijol chino en función de la distancia entre hilera y estiércol. Montecillo, Méx. Verano de 2012. D80 y D40= distancia entre hilera de 80 y 40 cm.
Área específica foliar. El AEF en FCH mostró variación a causa del N e interacción
DH*DE (Cuadro 1). El aumento en la cantidad de estiércol aplicado, provocó incremento
en el AEF, esto posiblemente por una mayor disponibilidad de N-mineralizado, el cual
de acuerdo con Castro et al. (2000) provoca aumentos el tamaño celular de las hojas,
con lo que disminuye su densidad y lignificación, es mayor el contenido de humedad,
son más apetecibles por el ganado, digeribles y con mejor calidad nutritiva (Castro et
al., 2000). En este estudio, los mayores valores ocurrieron con la DAE, seguido de
DME, con los cuales la leguminosa presentó 4 y 14% más de AEF en relación a SE
(Cuadro 4). Respuesta similar han sido reportadas, en pastos perenes por Knops y
Reinhart (2000).
823
El análisis de la interacción DH*DE mostró que con DH80-DME, DH80-DAE y DH40-
DAE se generaron la mayores AEF, con incrementos de 6, 20 y 4% respectivamente, en
relación a DH40-SE y DH80-SE (Cuadro 2).
Cuadro 2. Tamaño, duración e intensidad de verdor del dosel vegetal, materia seca, área específica foliar (AEF) y razón de peso foliar (RPF) del frijol chino en función de la distancia entre hilera (DH) y dosis de estiércol (DE). Montecillo, Méx. Verano de 2012.
DH DE NHV IAF DAF IV PST PSH AEF RPF
cm kg ha-1 No. m-2 - días Lec.
SPAD
-----g m-2-----
dm2 g-
1 g g-1
80
0 138d 0.88e 70e 16.0d 49d 40d 2.25b 0.42a
3000 174cd 1.22d 97d 25.3bc 67c 50cd 2.40ab 0.42a
6000 206c 1.42cd 115cd 33.1a 68c 52c 2.72a 0.40a
40
0 264b 1.66c 131c 20.3cd 97b 76b 2.25b 0.42a
3000 347a 2.18b 175b 31.7ab 126a 97a 2.20b 0.40a
6000 366a 2.47a 196a 34.3a 133a 104a 2.35ab 0.42a
Media general 249 1.62 131 26.8 90 70 2.40 0.42
DH 80 173b 1.17b 94b 24.8a 61b 49b 2.50a 0.41a
40 325a 2.11a 167a 28.8a 119a 94a 2.30a 0.42a
DE
0 202c 1.26c 101c 18.2c 72b 58b 2.22b 0.42a
3000 261b 1.71b 137b 28.5b 95a 74a 2.31ab 0.41a
6000 286a 1.94a 157a 33.7a 101a 79a 2.54a 0.42a
DMS
DH 17.4 0.27 21.1 5.9 5.6 3.9 0.47 0.1
N 25.9 0.18 13.9 3.6 8.3 5.8 0.3 0.04
DH*N 43.0 0.14 11.5 7.2 12.2 12.2 0.2 0.06
C.V 7.5 7 7 10.1 9.9 12.6 8.7 9.4
¶Letras
distintas en la misma columna indican diferencias significativas, según Tukey (α = 0.05). DMS =
diferencia mínima significativa, C.V = coeficiente de variación. NHV = número de hojas verdes, IAF = índice de área foliar, DAF = duración del área foliar, IV = índice de verdor, MST = materia seca en tallos, MSH = materia seca en hojas.
CONCLUSIONES
La distancia entre hilera y aplicación de estiércol, modifican el tamaño y duración del
aparato fotosintético y producción de forraje en FCH, sin embargo, la razón de peso
824
foliar no es afectada. El estiércol aumenta el índice de verdor y el área específica foliar.
La mayor producción de forraje seco y fresco se logra con DH40-DAE, producto de un
mayor número de hojas, índice de área foliar, duración del área foliar e índice de verdor.
En clima templado, con el acortamiento de la distancia entre hilera y aplicación de
estiércol se obtiene producción de forraje similar a lo reportado en condiciones de clima
cálido con fertilización inorgánica.
LITERATURA CITADA
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827
QUITOSÁN Y EXTRACTOS DE Larrea tridentata COMO ANTIFÚNGICOS ORGÁNICOS CONTRA Botrytis cinérea
Marcela Hernández-Suárez2, Ricardo Hugo Lira-Saldivar1, y Lucio Ángeles Margarito2
1Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA). Departamento de Plásticos en la Agricultura. Blvd. Enrique Reyna 140, Saltillo, Coah, México. CP. 25231.
2Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro.
Departamento de Parasitología. Saltillo, Coah., México. Correo electrónico: [email protected]. [email protected].
RESUMEN
En la búsqueda de opciones naturales y orgánicas para el control de microorganismos
fitopatógenos, se analizó la actividad antifúngica in vitro contra el hongo Botrytis cinerea
del biopolímero quitosán de bajo (BPM) y elevado peso molecular (EPM) y tres
extractos resinosos del arbusto de gobernadora (Larrea tridentata), usando etanol,
metanol e hidróxido de sodio como solventes. La concentración mínima inhibitoria (CMI)
de quitosán BPM fue 12,000 ppm, mientras que con quitosán EPM fue 2,000 ppm;
revelando eso que el quitosán EPM fue más eficaz contra B. cinerea. La mayor
actividad antifúngica de los extractos de L. tridentata se logró al usar etanol y metanol
como solventes, ya que con ambos se alcanzó la CMI a 8,000 ppm. El ácido
nordihidroguaiarético (NDGA), principal componente fitoactivo en la resina de L.
tridentata mostró por separado tener menor efecto inhibitorio que los tres extractos; esto
sugiere que la combinación de fitoquímicos (flavonoides, lignanos, catecoles, etc.)
presentes en los extractos de gobernadora, tienen mayor efectividad contra B. cinerea
en comparación con el efecto antimicrobial por separado del NDGA. Las mezclas de
quitosán con extractos de L. tridentata exhibieron un efecto sinérgico, sin embargo, con
el extracto etanólico, el efecto fue menos evidente. Estos resultados preliminares
sugieren que el quitosán y extractos de gobernadora, solos y combinados, pueden tener
utilidad práctica como antifúngicos de nulo o bajo impacto ambiental en programas de
agricultura sostenible u orgánica. Sin embargo, se requieren más trabajos de campo
para validar los resultados obtenidos en el laboratorio contra este hongo fitopatógeno.
PALABRAS CLAVE: Biofungicidas, sinergismo, extractos vegetales, biopolímeros.
828
INTRODUCCIÓN
El elevado costo de los plaguicidas, su efecto adverso en los ecosistemas y el
desarrollo de resistencia por los microorganismos patógenos, han obligado a la
búsqueda de nuevos productos naturales para la implementación de medidas de
manejo con menor impacto ambiental, pero con un efecto similar o igual en el control de
organismos fitopatógenos. Las enfermedades ocasionadas por el hongo B. cinerea
causante de la enfermedad conocida como moho gris en numerosos frutos y flores,
quizá sean una de las más comunes y ampliamente distribuida en hortalizas, plantas
ornamentales, frutales, etc., (Tzortzakis et al., 2011). Este hongo también ocasiona las
pudriciones de poscosecha en frutos y hortalizas cuando se almacenan, transportan y
venden en el mercado; además es causante de las enfermedades más comunes de
muchos cultivos en invernaderos (Leyronas et al., 2011). Las enfermedades causadas
por el hongo B. cinerea se encuentran entre las más difícil de controlar, debido al rápido
desarrollo de resistencia a los fungicidas sintéticos (Berbegal et al., 2011).
Lo anterior ha ocasionado un incremento en las dosis empleadas para su control, por lo
tanto, una alternativa viable son los bioplaguicidas con base en compuestos orgánicos
debido a que son inocuos para los humanos y animales, y porque desaparecen rápido
del medio ambiente después de aplicarse. Uno de esos productos es el biopolímero
quitosán, el cual se produce comercialmente mediante la desacetilación de la quitina,
que es un elemento estructural en el exoesqueleto de los crustáceos como cangrejos,
camarones, langostas, etc., (Mellegard et al., 2011); el cual ha demostrado ser muy útil
como antimicrobial (Valencia-Chamorro et al., 2011), antibacterial (Anacarso et al.,
2011), antifúngico (Li et al., 2011) y en medicina (Kumar et al., 2011). Además se ha
consignado que este biopolímero es un inductor de la resistencia en plantas, ya que
reduce el índice de infección en cultivos de tabaco cuando se aplica foliarmente, o la
rizósfera en el sustrato de crecimiento (Falcón-Rodríguez et al., 2011).
Otra opción orgánica antimicrobial son los extractos del arbusto perenne llamado
gobernadora (L. tridentata) que crece en casi 500,000 ha de las zonas áridas de
México. Sus hojas y tallos producen una espesa resina rica en lignanos, catecoles y
flavonoides (Brinker, 1993) que también han demostrado tener propiedades medicinales
(Rahman et al., 2011), antifúngicas (Moreno-Limón et al., 2011; Díaz-Cortes, 2009; Lira-
Saldivar et al., 2003a; Lira-Saldivar et al., 2002), antibacteriales (Olivar-Villaldama,
2009) y antivirales (Vargas-Arispuro et al., 2005). Con base en lo mencionado, los
829
objetivos de este trabajo fueron determinar el efecto de dos soluciones de quitosán: 1)
bajo peso molecular (20,000 cps) y 2) elevado peso molecular (800,000 cps); tres
extractos de L. tridentata (metanólico, etanólico y sódico) y del ácido NDGA, principal
ingrediente bioactivo de Larrea. Además, se analizó el efecto sinérgico de la mezcla de
soluciones de quitosán y los extractos de L. tridentata, contra el hongo B. cinerea.
MATERIALES Y MÉTODOS
Aislamiento del hongo y bioensayos realizados. El hongo B. cinerea fue aislado de
tejido enfermo de rosales colectado de un invernadero comercial de la sierra de
Arteaga, Coah.; el cual fue purificado monosporicamente e identificado a nivel de
especie, con base en las claves de Barnett y Hunter (1972). La organización del trabajo
experimental consistió de 9 bioensayos. En el primer bioensayo se realizaron 12
tratamientos utilizando quitosán de bajo peso molecular (BPM = 20,000 cps) a
diferentes concentraciones (ppm). En el segundo se establecieron 9 tratamientos de
extracto metanólico (MeOH) de L. tridentata. En el tercero se utilizaron los extractos
etanólicos (EtOH) de L. tridentata con 8 tratamientos. En el cuarto los 10 tratamientos
evaluados fueron los extractos sódicos (NaOH) de L. tridentata. En el quinto se evaluó
el efecto combinado de las mezclas quitosán + L. tridentata (extracto MeOH) con 8
tratamientos. El sexto consistió en analizar las mezclas quitosán + L. tridentata (extracto
EtOH), también con 8 tratamientos. En el séptimo se tuvieron 6 tratamientos que
resultaron de las mezclas formuladas con quitosán + L. tridentata (extracto NaOH). En
el octavo se evaluaron 4 tratamientos con base en 4 concentraciones de NDGA. Por
último, con el objetivo de comparar el efecto antifúngico del quitosán de bajo y elevado
peso molecular (800,000 cps), contra la cepa de B. cinerea, se realizó el noveno
bioensayo con el quitosán (EPM). En los 9 bioensayos se incluyeron dos tratamientos
químicos con fungicidas sintéticos: Tiabendazol y Mancozeb, más un testigo
absoluto (PDA).
Preparación de los bioproductos y sinergismo de las mezclas. Tratamientos con
base en quitosán. Se agregaron 10.1 mL de ácido acético glacial al 99.9% en 90 mL de
agua destilada para obtener una concentración del 10%, posteriormente se añadieron
los gramos necesarios para obtener la concentración requerida en ppm para cada uno
de los tratamientos. Se agitó durante 24 h, posteriormente se aforó a 1 L, se ajustó a un
830
pH de 5.6 ± 0.2 y se esterilizó a 121°C durante 20 min. Se etiquetó y almacenó hasta su
uso (Romanazzi et al., 2002).
Los extractos de L. tridentata fueron preparados de acuerdo a la técnica reportada por
Lira-Saldivar et al. (2003), para la preparación de las concentraciones necesarias en
cada uno de los bioensayos, se pesó las resina y se le agregó agua destilada necesaria
para obtener las ppm necesarias en cada uno de los bioensayos, la suspensión se agitó
de forma manual durante 5 minutos para su disolución y se etiquetó. Para la
preparación de las mezclas, en una solución conocida de quitosán previamente
preparada se adicionaron los gramos del extracto de L. tridentata correspondientes a
cada concentración, la mezcla se mantuvo en agitación hasta lograr una disolución
homogénea. Debido a que el componente bioactivo reportado como el más importante y
con propiedades antimicrobiales en la resina de gobernadora es el NDGA, (Downum et
al., 1988; Zamora, 1988); en este trabajo experimental se evaluó por separado la
actividad antifúngica del NDGA comercial (Sigma Aldrich) contra B. cinerea.
Para determinar el efecto sinérgico contra B. cinerea de las diferentes mezclas
empleadas de quitosán / L. tridentata con los tres extractos de gobernadora, se utilizó la
siguiente ecuación de Limpel et al. (1962):
Ee = X + Y – (XY / 100). Donde:
Ee = Efecto esperado de dos agentes inhibidores
X y Y = Porcentajes de inhibición relativa de los agentes usados juntos
Preparación del medio envenenado y siembra del inóculo. La determinación del
efecto antifúngico de los tratamientos con quitosán, L. tridentata y las mezclas de
ambos productos, se realizó usando el método de medio envenenado, en el que se
agregó la concentración de cada tratamiento al medio PDA previamente esterilizado,
agitándolo para su incorporación total, posteriormente se vació en cajas Petri. Una vez
solidificado el medio de cultivo, con la ayuda de un sacabocados se colocó en el centro
de la caja Petri un explante de 0.5 mm de diámetro de B. cinerea tomados del margen
de una colonia vigorosa de cinco días de edad. Posteriormente, las cajas se incubaron
a una temperatura de 24 ± 2°C durante 5 días hasta que se llenó la caja del testigo
absoluto. Se midió el crecimiento micelial radial de cada unidad experimental para
determinar el efecto antifúngico. Esto se realizó en cada uno de los bioensayos. Se
empleó un diseño completamente al azar y comparación de medias para determinar la
831
diferencia mínima significativa (DMS) entre tratamientos con un nivel de significancia del
1%.
Para el cálculo del porcentaje de inhibición de B. cinerea en las placas de Petri se utilizó
la siguiente ecuación:
PI = 100 - [(Cr * 100) / Rp]
Donde:
PI = Inhibición del crecimiento del hongo (%)
Cr = Crecimiento micelial radial del hongo (mm)
Rp = Radio de la placa (mm)
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Efecto de las dosis de quitosán. Los resultados obtenidos indican que los
tratamientos que mayor efecto manifestaron al inhibir por completo (100%) el
crecimiento de B. cinerea, fueron las soluciones de quitosán EPM a dosis de 2000 y
4000 ppm (Cuadro 1), las cuales resultaron ser estadísticamente iguales al efecto
producido por el testigo químico (Mancozeb) ya que lograron inhibir al hongo de la
misma manera. El análisis de varianza demostró diferencia altamente significativa
(P≤0.01) entre las soluciones de quitosán BPM vs EPM; ya que la eficacia del quitosán
BPM resultó ser marcadamente inferior, debido a que el hongo fue inhibido por
completo con 12000 ppm; esto significa que tuvo entre 6 a 3 veces menor actividad
antifúngica que el quitosán EPM.
Cuadro. 1. Comparación de medias de la inhibición de Botrytis cinerea sometido a diferentes concentraciones de quitosán de elevado peso molecular (800,000 cps).
Tratamiento Concentración (ppm) Inhibición (%)
Quitosán 2000 100.0 a*
Quitosán 4000 100.0 a
Mancozeb® 2000 100.0 a
Tiabendazol® 1000 71.0 b
Quitosán 1000 32.8 c
*Nivel de significancia= 0.01; DMS = 3.4980. Promedios con la misma letra son estadísticamente iguales entre sí.
832
Efectos similares del quitosán a los reportados en este trabajo han sido consignados
por Bautista et al. (2003), al evaluar in vitro la actividad antifúngica de este biopolímero
en el crecimiento micelial de Colletrotrichum gloeosporioides, ya que nulificaron el
crecimiento de este hongo; sin embargo, las dosis de quitosán empleadas por ellos
fueron de 25,000 y 30,000 ppm, no señalando el peso molecular usado.
El efecto del quitosán EPM en las hifas del hongo se observa en la foto de la Figura 1,
donde el crecimiento de B. cinerea se hizo amorfo a la concentración de 2000 ppm, en
comparación al crecimiento normal observado en las placas del tratamiento testigo
absoluto, esto sugiere que el quitosán afecta las membranas celulares de las hifas,
impidiendo un crecimiento regular e inhibiendo su desarrollo normal. Estudios recientes
deja ver que el efecto del quitosán en las hifas se debe a alteraciones en las
propiedades del plasma membrana. El estudio ultraestructral reportado por Xu et al.
(2007) revela que las soluciones de quitosán causaron una distorsión y disrupción de la
mayoría de las vacuolas, engrosamiento del plasmalema y la aparición de materiales
tubulares extraños. El quitosán también afectó severamente la morfología del hongo
Sphaeropsis sapinea, ya que al aumentar las concentraciones de este bioproducto se
indujo excesiva ramificación, vacuolación y reducción en el diámetro de las hifas (Singh
et al., 2011). Los datos de esos autores y otros sugieren que la plasma membrana
celular es el blanco principal de la acción antimicrobial del quitosán; por su parte
Naberezhnykh et al. (2009) han reportado que este biopolímero incrementa
notablemente la permeabilidad de las paredes celulares de microorganismos.
Figura 1. Crecimiento micelial deforme del hongo Botrytis cinerea en medio de cultivo PDA por efecto del quitosán a 2000 ppm de elevado peso molecular (800,000 cps).
833
El efecto del quitosán igualmente ha sido documentado contra bacterias (Xu et al.,
2007), ya que Pseudomonas aeruginosa y Staphylococcus aureus después de haber
sido tratadas con el biopolímero, elevaron la conductividad eléctrica de la suspensión
en que se encontraban; también se incrementó la liberación celular de fosfatasa alcalina
y glucosa-6-fosfato dehidrogenasa, indicando esto que las proteínas solubles y el ADN
intacto decreció o desapareció en las células bacterianas tratadas con quitosán al
afectarse la membrana y pared celular.
Al contrastar el efecto de las soluciones de quitosán de BPM y EPM, se observó que el
peso molecular del biopolímero si ocasionó una marcada diferencia en relación con la
efectividad biológica sobre la inhibición del patógeno (Cuadro 2); ya que el quitosán
BPM requirió una concentración de 12000 ppm para inhibirlo; mientras que para inhibir
al 100% este patógeno con el quitosán EPM se necesitaron solo 2000 ppm (Figura 2).
Esto marca una gran diferencia en la actividad antifúngica entre los dos tipos de
quitosán utilizados. Con base en estos resultados, se puede señalar que el quitosán
EPM si fuera usado para aplicarlo directamente en el campo a cultivos agrícolas, o
formulados con otro producto, se requeriría de una menor cantidad para cubrir la misma
superficie de siembra en comparación con el quitosán BPM.
Cuadro 2. Comparación de la actividad antifúngica de seis dosis de quitosán con diferentes pesos moleculares contra Botrytis cinerea.
Concentración
(ppm)
Inhibición (%)
Quitosán BPM* (20,000
cps)
Quitosán EMP** (800,000
cps)
1000 61.0 c 32.8 b
2000 65.5 c 100 a
4000 76.6 b 100 a
8000 78.7 b 0 c
10000 90.4 a 0 c
12000 100.0 a 0 c
*BPM = bajo peso molecular, **EPM = elevado peso molecular. *Nivel de significancia = 0.01; DMS = 10.1430. Promedios con la misma letra son estadísticamente iguales entre sí.
834
Por su parte, González-Aguilar et al. (2011) estudiando el efecto del quitosán para
prevenir el deterioro y conservar la calidad de papaya Maradol, consignan que el
quitosán de mediano peso molecular suprimió el crecimiento de hongos y levaduras
reportando la mayor actividad antimicrobial, seguido por el quitosán EPM. Tapia et al.
(2009) trabajando con quitosán EPM, lograron inhibir 37 de 40 cepas (92.5%) de la
levadura Candida albicans con concentraciones menores a 1.25 ppm de quitosán EPM,
eso les permitió concluir que este biocompuesto tiene el potencial de usarse para
controlar candidiasis vulvovaginal en humanos. De manera similar, el trabajo de
Mellegard et al. (2011) reporta que las esporas de la bacteria Bacillus cereus totalmente
inhibieron su crecimiento con soluciones de quitosán de medio y EPM.
Figura 2. Inhibición del crecimiento micelial de Botrytis cinerea con quitosán de elevado peso molecular (800,000 cps), comparado con el efecto de los fungicidas sintéticos Tiabendazol y Mancozeb.
Acción antifúngica del extracto etanólico de L. tridentata. El tratamiento que mayor
efecto antifúngico manifestó al inhibir totalmente (100%) el crecimiento in vitro de B.
cinerea fue la concentración de 8000 ppm (Cuadro 3), el cual se comportó igual que el
fungicida sintético Mancozeb a 2000 ppm, pero fue superior en 29% que Tiabendazol a
1000 ppm, el que sólo inhibió en 71% el crecimiento de B. cinerea. Debemos hacer
notar que este extracto etanólico a 1000 ppm inhibió al hongo en 80.9%, por lo que tuvo
una efectividad superior en 9.9% que ese fungicida sintético; pero a 4000 ppm inhibió el
835
crecimiento del hongo en 90.4%. Los resultados generados contra B. cinerea por el
extracto etanólico son análogos a lo reportado por Lira-Saldivar et al. (2003b) y
Gamboa et al. (2003) con otros hongos fitopatógenos. De manera similar Moreno-Limón
et al. (2011), también reportaron el efecto antifúngico contra A. flavus y Penicillium sp.
con los extractos etanólico y metanólico de L. tridentata.
Cuadro 3. Comparación de la actividad antifúngica medida como porcentaje de inhibición micelial de Botrytis cinerea, por diferentes concentraciones del extracto etanólico (EtOH) de Larrea tridentata y de los fungicidas Mancozeb y Tiabendazol.
Tratamientos Concentración (ppm) *Inhibición micelial (%)
EtOH 8000 100.0 a
EtOH 4000 90.4 b
EtOH 2000 81.4 c
EtOH 1000 80.9 c
EtOH 500 24.2 e
EtOH 250 15.8 f
Mancozeb 2000 100.0 a
Tiabendazol 1000 71.0 d
Testigo absoluto 0 g
*Nivel de significancia = 0.01; DMS= 3.3569. Promedios con la misma letra son estadísticamente iguales entre sí.
Sinergismo o antagonismo de las mezclas quitosán / Larrea. Las mezclas de
bioproductos utilizadas en este trabajo mostraron un efecto sinérgico a partir de las
concentraciones de 500 / 2000 ppm de los extractos metanólico y etanólico (Figura 3A),
ya que se detectó un efecto más potente al mezclar los biocompuestos, en comparación
con el efecto inhibitorio del quitosán sólo a la concentración de 12000 ppm (Figura 3B).
Las mezclas de estos bioproductos pero a concentraciones inferiores a las arriba
señaladas (Cuadro 4), sugieren un efecto antagónico debido a que el resultado
esperado fue mayor a lo observado, y esto representa un efecto sinérgico (Limpel,
1962). El reporte de Tin et al. (2011), También consigna el sinergismo generado por la
interacción entre el quitosán y diversos antibióticos contra la bacteria Staphylococcus
aureus; este trabajo muestra que el quitosán mezclado con los antibióticos tetraciclina,
ceftriazon y sulfametoxazol tuvo un efecto sinérgico; pero además señala que el
836
quitosán EPM combinado con sulfametoxazol resultó ser el más efectivo contra S.
aureus, ya que potenció su efecto antibacterial.
Concentración mínima inhibitoria. Los resultados de este trabajo indican que el
biopolímero quitosán es el que destaca por requerir la menor dosis (686.91 ppm) para
inhibir el crecimiento micelial de B. cinerea (Cuadro 2).
Cuadro 4. Efecto de las mezclas de quitosán / Larrea en la inhibición del crecimiento micelial, en el efecto esperado y en la proporción del sinergismo o antagonismo de ambos bioproductos en Botrytis cinerea.
Mezcla de Bioproductos Concentración
(ppm)
Inhibición (%) Efecto
esperado
(%)
Inhibición
(%) de la
mezcla
Proporción de
antagonismo o
sinergismo Quitosán Extracto
Quitosán
+
Extracto
Metanólico
500/500
500/1000
500/2000
500/4000
1000/2000
1000/4000
2000/2000
2000/4000
56.7
56.7
56.7
56.7
61.0
61.0
65.5
65.5
19.0
37.4
41.1
48.5
41.1
48.5
41.1
48.5
64.9
72.8
74.4
77.7
77.0
79.9
79.6
82.6
57.8
70.5
100
100
100
100
100
100
0.9
0.9
1.3
1.3
1.3
1.2
1.2
1.2
Quitosán
+
Extracto
Etanólico
500/500
500/1000
500/2000
500/4000
1000/2000
1000/4000
2000/2000
2000/4000
56.7
56.7
56.7
56.7
61.0
61.0
65.5
65.5
24.4
80.9
81.4
90.4
81.4
90.4
81.4
96.6
672
91.7
91.9
95.8
92.7
96.2
93.5
96.6
65.2
77.9
100
100
100
100
100
100
0.9
0.8
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
Quitosán
+
Extracto
Sódico
500/28000
500/32000
1000/2800
1000/32000
2000/28000
2000/32000
56.7
56.7
61.0
61.0
65.5
65.5
85.4
93.8
85.4
93.8
85.4
93.8
93.6
97.3
94.3
97.5
94.9
97.8
80.3
82.4
83.2
85.1
85.9
86.4
0.8
0.8
0.8
0.8
0.9
0.9
837
(A) (B)
Figura 3. (A) Comparación del efecto de las mezclas quitosán / Larrea tridentata (extracto metanólico) en la inhibición total del crecimiento micelial de B. cinerea y (B) efecto inhibitorio en el crecimiento micelial de tres concentraciones de quitosán.
Entre los extractos de L. tridentata usados el que requirió la mínima concentración para
inhibir significativamente al hongo, fue el extracto etanólico a 884.33 ppm. Es
importante hacer notar que estos dos biocompuestos mantienen un traslape
considerable entre sus límites fiduciales de la CI50, expresando esto que son
estadísticamente iguales entre sí. En el mismo grupo de los extractos de Larrea, el
segundo en requerir una baja concentración inhibitoria es el extracto metanólico,
aunque al compararlo con el efecto del NDGA se observó que este último necesitó una
menor dosis para inhibir de igual forma el crecimiento del hongo, aunque por el traslape
de sus límites fiduciales se puede decir que estos dos productos son estadísticamente
iguales (Cuadro 5). El producto que fue menos eficaz, ya que demandó la mayor
concentración para inhibir el crecimiento fúngico fue el extracto sódico, debido a que
requirió una 9,522.47 ppm para alcanzar la CI50, por lo tanto, para causar el mismo
efecto antifúngico, se requirieron once veces más extracto sódico en comparación con
el etanólico. Por otra parte, en la estimación de la CI90 los resultados se modifican
notablemente, a excepción del extracto sódico de L. tridentata, el cual se ubica en el
mismo lugar, ya que sigue siendo el producto del cual se requiere una mayor
concentración para lograr la acción antifúngica demostrada a más bajas dosis que los
extractos etanólico y metanólico.
838
Cuadro 5. Valores de las concentraciones inhibitorias (CI50 y CI90), límites fiduciales y coeficiente de determinación (r2) del quitosán de elevado peso molecular, tres extractos de Larrea tridentata y del ácido nordihidroguaiarético (NDGA) contra Botrytis cinerea.
Dosis inhibitorias ppm)
Productos
aplicados
Límites fiduciales (95%) r2
CI50 Inferior Superior CI90
Quitosán 686.91 541.06 858.52 12877.86 0.88
Extracto MeOH 1945.69 1630.20 2314.70 12373.25 0.99
Extracto EtOH 884.33 749.75 1040.77 3663.68 0.96
Extracto NaOH 9522.47 8401.14 10725.89 40364.21 0.99
NDGA 1897.71 1306.97 4787.14 28804.34 0.94
En el Cuadro 5 también se puede apreciar que el producto que requiere la menor dosis
para lograr la CI90 es el extracto etanólico de L. tridentata con una concentración de
3,663 ppm, ya que reportó mejores resultados a esta dosis que el quitosán; siendo el
que se ubicó en un segundo grupo al igual que el extracto metanólico de L. tridentata,
ya que se requirieron 12,373 y 12,877 ppm respectivamente, para lograr alcanzar la
CI90; valores que resultan ser estadísticamente iguales, ya que sus límites fiduciales
presentan un traslape entre ellos. Por su parte, el NDGA demandó una concentración
de 28,804 ppm para causar el mismo efecto antifúngico. El producto que requirió la
mayor dosis para inhibir al hongo a esta CI90 fue el extracto sódico, siendo la
concentración requerida casi ocho veces mayor, que la del extracto etanólico para tener
el mismo efecto antifúngico contra B. cinerea.
CONCLUSIONES
El biopolímero quitosán de elevado peso molecular (800,000 cps), así como los
extractos etanólico y metanólico de la resina obtenida del follaje de L. tridentata,
mostraron una eficaz acción antifúngica contra el hongo fitopatógeno B. cinerea. Este
efecto fue mayor en algunos casos que la lograda con los fungicidas comerciales
sintéticos (Mancozeb y Tiabendazol) que se emplearon como testigos químicos. Las
mezclas del biopolímero y del extracto (quitosán / L. tridentata) manifestaron un efecto
sinérgico, ya que su acción fue más potente que cuando se emplearon por separado los
839
biocompuestos. Estos resultados preliminares sugieren que ambos productos orgánicos
pudiesen tener utilidad práctica como antifúngicos de bajo o nulo impacto ambiental en
programas de agricultura sostenible u orgánica; por lo tanto se requiere continuar con
estos trabajos para posteriormente validar in planta el efecto antifúngico observado bajo
condiciones de laboratorio.
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843
IMPORTANCIA DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS ORGÁNICOS PARA LA SOSTENIBILIDAD DE LA AGRICULTURA
Aníbal Quispe Limaylla
Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo, Km. 36.5 Carretera México-Texcoco, Montecillo,
Texcoco, Estado de México. [email protected]
RESUMEN
Los países en desarrollo, como México, hoy en día enfrentan, entre otros problemas, crisis
agrícola e inseguridad alimentaria por un lado, y efectos de contaminación por los residuos
sólidos orgánicos (RSO) mal manejados, por otro. Ambas problemáticas pueden ser
atacadas usando enfoques apropiados simultáneamente. Con el fin de probar y demostrar
esta conjetura, desde hace más de diez años, hemos llevado a cabo acciones debidamente
planeadas, con la gente en el ámbito rural y urbano. En este trabajo se describen y explican
los procesos, resultados obtenidos y los impactos generados. El método general de
investigación fue el descriptivo analítico, con procedimientos específicos, como el
experimento y la sistematización de experiencias. Los resultados indican que manejando
adecuadamente los RSO, tanto urbanos como rurales, con procedimientos biológicos, como
el compostaje con lombrices, con infraestructura apropiada a pequeña y mediana escala y
con participación de la gente, se obtiene abono de calidad, muy útil para la agricultura
sostenible, con lo cual se contribuye a superar al mismo tiempo, la problemática de
contaminación por los RSO mal manejados y la crisis de la agricultura.
PALABRAS CLAVES: Agricultura orgánica, compostaje, residuos sólidos orgánicos.
INTRODUCCIÓN
México es un país que necesita utilizar el potencial productivo rural, pero para ello, enfrenta
diversos desafíos que exigen resolver problemas estructurales, entre los que destacan: la
pobreza de la mitad de su población, la desigualdad, el bajo dinamismo de la producción
agropecuaria, la dependencia del régimen de lluvias de parte significativa del área
sembrada, la necesidad de lograr un adecuado manejo ambiental, entre otros (Grupo
Interagencial de Desarrollo Rural, 2007).
Enfrentar esos desafíos implica, por un lado, la inclusión real y efectiva de los denominados
“pequeños productores”, en las políticas y programas; por otro, la promoción y aplicación de
844
todo lo que se refiere a la agricultura sostenible. Sobre este último punto, investigadores
sobre el tema y líderes de productores y ambientalistas han sugerido, aplicar estrategias
distintas a las que ha usado la agricultura convencional. Hoy en día se cuenta con
numerosas experiencias que demuestran que se puede incrementar la producción y
productividad de alimentos, protegiendo el suelo, el agua, el ecosistema y la biodiversidad
(Altieri, 2008).
A lo largo de la historia de la Agricultura, para tener buenas cosechas, el ser humano ha
aplicado toda clase de materias orgánicas a los suelos cultivados. Sin embargo, esta
práctica ha ido perdiendo su importancia por efecto de la revolución agrícola promovida
desde fines del siglo XIX. Los aportes orgánicos fueron sustituidos por fertilizantes
minerales. Esta práctica ha generado la ruptura del frágil equilibrio de los suelos agrícolas y
desembocando en una pérdida paulatina de su calidad biológica y consecuentemente en
bajos rendimientos de cosecha. En la actualidad, este se aplica mayormente en la
agricultura intensiva y a gran escala, cuya práctica generalmente conlleva la reducción de
los niveles de materia orgánica en el suelo, con las consecuencias ya señaladas (Navarro et
al., 1995 y Lemus, 2001).
Por lo anterior, la aplicación de materia orgánica (MO) en un modelo de agricultura
sostenible se hace cada vez más necesaria dado que dicho modelo englobaría y daría una
solución integrada a la problemática, como: la disminución de la fertilidad de los suelos, el
efecto de su degradación y contaminación por una errónea práctica agrícola, caracterizada
por el uso excesivo de agroquímicos y productos fitosanitarios, entre otros (Del Val, 2005).
Si bien lo señalado en párrafo anterior debe aplicarse ineludiblemente, la realidad indica que
para lograrlo se requiere dar pasos importantes, como la producción y disponibilidad, en
cantidades suficientes y apropiadas, de fertilizante orgánico. Sobre el particular, reportes de
estudios indican que en la actualidad a pesar de que la sociedad genera residuos orgánicos
en cantidades enormes, la disponibilidad de este material apto para usos agrícolas ha sido
escasa.
En efecto, las actividades de la moderna sociedad de consumo, el crecimiento demográfico y
el incremento de las industrias, han generado un incremento de la producción de residuos,
de forma exponencial en las últimas décadas, siendo los de naturaleza orgánica o
biodegradable los más importantes. Por diversas razones, la componente orgánica, que es
de interés para este trabajo, ha sido escasamente manejada adecuadamente para ser
convertida en abono orgánico. En los recientes años, a pesar de que con frecuencia se ha
845
insistido en un manejo apropiado de esta componente, más en las ciudades que en el
campo, la respuesta ha sido aún débil. La falta de manejo apropiado de los RSO, ha
generado contaminación de los suelos, agua superficial y subterránea, el aire y en general al
ambiente en que vivimos (Gobierno del Distrito Federal, 2003).
Para el caso de México, según la Subsecretaría de Desarrollo Urbano, en el año 2006, las
ciudades del país producían cerca de 96,000 toneladas por día de desechos, el cual
equivalía a 35 millones de toneladas al año. Dicho organismo para 2010 estimó una
producción de 39.1 millones de toneladas de basura. De este total aproximadamente el 50%
eran desechos orgánicos que tienen potencial para ser manejados y reciclados mediante
procedimientos biológicos, para obtener abono orgánico y/o biogás (Velasco, 2011). En
cuanto a los residuos de las áreas rurales, no se cuenta con información sobre el volumen
de generación, sin embargo, al igual que los de las ciudades, los RSO, son escasamente
manejados apropiadamente. Si bien, en ciertos casos, los estiércoles son aplicados
directamente a los suelos, sin previo procesamiento de biodegradación, el aprovechamiento
por las plantas son tardíos y en muchos casos, genera problemas de Fito sanidad
(Capistrán, Aranda y Romero, 2001).
Sobre lo anterior, Del Val (2005) resalta la paradoja de la situación de los RSO, ya sea de
origen urbano, industrial, agropecuario o forestal. Por un lado, nos encontramos con el
enorme déficit de materia orgánica de nuestros suelos, por otro lado, el incorrecto
tratamiento o simple abandono de estos residuos que ocasiona gravísimos daños al medio,
contribuyendo a agravar considerablemente el otro gran problema ecológico: la
contaminación del agua dulce, así como a incrementar los costos de tratamiento (vertederos
controlados, incineración) y a fomentar la incultura ecológica, incluida la parte que afecta a
los agricultores y el rechazo social de la gestión de los residuos.
Sobre el tratamiento de los RSU, Acurio et al. (2005), basado en un diagnóstico realizado de
los países de América Latina y El Caribe, señala que la región enfrenta serios problemas. El
estudio identificó diversos aspectos críticos agrupados bajo seis categorías: 1) institucional y
legal; 2) técnica y operativa; 3) económico- financiera; 4) salud; 5) ambiente; y 6) social y
comunitaria. Sin duda, el desafío es enorme que requiere un tratamiento integral, bajo un
enfoque distinto a lo que se ha venido aplicando; ahora debe emplearse un enfoque que
tenga de base la participación ciudadana y las acciones se realicen, en pequeña y mediana
escala, a nivel del hogar, las escuelas, los barrios, colonias y unidades habitacionales,
846
contrario a lo que se ha intentado manejar a gran escala y en grandes volúmenes, con
resultados desastrosos de contaminación ambiental (Quispe, 2010).
Si bien, ya hay avances importantes sobre los procesos biológicos para lograr un
producto útil, como es la composta, con características muy importantes para mejorar el
suelo (Quintero et al., 2003), es todavía insuficiente en cuanto a la tecnología,
infraestructura y aspectos sociales para el manejo apropiado de los residuos sólidos
orgánicos de las ciudades y áreas rurales.
Frente a la problemática señalada y con la intención de lograr experiencias alternativas de
manejo de los RSO, con enfoque distinto a lo convencional y con participación de la gente,
se decidió llevar a cabo dos proyectos de acción e investigación: uno en el ámbito rural y
otro en el urbano. Después de más de doce años de trabajo continuo, se lograron
conocimientos técnicos, metodológicos, teóricos y prácticos en torno al manejo de los
residuos orgánicos y su uso para la producción de alimentos. Parte de esos logros obtenidos
y limitaciones encontradas se describen en este trabajo, con el fin de propiciar su discusión
y/o replicarlos para resolver la problemática señalada.
El objetivo principal de la investigación fue entender las razones de la mala gestión y
tratamiento de los RSU y consecuentemente generar formas alternativas de manejo
apropiado de la parte orgánica, tanto en lo rural como urbano, revalorando su importancia
para la agricultura sostenible.
En lo específico, el proyecto tuvo como objetivo generar conocimientos, tecnologías y
experiencias de manejo y aprovechamiento de los RSO, a nivel local, con participación de la
gente.
METODOLOGÍA
El método general utilizado fue el de Acción e Investigación en el que se combinaron
métodos particulares como la experimentación y la sistematización de experiencias. Para
probar las hipótesis, se emprendieron acciones debidamente planeadas: unas en el ámbito
rural y otras en el urbano, en tiempos y procedimientos distintos. Las variables utilizadas
fueron: 1) nivel de participación de la gente en el proceso de manejo de los RSO, desde su
separación; 2) efectividad de las tecnologías usadas; 3) nivel de adopción de las tecnologías
introducidas, 4) calidad de la composta y efectividad para la producción de hortalizas; y 5)
niveles de impacto de las acciones de los proyectos.
847
Las acciones en el ámbito rural, se trabajó con 20 familias de dos comunidades: Españita del
municipio del mismo nombre y Atlihuetzia del municipio de Yauquemecan, en el estado de
Tlaxcala. En lo urbano, se trabajó en la colonia de Santiaguito de la ciudad de Texcoco,
estado de México, integrada por 260 familias. En el primer caso, la investigación se orientó
al manejo de los RSO con lombrices, como parte de un proyecto integral sobre el uso de
ecotecnias para la producción en el traspatio. En el segundo caso, se estableció un módulo
comunitario, con la infraestructura requerida, para manejar aproximadamente 30 toneladas
de RSO al mes y con la composta producir hortalizas en invernadero y a cielo abierto.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Acciones, resultados e impacto de los trabajos en el ámbito rural (Tlaxcala) Capacitación sobre el proceso de compostaje El proyecto en las dos comunidades se inició previa consulta con las familias participantes.
Entre otros temas los jefes de familia fueron capacitados sobre la forma de producir
composta con lombrices para obtener abono orgánico de calidad. Siendo uno de los
objetivos principales del proyecto la transferencia y adopción de ecotecnias (invernadero,
captación de agua de lluvia de los techos en cisternas de ferrocemento y el riego por goteo,
entre otras), la producción de composta fue una de sus componentes claves. La
capacitación se llevó a cabo usando el principio de “aprender haciendo”, con lo que en poco
tiempo los participantes aprendieron la forma apropiada de producir compostas de calidad, a
partir de los estiércoles de animales, residuos de cocina, entre otras.
Construcción de la infraestructura para producir compostas con lombrices
De acuerdo al plan del proyecto, cada familia debía contar con la infraestructura para aplicar
las ecotecnias, entre ellas las composteras. Basado en previas experiencias, se recomendó
que las composteras fueran de cemento y tabicones; éstas debían tener una dimensión de
3.0 o 4.0 m de largo, por 1.0 m de ancho y 0.30 m de alto, tamaño suficiente para manejar
una tonelada de RSO. De las veinte familias participantes, 16 cumplieron las
recomendaciones, tres no siguieron exactamente las recomendaciones, pero funcionaron y
uno no la construyó. Las composteras fueron construidas por los propios productores y con
sus propios recursos. Cada productor construyó de acuerdo a sus posibilidades económicas,
utilizando materiales a su alcance, pero sin perder el principio de funcionalidad. Para el
proceso de compostaje, todas utilizaron lombrices de la especie Eisenia andrei (“roja
californiana”) que fue proporcionada por los responsables del proyecto.
848
Características físicas y químicas de las compostas
Para conocer la calidad de las compostas de lombriz, se enviaron al Laboratorio de Nutrición
de Cultivos “Salvador Alcalde Blanco”, del Colegio de Postgraduados para su análisis. El
Cuadro 1 muestra los resultados.
Se tomaron nueve muestras al azar. Como se observa en dicho cuadro, el pH en todos los
casos fue superior a lo neutral (7.0), lo que indica que las muestras de humus fueron
ligeramente alcalinas. Estos resultados son similares al encontrado por Santamaría (1996).
De acuerdo a este autor, las vermicompostas poseen un pH relativamente elevado, sobre
todo cuando son de estiércol cien por ciento puros. Cuando el pH de las vermicompostas
supera 8.0, puede afectar al sustrato, pero cuando los suelos son ácidos, ésta tiende a
mejorar el pH.
Cuadro 1. Resultados del análisis físico y químico de las muestras de vermicompostas de las familias de Atlihuetzian y Españita, efectuado en el Laboratorio de Nutrición de Cultivos “Salvador Alcalde Blanco”, del Colegio de Postgraduados.
Muestra pH Conductividad
Eléctrica (CE)
Materia
orgánica
Nitrógeno
N
Fósforo
P
Potasio
K
dS m‾¹ % ppm
1 8.46 11.00 20.00 1.13 6389 2702
2 8.52 10.04 19.00 1.36 6305 2530
3 7.85 5.40 23.25 1.90 4530 7456
4 8.15 15.20 25.81 1.21 10356 5053
5 8.30 7.72 16.94 1.12 5862 3904
6 7.76 16.18 13.60 1.34 6902 2820
7 7.87 1.96 15.37 1.08 2443 2350
8 8.72 6.37 11.00 1.22 7424 3372
9 7.28 2.52 5.95 1.46 3763 8243
En síntesis, de acuerdo al análisis de laboratorio de las muestras, la mayoría tuvo buenas
características físicas y químicas, lo que indica que la vermicomposta producida por las
familias fue de buena calidad y apropiadas para la producción de hortalizas, la cual se
corroboró en la producción de hortalizas (jitomate, brócoli y otras) en invernadero y a cielo
abierto, con excelentes resultados.
849
Finalmente, después de tres años de iniciado el proyecto, la mayoría de las familias
participantes continuaron produciendo compostas con lombrices, a partir de los estiércoles,
residuos de cocina, cosecha y otros, con buenos resultados. Se comprobó que la tecnología
sugerida fue adoptada con facilidad por los participantes por su funcionalidad y adaptabilidad
a sus necesidades socio-económicas y características culturales. Los participantes y sus
familias se dieron cuenta de la importancia de manejar adecuadamente los RSO y
convertirlos en composta por las respuestas inmediatas de las plantas durante su
crecimiento y producción con buenos rendimientos; esto a su vez repercutió en la
disponibilidad de alimentos y obtención de ingresos por la venta de los excedentes.
De esto se concluye que la tecnología de compostaje con lombrices de los residuos
orgánicos es inherente a lo que la agricultura en pequeña escala pretende en procura de su
sustentabilidad. Por ello la necesidad de redoblar los esfuerzos para seguir promoviendo
dichas acciones, las cuales deben darse como parte del proceso de mejora del sistema de
producción agrícola.
Acciones, resultados e impacto de los trabajos en el ámbito urbano (Texcoco, estado de México) Como se señaló inicialmente, con el fin de lograr experiencias para resolver la problemática
del mal tratamiento de los RSO en las ciudades, en junio del 2000 se inició un proyecto
integral de acopio, manejo y aprovechamiento de los residuos sólidos orgánicos en una
colonia de Texcoco, Estado de México, situada en la periferia de la ciudad (Quispe, 2000). El
propósito fue, a través de procesos de educación ambiental, generar experiencias sobre la
separación de la basura desde su origen (la familia), su acopio, manejo y uso local, con
participación comunitaria. Para este efecto, previa consulta con la comunidad, se estableció
el centro de compostaje comunitario (CCC), espacio ubicado en un lugar estratégico para
que la gente pueda llevar su RSO, debidamente separada, observar y participar en los
diferentes procesos de tratamiento y el uso de la vermi-vomposta.
Elementos de la estrategia utilizada
Los elementos de la estrategia consistieron en: 1) establecer un módulo, en la propia
comunidad, con la infraestructura apropiada, para que la gente pueda observar, entender y
decida participar; 2) campañas continuas de orientación y educación para la separación de
la basura doméstica; 3) capacitación sobre los diferentes procesos que involucra el manejo
apropiado de los RSO; 4) investigación continua, incluyendo la experimentación, para afinar
las tecnologías y elementos de la estrategia; 5) establecer contacto continuo con
850
instituciones gubernamentales, organizaciones sociales y la sociedad civil, para difundir los
resultados y las experiencias generadas y 6) evaluación continua de los procesos y
resultados.
La infraestructura y los apoyos para su construcción
Basado en una fase de prueba, se estableció el Centro de Compostaje Comunitario (CCC),
el cual abarca 800 m² y está dividido en los siguientes compartimentos: 1) área de acopio de
los residuos orgánicos; 2) área de compostaje, compuesta por 28 composteras o “camas”
bajo malla sombra; 3) área de producción de hortalizas en invernadero; 4) área producción
de hortalizas a cielo abierto, compuesta por 16 parcelas; 6) Una bodega; 7) dos baños; 8)
área de limpieza; y 9) una cisterna para captar agua de lluvia. Las áreas de cultivo y
compostaje poseen un sistema de riego por goteo y nebulizado respectivamente. La periferia
está constituida con electro malla y arbustos.
Para la construcción de la infraestructura y compra de equipo, herramienta e insumos, los
recursos provinieron de varias fuentes en calidad de donación.
Sobre el acopio y volumen de los RSO
En la actualidad se recibe, semanalmente, entre 700 a 800 kilos de basura orgánica
totalmente separada. La separación es realizada por la propia familia en su casa y
trasladada al CCC por ellos mismos. Una vez acopiada, la basura orgánica es sometida a un
proceso de compostaje con lombrices. El volumen de basura orgánica que se acopia
proviene del 60% de las 260 familias de la colonia y de otras colonias circunvecinas. En
épocas de lluvia y festividades, el volumen de RSO se incrementa comparado a lo de las
otras épocas del año (Figura 1). En el CCC se recibe solamente basura orgánica
debidamente separada, cuya composición está integrada mayormente por residuos de
cocina y frutas y verduras en descomposición. Los residuos de jardinería son escasos, pero
se incrementan desde la primavera hasta el otoño.
El manejo de la basura orgánica
La basura orgánica acopiada es sometida a un proceso de descomposición en composteras
o también llamadas “camas”. Estas están construidas de cemento, arena y bloques; cada
una tiene una dimensión de 3.00 m de largo, 1.00 m de ancho y 0.30 m de alto, con
capacidad de 1,000 kilos de basura orgánica. Estas dimensiones son apropiadas para un
proceso de compostaje adecuado, que es producto de varios años de experimentación. Las
camas con esas dimensiones permite la fácil manipulación durante el proceso para permitir
la oxigenación del material en descomposición y la extracción del humus y lombrices. Una
851
vez llenada la “cama” con basura orgánica, es cubierta con pasto seco o paja para ayudar a
mantener la humedad. Después de 25 días de iniciado el proceso de descomposición, el
material es inoculado con 2.0 kilos de lombrices de la especie E. andrei. Antes de aplicar las
lombrices, se revisa que la temperatura del material en descomposición no tenga más de
30ºC. Después de incorporadas las lombrices, el proceso de compostaje continua hasta un
período de 3.0 meses. Los cuidados que se tienen en este período son: que tenga suficiente
humedad y temperatura adecuada, no ingresen roedores ni otros depredadores que afecten
el proceso.
Figura 1. Volumen de RSO acopiada en el CCC, por meses.
Cuando el material orgánico completó su proceso de descomposición, se realiza la
separación de las lombrices, para lo cual se revisa que el material debe estar descompuesto.
Un buen indicador para saber si una composta está suficientemente degradada
(mineralizada) es el olor a tierra húmeda y el color a café o pardo oscuro. Una vez separada
las lombrices del material descompuesto, se procede a su harneado para luego ser
envasado en costales o bolsas para su venta o uso en el mismo módulo en la producción de
hortalizas principalmente.
Determinación de la calidad de la vermi-composta
Para garantizar la calidad de la vermi-composta, una de las primeras medidas es revisar que
el RSO acopiado no tenga material contaminante o que su degradación tarde, como los
plásticos y cartones. Por lo general, el material que se recibe, raras veces contiene
componentes que no son orgánicos, lo que garantiza la calidad del producto. Este es uno de
los aspectos principales del enfoque local de manejo de los RSO, en el que se garantiza la
852
calidad del producto porque la separación de la basura es realizada en la casa (origen). Para
conocer la calidad física y química de la vermi-composta, se envió muestras al Colegio de
Postgraduados para su análisis. Los resultados se muestran en el Cuadro. 2. Como se
observa en dicha figura, el pH de ambas muestras fue algo alcalino, pero en cuanto a
materia orgánica y demás compuestos es similar al resultado de otros casos, lo que indica la
buena calidad del producto.
Cuadro 2. Resultados del análisis físico y químico de las muestras de vermi-compostas que se produce en el CCC Santiaguito, Texcoco.
Parámetro Muestra 1 Muestra 2
pH 8.46 8.52
Conductividad eléctrica (dS m-1) 11.00 10.04
Materia orgánica (%) 20.00 19.00
Nitrógeno N (%) 1.46 1.36
Fósforo P (ppm) 6389 7424
Potasio K (ppm) 2702 2820
Destino y uso de la vermi-composta
Una vez convertida la basura orgánica en composta (humus), ésta es utilizada mayormente
para la producción de hortalizas o es vendida al público en general o donada a las personas
contribuyentes con su basura. La producción de hortalizas se realiza bajo invernadero o a
cielo abierto. En el invernadero se produce mayormente jitomate y pepino en las épocas de
primavera, verano y otoño y en las parcelas a cielo abierto, hortalizas de diferente tipo, en
mono o poli cultivo, durante la época de lluvia. El propósito principal de estas prácticas ha
sido demostrar la calidad e importancia del producto que se obtiene de los RSO,
debidamente tratado. En general, la respuesta de las plantas a la vermi-composta ha sido
extraordinaria.
A través de los años, se realizaron diversos experimentos de tipo empírico para conocer la
dosis apropiada y forma de aplicación de la vermi-composta con diversos tipos de hortalizas.
Las mejores respuestas han sido con la aplicación entre 80 a 90 por ciento de vermi-
853
composta en los doce tipos de hortalizas sembradas. Por lo general, el crecimiento de las
plantas ha sido vigoroso y resistente a plagas y enfermedades.
La participación de las familias en el proyecto
Uno de los propósitos del proyecto fue que los habitantes de la colonia intervinieran
conscientemente en alguna o todas las fases del proyecto. Las fases o momentos incluye:
separación y traslado de la basura al CCC, proceso de compostaje, separación de las
lombrices, harneado, uso de la composta en la producción de hortalizas, gestión y
administración, evaluación, capacitación y difusión de las experiencias.
Durante los doce años de funcionamiento del proyecto, la participación de la gente ha
variado; mientras que la participación se incrementó en la separación y traslado de la basura
orgánica, en las otras actividades, disminuyó sustancialmente. La meta fue que al menos el
90% de las familias de la colonia separen su basura y la trasladen al CCC. Aunque aún no
se ha llegado a esa meta, el incremento se debe, por propia declaración de la gente, a que
el CCC está ubicado en un lugar estratégico para dejar la basura orgánica y observar lo que
se están realizando en él. Ahora.
Acciones para lograr la participación de la gente local
Se refiere básicamente a las acciones realizadas al inicio del funcionamiento del proyecto,
sobre todo para que la gente se decidiera a separar su basura y luego trasladarla al CCC.
En esta fase se utilizaron varias estrategias: explicaciones en asambleas de la comunidad,
sobre la importancia de la separación de la basura, su manejo apropiado y la utilidad de la
composta, incluyendo acciones demostrativas, in situ, de los procesos. Entre otras acciones
más sobresalientes en esta fase fueron: la conformación de un teatro con señoras, niña(o)s
y varones adultos y la elaboración de un video. La segunda fase tuvo como característica
principal la demostración, in situ, del proceso de compostaje y el uso de la composta en la
producción de hortalizas, plantas ornamentales y aromáticas. Estas acciones fueron las que
más influyeron para que la gente se decidiera a participar en el proyecto, sobre todo para
que separara su basura y la orgánica la trasladara al CCC. Los propios vecinos de la colonia
lo manifestaron al señalar que “vale la pena separar la basura porque es tratada y utilizada
en beneficio de la propia comunidad”.
La organización para el funcionamiento del proyecto
El proyecto está bajo la responsabilidad de un comité, integrado por cinco miembros,
elegidos en asamblea de la comunidad. El comité, integrada totalmente por mujeres, trabaja
en colaboración con el coordinador del proyecto y un grupo de investigadores del Colegio
854
de Postgraduados. Las gestiones, decisiones y acciones relevantes son informadas y
consultadas a las autoridades y a la asamblea de la comunidad. Aun no se cuenta con un
reglamento para un mejor trabajo organizado del proyecto.
Impacto del proyecto
A más de doce años de haber iniciado el proyecto, en forma ininterrumpida, se logró generar
y probar una estrategia apropiada sobre la gestión de los RSO, con enfoque local y
participación comunitaria. El módulo se convirtió en un centro de demostración y
capacitación sobre cómo manejar la basura orgánica localmente y en parte ha sido útil para
contribuir a la educación ambiental. Además, con cierta regularidad se ha tenido visitas de
estudiantes de media superior y superior, productores del campo, promotores y técnicos
interesados en el tema, no sólo del municipio, sino también de otros ámbitos del estado.
CONCLUSIONES
La problemática ambiental por la contaminación de los residuos orgánicos mal manejados
del ámbito urbano y rural, por un lado, y la problemática agrícola ligada a los bajos niveles
de producción y productividad, debido, en buena medida, a los altos costos de los
fertilizantes químicos y escaso uso de abonos orgánicos, por otro, pueden ser superadas
con el buen manejo y aprovechamiento de los RSO que la población urbana y rural generan.
Los riesgos de falta de seguridad alimentaria, especialmente de los agricultores en pequeña
escala, deben ser superados con la aplicación de procedimientos agroecológicos y para ello,
el suministro de fertilizantes orgánicos es necesario. Por sentido común y por los datos de
estudios, sabemos que a diario la población urbana y rural genera grandes cantidades de
RSO y que una mínima parte del total es manejada y usada apropiadamente. Los trabajos
de ambos casos descritos, han demostrado que los RSO, en vez de ser un problema,
pueden convertirse en un recurso benéfico (abono de excelente calidad), cuando es
manejada apropiadamente. Las experiencias logradas nos sugieren que no debemos
escatimar esfuerzos ni gastos económicos para emprender acciones con el uso de
estrategias probadas para resolver el problema de la basura. El trabajo en pequeña y
mediana escala, la participación activa y efectiva de la gente, el uso de tecnologías y
procedimientos biológicos, como el empleo de lombrices para el compostaje, la instalación
de infraestructura apropiada para su buen manejo y la capacitación de la gente, son los
elementos claves para el éxito de acciones de gestión de los RSO, tanto urbanos como
rurales.
855
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857
SOBREVIVENCIA DE DOS CEPAS DE Bacillus PROMOTORAS DEL CRECIMIENTO VEGETAL EN UN SUELO ARCILLOSO
Miguel Ángel Ramos López1, Ana Lucía Corro Becerril1, Laura Luna Martínez1, Alejandro
Hernández Morales2, Juan Ramiro Pacheco Aguilar1
1Facultad de Química, Universidad Autónoma de Querétaro.
2Unidad Académica Multidisciplinaria Zona
Huasteca, Universidad Autónoma de San Luis Potosí. Cerro de las campanas S/N, Col. Las Campanas, Querétaro Qro C.P. 76010, México. [email protected], [email protected].
RESUMEN
Los insumos empleados en la agricultura orgánica para la nutrición vegetal incluyen las
compostas, los humus y biofertilizantes de origen microbiano, estos últimos llamados
también promotores del crecimiento vegetal, los cuales cuando colonizan la rizósfera
mejoran la disponibilidad de nutrientes para las plantas. Sin embargo su sobrevivencia
depende de la condiciones ambientales que incluyen las características suelo y de su
capacidad para integrarse a las poblaciones microbianas nativas. En el presente trabajo
se evaluó la sobrevivencia en un suelo arcilloso de dos cepas (MA04 y MA06) del
género Bacillus caracterizadas como promotoras del crecimiento de plántulas de tomate
y pimiento. Las cepas fueron inoculadas de manera independiente en un suelo arcilloso
estéril (SE) y en otro no estéril (SNE) a una densidad inicial de 106 ufc g-1 suelo,
determinando semanalmente la sobrevivencia y los cambios en la densidad de las
poblaciones microbianas. Los resultados obtenidos indican que la inoculación de las
cepas en el suelo arcilloso de estudio no afectan sustancialmente la densidad de las
poblaciones de bacterias, hongos y actinomicetos las cuales se mantuvieron al término
de 2 meses en el orden de 107, 104 y 107 ufc g-1, respectivamente. Las cepas
inoculadas en suelo estéril mantuvieron la viabilidad después de 4.5 meses, con una
alta densidad de 107 ufc g-1, aumentando un log con respecto a la densidad inicial al
término de la segunda semana. Las cepas de estudio introducidas a cultivos podrían
sobrevivir durante el ciclo el agrícola beneficiando el desarrollo de la planta.
PALABRAS CLAVE: Biofertilizantes, BPCP, colonización de raíz, tomate, esporas.
INTRODUCCIÓN
El incremento en la demanda de la producción de alimentos ha generado una
agricultura intensiva que ha traído consigo una disminución en la fertilidad de los
858
suelos, por lo que ha incrementado el uso de fertilizantes para satisfacer las demandas
nutricionales de los cultivos. Sin embargo, solo una fracción del fertilizante aplicado
(60%) es absorbida por la planta y el restante se lixivia o es fijado por la fracción mineral
del suelo, contribuyendo a la contaminación de los suelos y de los mantos acuíferos. El
bajío es una de las zonas más productoras de granos y hortalizas, donde predominan
suelos arcillosos tipo vertisoles. La producción intensiva de cereales y hortalizas
requiere cada vez mayores dosis de fertilizantes químicos, para satisfacer los
requerimientos nutricionales de los cultivos, esto es debido en gran parte a la
disminución en el contenido de materia orgánica (MO) en los suelos (Peña et al., 2001).
Los biofertilizantes constituyen una alternativa para la optimización de los fertilizantes
químicos, los cuales son microorganismos que cuando son aplicados a las semillas, al
suelo o a las plantas, colonizan la rizósfera promoviendo el crecimiento de las plantas,
por un incremento en la absorción y disponibilidad de nutrientes. El término “bacterias
promotoras del crecimiento de plantas” (BPCP) también es empleado para designar a
los biofertilizantes, sin embargo, las BPCP es un grupo más amplio que incluye agentes
de control biológico. Algunos mecanismos bioquímicos involucran la fijación biológica
de N2, la solubilización de fosfatos insolubles, la producción de hormonas como el ácido
indolacético (AIA), la actividad ACC deaminasa relacionada a la disminución de estrés
por etileno y la producción de sideróforos entre otros (Vessey, 2003).
La colonización del suelo por nuevos aislados microbianos introducidos depende de
factores físicos como: temperatura, humedad, y textura, entre otros, y de factores
químicos como: materia orgánica, acidez y salinidad entre otros. Sin embargo, la
interacción e integración con las poblaciones nativas del suelo es determinante para su
sobrevivencia (Oliveira et al., 2004, Staley y Brauer, 2006). En el presente trabajo se
evaluó la sobrevivencia de dos cepas del género Bacillus en un suelo arcilloso, así
como la interacción con las comunidades nativas de bacterias, hongos y actinomicetos.
MATERIALES Y MÉTODOS
Características de las cepas de estudio
Las cepas empleadas designadas como MA04 y MA06, pertenecen a una colección de
rizobacterias aisladas de plantas de tomate. Fueron identificadas por secuenciación del
gen 16S ARNr como pertenecientes al género Bacillus. Poseen la capacidad de
aumentar la germinación de semillas y mejorar el crecimiento de plántulas de tomate y
859
pimiento (Luna et al., 2013), algunas características identificadas relacionadas con el
efecto promotor del crecimiento de plantas se presentan en el Cuadro 1.
Cuadro 1. Propiedades bioquímicas y fisiológicas en las cepas de estudio relacionadas con la promoción del crecimiento vegetal.
Aislado
Ensayo MA04 MA06
Actividad ACC deaminasa +¶ +
Crecimiento en medio NFB + +
Producción de sideróforos - +
Producción de AIA e indoles 2.3 (± 0.1) b† 4.2 (± 0.4) ab
Solubilización de fosfatos 22.0 (± 1.8) c 56.0 (± 2.0) a
† Valores de la producción de AIA y de solubilización de fosfatos, en promedio de tres repeticiones y en
mg L-1
; ± = desviación estándar.
Análisis del suelo
El suelo utilizado para el ensayo de sobrevivencia se colectó del rancho “El colmenar”
ubicado en el Km 12.5 de la carretera Qro.-Tlacote, el cual es productor de espárrago,
brócoli, calabaza y chile. El suelo fue secado al aire por 48 hrs, para después ser
tamizado empleando una malla del número 12 (2 mm). Posteriormente se determinó la
fertilidad llevando a cabo los siguientes análisis: pH (potenciómetro), conductividad
eléctrica (conductímetro), textura (método de Bouyoucos), materia orgánica (método de
Walkley y Black), nitrógeno inorgánico (método de micro-Kjeldahl), fósforo aprovechable
(método de Olsen), capacidad de intercambio catiónico (método del acetato de amonio)
y bases intercambiables (calcio y magnesio) por titulación (SEMARNAT, 2002).
Ensayos de sobrevivencia en el suelo
Para determinar la sobrevivencia de las cepas en el suelo, se llevaron a cabo ensayos
de microcosmos, para lo cual 10 g de suelo fueron colocados en frascos ámbar con un
tapón de poliuretano y esterilizados por tres ocasiones (15 min, 121 °C, 1.05 kg m-2 de
presión). Las cepas fueron cultivadas en 500 mL de caldo nutritivo en agitación
constante a 180 rpm por 16 h a 30 °C. Posteriormente, los cultivos fueron
centrifugados a 8000 Xg por 10 min para obtener las células, las cuales fueron lavadas
dos veces con solución salina estéril a 0.8 % y disueltas en 2 mL de solución salina
860
para su recuento en cámara de Neubauer (Márquez et al., 2003). La concentración
celular final se ajustó a 107 células mL-1.
Los inoculación se realizó aplicando 1 mL de la suspensión bacteriana al suelo de tal
manera que el título final fue de 106 células por gramo de suelo. La inoculación en
suelo estéril (SE) se llevo a cabo para determinar la sobrevivencia de la cepas a través
de tiempo, también se inoculó en un suelo no estéril (SNE) para determinar los
cambios que puede ocasionar la introducción de las cepa en la densidad de las
poblaciones nativas de bacterias, hongos y actinomicetos. Finalmente, un suelo no
estéril (SC) sin inocular fue utilizado como testigo para conocer los cambios naturales
en las poblaciones nativas. Por cada tratamiento (cepa y tipo de suelo: SE, SNE, y SC)
se emplearon 30 frascos (repeticiones), de los cuales cada semana se empleaban 3 de
frascos de cada tratamiento para determinar las poblaciones de bacterias, hongos y
actinomicetos; esto fue realizado durante 8 semanas (2 meses). Una última
cuantificación de las cepas en el suelo estéril fue llevada a cabo 20 semanas (4.7
meses) después de iniciado el experimento.
Para la cuantificación de las poblaciones de bacterias, hongos y actinomicetos se
realizaron diluciones decimales del suelo y se sembraron alícuotas de estas, en placas
con medio agar nutritivo, rosa de bengala y caseína almidón. Las placas sembradas
fueron incubadas por 72, 96 y 216 h, respectivamente a 30 °C (Luna y Sánchez, 1991).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Análisis de suelos
El Cuadro 2 muestra el resultado del análisis de suelo empleado en el ensayo de
sobrevivencia de los inoculantes microbianos. El suelo presenta pH neutro con efectos
despreciables de salinidad ya que la conductividad eléctrica (CE) fue menor a 1 dS m-1.
De textura arcillosa, el suelo muestra como consecuencia una alta capacidad de
intercambio catiónico (CIC). Finalmente, en cuanto a la fertilidad posee un contenido
medio de materia orgánica y fósforo aprovechable, y un muy bajo contenido de
inorgánico (NO2-, NO3
- y NH4+). Las características de este suelo son las que
predominan en el bajío como lo reportado por Peña et al. (2001).
861
Cuadro 2. Análisis fisicoquímico del suelo del rancho “El colmenar”.
Parámetro Valor encontrado
pH (En relación 1:2) 6.7
Conductividad eléctrica (CE) dSm-1 0.67
Textura Arcilloso
Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC) Cmol(+) Kg-1 33.9
Materia Orgánica % 2.32
Calcio (Ca) mg Kg-1 6382
Magnesio (Mg) mg Kg-1 112
Fósforo aprovechable (P) mg Kg-1 23.8
Nitrógeno inorgánico mg Kg-1 8.9
Sobrevivencia de las cepas de estudio en suelo
La Figura 1 muestra la abundancia de las cepas inoculadas en el suelo estéril a través
8 semanas, podemos observar que ambas cepas después de la segunda semana
aumentaron la densidad en un log, manteniéndose en el orden de 7 (log ufc g-1 suelo).
Aún después de 20 semanas, con valores de 7.16 y 7.44 para MA04 y MA06,
respectivamente (datos no mostrados en la Figura).
Figura 1. Dinámica poblacional de las cepas MA04 Y MA06 inoculadas en un suelo arcilloso estéril.
862
La introducción de las cepas MA04 Y MA06 en los suelos (SNE) no provocó cambios
significativos en la abundancia de los grupos microbianos cuando fueron comparados
con el suelo testigo (SC) (Figuras 2 y 3).
Figura 2. Dinámica de las poblaciones microbianas en el suelo inoculado con la cepa MA04 a) y un suelo testigo b).
En este ensayo las poblaciones totales de bacterias, hongos y actinomicetos se
mantuvieron en el orden de 7, 4 y 6 (Log ufc g-1 suelo), respectivamente. Esto indica
863
una estabilidad en la abundancia de los grupos microbianos después de haber
introducido un microorganismo exógeno.
Figura 3. Dinámica de las poblaciones microbianas en el suelo inoculado con la cepa MA06 a) y un suelo control b).
Cuando un organismo nuevo es introducido a un hábitat distinto al de origen, pueden
producirse interacciones que afecten la abundancia de las poblaciones. Al no existir
un marcador que permitiera identificar las cepas introducidas y diferenciarlas de las
864
bacterias nativas en el suelo no estéril (SNE), para verificar que la cepa se había
integrado a la comunidad bacteriana, se tomaron fotografías de las placas durante la el
crecimiento bacteriano. Encontrando las cepas inoculadas dentro las poblaciones
bacterianas. En la Figura 4 podemos observar la morfología característica de las
cepas, la cual no fue encontrada en el suelo testigo.
Figura 4. Morfología colonial de las poblaciones bacterianas de la cepa inoculadas en el suelo estéril y no estéril.
El empleo de técnicas moleculares como la hibridación in situ con fluorescencia (FISH)
resultaría una herramienta poderosa para corroborar la integración de las cepas
introducidas a las comunidades bacterias del suelo y su interacción con las plantas
huésped (Weerasekara et al., 2013).
El éxito de los inoculantes depende en gran medida de la sobrevivencia en el suelo, la
cual está determinada por las condiciones ambientales, las interacciones con las
poblaciones microbianas nativas y la planta huésped. En el 2004, Sánchez y Peña
analizaron la persistencia de esporas de Bacillus thuringiensis-JM (B. th-JM) en hojas
de maíz, hojas de frijol y suelo. Los resultados mostraron una limitada persistencia de
las esporas de B. th-JM en las hojas de maíz y frijol, su sobrevivencia fluctuó entre las
48 y 72 h, después de su aspersión debido a la sensibilidad de las esporas a la
radiación solar y la desecación. En el suelo no esterilizado, como en el suelo
865
esterilizado, las esporas de B. th-JM tampoco fueron viables después de 48 h de su
inoculación, mientras que en el suelo no esterilizado, la competencia y depredación
nativa causaron la rápida pérdida de viabilidad de las esporas.
El pH puede ser un parámetro del suelo que influya en la sobrevivencia de cepas
introducidas. Petras y Casida en el 2004, inocularon esporas de Bacillus thuringiensis
en tres suelos con diferentes pHs (4.2, 5 y 6), estos ensayos fueron realizados a campo
abierto y a nivel de laboratorio en microcosmos. Al realizar el conteo de las unidades
formadoras de colonias, las variaciones en el pH del suelo tuvieron poco efecto sobre
la supervivencia de las esporas. En el suelo natural, durante las primeras dos semanas,
el recuento de esporas disminuyó en aproximadamente en un orden de 1 (log ufc).
Posteriormente, el número de ufc se mantuvo constante durante al menos 8 meses. En
el ensayo de microcosmos, las misma disminución fue observada después del primer
mes de la inoculación, manteniéndose estable durante 8 meses (106 ufc g-1suelo).
Efecto contrario resulto en el presente estudio, donde registramos un aumento de la
población en el mismo orden. En el mismo trabajo la adición de esporas tuvo un efecto
positivo para poblaciones de microorganismos como bacterias, hongos y actinomicetos,
pero en nuestro caso no ocurrió lo mismo para la inoculación con MA04 y MA06 donde
se mantuvieron estables.
Estudios realizados por Staley y Brauer en el 2006, muestran la fuerte influencia del pH
sobre la sobrevivencia de cepas introducidas al suelo. Ellos inocularon cepas de
Pseudomonas putida y Rhizobium leguminosamm en suelos ácidos (pH = 4.7, 4.8 y
4.92) y encontraron una rápida disminución en la viabilidad para ambas cepas en todos
los suelos, disminuyendo de 2 a 3 Log (ufc por g-1 de suelo) en 35 h para P. putida y en
68 h para R. leguminosarum.
CONCLUSIONES
Las cepas MA04 y MA06 caracterizadas como promotoras del crecimiento vegetal
poseen una alta sobrevivencia en un suelo arcilloso, sin afectar la densidad de los
grupos microbianos nativos de bacterias, hongos y actinomicetos. Esta capacidad
aseguraría su persistencia durante el ciclo de cultivo beneficiando el desarrollo de la
planta.
LITERATURA CITADA
866
Luna M., L., R. A. Martínez, M. H. Iturriaga, S. M. Arvizu, y J. R. Pacheco. 2013.
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867
SOLUCIONES NUTRITIVAS ORGÁNICAS EN LA PRODUCCIÓN Y CALIDAD DEL CULTIVO DE PEPINO (Cucumis sativus L.) BAJO INVERNADERO
Guadalupe Santiago López1, Vicente de Paul Álvarez Reyna1, Pablo Preciado Rangel2, Vicente
Hernández Hernández1, Esteban Sánchez Chávez3
1Posgrado en Ciencias Agrarias, Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro. Unidad Laguna.
2Instituto
Tecnológico de Torreón. 3Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C.
[email protected]; [email protected]
RESUMEN
El objetivo del presente estudio fue evaluar cuatro soluciones nutritivas en el
crecimiento de la planta y la calidad de fruto del cultivo de pepino (Cucumis sativus L.)
bajo invernadero. Se compararon cuatro tratamientos: solución nutritiva inorgánica
(Steiner), té de compost, té de vermicompost y lixiviado de vermicompost. Las variables
evaluadas fueron: rendimiento, calidad de fruto, NO3 y K en ECP (extracto celular de
peciolo), clorofila, actividad NR, y concentración nutrimental. Los resultados mostraron
diferencias altamente significativas en la mayoría de las variables evaluadas. Con la
fertilización inorgánica se obtuvieron los mayores rendimientos por planta, crecimiento
de planta, tamaño de fruto, contenido de clorofila, NO3 en el ECP, Materia seca,
Actividad enzimática NR, P y K. Sin embargo en solidos solubles totales no hubo
diferencia entre tratamientos. Dentro de los tratamientos de fertilización orgánica, el
lixiviado de vermicompost sobresalió con un mayor rendimiento de fruto por lo que su
uso es una opción viable para ser utilizado como fuente de nutrientes para el cultivo de
pepino bajo invernadero cuando se busca disminuir los efectos negativos del uso de
fertilizantes inorgánicos sobre el medio ambiente.
PALABRAS CLAVE: Solución nutritiva orgánica, pepino, calidad de fruto.
INTRODUCCIÓN
Actualmente el desarrollo de la agricultura se ha regido por una producción cada vez
más intensa, haciendo un uso indiscriminado y negligente de productos agroquímicos y
de prácticas culturales excesivas que han traído consecuencias graves a los suelos
agrícolas llegando al límite de la tolerancia ambiental, afectando con ello la calidad de
los alimentos y la biodiversidad. (Luévano y Velázquez, 2001; Hernández et al., 2010;
Lamas et al., 2003). Por otro lado los altos costos que los fertilizantes adquieren cada
868
día quedando fuera del alcance de los productores de bajos recursos teniendo como
resultados cosechas pobres y como consecuencia bajos ingresos (Luévano y
Velázquez, 2001).
La comarca lagunera se caracteriza por tener una de las cuencas lecheras más
importantes del país, debido a esta actividad se genera aproximadamente 650
toneladas de estiércol al año que actualmente no recibe ningún tratamiento sino más
bien está siendo uno de los elementos de contaminación ambiental (Luévano y
Velázquez., 2001), debido al manejo inadecuado y la aplicación excesiva en suelos
agrícolas (Capulín et al., 2001). Al respecto (Capulín et al., 2005; Dordas et al., 2008)
mencionan que los estiércoles contienen todos los nutrimentos esenciales para las
planta. Sin embargo uno de los principales problemas de utilizar directamente el
estiércol en los cultivos es la lenta mineralización del nitrógeno (Márquez et al., 2006) y
los agentes quelatantes como el ácido fítico y los ácidos húmicos que contiene (Capulín
et al., 2007). Por tanto una opción para disminuir estos problemas y el impacto
ambiental del usos de estos desechos, es reutilizar el estiércol para la elaboración de
compost y vermicompost (Lamas et al., 2003; Hernández et al., 2010).
En México, en los últimos años la agricultura protegida ha tenido un mayor incremento
(FAO, 2009). En el país existen alrededor de 20 mil hectáreas, de las cuales 12 mil son
de invernaderos y 8 mil son de malla sombra y macro túnel principalmente (SAGARPA,
2012). La mayor superficie de estas está dedicada a la producción de hortalizas para
exportación como jitomate, pimiento, pepino, lechugas, plantas ornamentales y flores;
cuya producción genera alrededor de 500 millones de dólares anuales (FAO, 2009). En
estos sistemas de producción la fertilización se realiza con soluciones nutritivas
elaboradas con fertilizantes de alta solubilidad, generalmente importados, lo que
incrementa los costos de producción (Preciado et al., 2011). Una de las principales
ventajas de este sistema es que se incrementa la productividad, al propiciar un
ambiente poco restrictivo para el crecimiento y desarrollo de las plantas (Cereceres et
al., 2009). y por otro lado el interés actual de los consumidores hacia los productos
orgánicos sanos e inocuos que además de nutrientes, aroma, sabor, color y textura,
contengan componentes fisiológicamente activos, capaces de tener efectos positivos en
el organismo humano así como ayudar a reducir el riesgo de contraer enfermedades
crónicas (Cortes et al., 2011). Además de que el mercado de los productos orgánicos a
nivel mundial se rige principalmente por la oferta del producto, la demanda de los
869
consumidores, el sobreprecio, y el aspecto perecedero del producto (Lamas et al.,
2003). En este sentido la agricultura orgánica es una opción para producir este tipo de
alimentos ya que se evita el uso de productos químicos como fertilizantes, insecticidas,
herbicidas, entre otros; que causan contaminación a los alimentos y al ecosistema
(Lamas et al., 2003). El estiércol fresco y específicamente la fracción liquida (purines)
puede ser usada para la nutrición de cultivos, aplicada directamente al suelo o por
medio del fertirriego, ya sea en riego por goteo o hidroponía (Capulín et al., 2005). Entre
los fertilizantes orgánicos líquidos están el té de compost (Ingham, 2005; Rodríguez et
al., 2009; Ochoa et al., 2009), té de vermicompost (Preciado et al., 2011; Pant et al.,
2011) y lixiviado de vermicompost (García et al., 2008). Bajo esta perspectiva el objetivo
del presente trabajo fue evaluar el efecto de cuatro soluciones nutritivas en el
crecimiento de la planta y la calidad de fruto del cultivo de pepino.
MATERIALES Y MÉTODOS
El estudio fue conducido bajo condiciones de invernadero, en el Instituto Tecnológico de
Torreón, México, localizado entre 24º30' y 27º LN, y entre 102º00' y 104º40' LO, a una
altitud de 1120 msnm. Los tratamientos consistieron en la aplicación de cuatro
diferentes fuentes de fertilización a plantas de pepino en macetas. Cada tratamiento
tuvo doce repeticiones, distribuidos en un diseño completamente al azar obteniendo 48
unidades experimentales. La variedad de pepino Luxell de tipo francés Americano fue
sembrado el 8 de marzo del 2012 en contenedores de poliestireno blanco de 200
cavidades de 25 ml con Peat Moss Premier Promix PGX como medio de crecimiento,
utilizando una semilla por cavidad, cubriéndola con plástico negro hasta que germinaron
las primeras semillas. Se aplicó riego por aspersión en forma manual con agua de llave,
dos o tres veces al día cuidando de mantener húmedo el sustrato. El trasplante se
realizó el 3 de abril del 2012 (27 DDS) cuando las plántulas tenían una altura de 15-20
cm y con tres o cuatro hojas verdaderas. Colocando una plántula en el centro de cada
maceta y cubriéndola con el sustrato. Como macetas se utilizaron bolsas de plástico
negras de 20 L de capacidad y como sustrato mezcla de arena de rio lavada y
esterilizada con una solución de ácido sulfúrico y vermiculita en proporción 4:1. Las
bolsas se colocaron en hilera sencilla separadas a 70 cm y 40 cm entre macetas
haciendo una densidad de 4 plantas m-2. Los tratamientos de fertilización consistieron
en 1) fertilización inorgánica con solución nutritiva (Steiner), 2) té de compost, 3) te de
870
vermicompost, y 4) lixiviado de vermicompost. Para la preparación de la solución
nutritiva se utilizaron fertilizantes de alta solubilidad disponibles en el mercado. Los tés
de compost y vermicompost se elaboraron de acuerdo al método propuesto por Ingham
(2005). Estas soluciones incluyendo el lixiviado, fueron ajustadas a una conductividad
eléctrica (CE) de 2 mS m-1 mediante dilución con agua y el pH fue ajustado a 5.5 con
ácido cítrico. La composición nutrimental de los cuatro tratamientos utilizados se
muestra en el Cuadro 1.
Los riegos a las macetas se realizaron de forma manual tres veces al día y estuvieron
relacionados con la etapa del cultivo y las temperaturas registradas en el interior del
invernadero. Las plantas de pepino se podaron a un tallo principal el cual fue sostenido
con rafia a la parte superior del invernadero. Se eliminaron tallos secundarios y flores
en los primeros 30 cm de la planta, posteriormente se fueron eliminando únicamente los
brotes secundarios.
Se evaluaron un total de 12 plantas por tratamiento. El contenido de clorofila a los 29
DDT (inicio de floración) se determinó de manera indirecta con equipo SPAD-501 en
hojas jóvenes completamente expandidas correspondientes a 3 plantas por tratamiento;
en cada hoja se realizaron 3 mediciones y con el mismo equipo se registró el promedio
generado. Posteriormente a los 34 DDT se determinó la concentración de N-NO3 y K en
el extracto celular de peciolo con ionometro portátil Cardy-Horiba en el peciolo de tres
plantas por tratamiento, ubicados en la tercera y cuarta hoja debajo del punto de
crecimiento. A los 41 DDT (inicio de fructificación) se determinó la clorofila total por el
método descrito por Wellburn (1994). Las mismas hojas fueron utilizadas para la
cuantificación de nitrógeno total por el método de Micro-Kjeldahl, fosforo por el método
de la mezcla tríacida y metavanadato molibdato de amonio y colorimetría. La actividad
nitrato reductasa “in vivo” se determinó por el método propuesto por Jaworski (1957) y
Mauriño (1986). La concentración de Na, Cu, Fe, Mn, Zn, Ca, K, Mg, Ni se determinó
por medio de la mezcla digestora y el equipo de absorción atómica Perkin Elmer 3100.
Para evaluar el rendimiento y calidad de fruto se cosecharon los frutos antes de que
presentaran madurez fisiológica durante el estadio de producción de 12 plantas por
tratamiento. En calidad del fruto se consideró peso promedio del fruto con bascula
electrónica modelo AC-2200, el diámetro polar y ecuatorial se midió con regla graduada
de 30 cm y vernier digital modelo SC-6 respectivamente. El contenido de solidos
solubles en grados brix se determinó con refractómetro ATAGO (Master 2311) al
871
momento de la cosecha, tomando una muestra de jugo directo del fruto y colocando
está en la celda lectora. Los datos obtenidos se analizaron con el programa estadístico
SAS (1999) y comparación de medias Tukey (P≤0.05).
Cuadro 1. Composición química de los tratamientos evaluados en la producción de pepino en invernadero.
Solución
Steiner
Té de
compost
Té de
vermicompost
Lixiviado de
vermicompost
mg L-1
N 168 32 21 133
P 31 16 9 21
K 273 110.37 238.29 320.19
Ca 180 62.2 168.8 204.2
Mg 48 4.56 6 15.6
Na 36 175.64 163.69 143.46
S 336 419.04 663.36 760.8
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Rendimiento. De acuerdo con el análisis de varianza las soluciones nutritivas utilizadas
en el experimento provocaron que las plantas de pepino mostraran diferencias
altamente significativas (p≤0.01).
Cuadro 2. Rendimiento, frutos por planta y peso de fruto por efecto de cuatro fuentes de nutrientes en el cultivo de pepino.
Tratamiento Rendimiento por planta (kg)
Solución Steiner 2.485 a
Té de compost 0.431 b
Té de vermicompost 0.377 b
Lixiviado de vermicompost 0.882 b
872
El mayor rendimiento de frutos por planta se obtuvo al emplear la solución nutritiva
inorgánica (Steiner) con 2.48 kg por planta, mientras que los tratamientos orgánicos con
menor rendimiento y estadísticamente iguales fueron lixiviado de vermicompost, té de
compost y té de vermicompost con 35.50%,17.35% y 15.19% del rendimiento con
solución nutritiva inorgánica, respectivamente (Cuadro 2). Resultados similares fueron
reportados por Ochoa et al. (2009) en el cultivo de tomate, al obtener mayor
rendimiento con solución nutritiva inorgánica que con él té de compost y Preciado et al.,
(2011) al evaluar los mismos tratamientos en el cultivo de tomate bajo invernadero,
encontró mayor rendimiento con la fertilización inorgánica con 3.05 kg/planta que con
fuentes orgánicas de fertilización. Por el contrario, Rodríguez et al., (2009) en sus
resultados de producción de tomate en invernadero no obtuvo diferencias en
rendimiento entre las fuentes orgánicas e inorgánicas de nutrientes.
Respecto a las soluciones nutritivas orgánicas García et al. (2008) menciona que los
abonos orgánicos utilizados como fertilizantes líquidos deben ser diluidas para asegurar
el mínimo daño a la planta debido a su alta conductividad eléctrica. Sin embargo, esta
dilución disminuyó la concentración de NPK necesario para la nutrición de las plantas,
principalmente de Nitrógeno Cuadro 1. Según (Castro et al., 2004; Aruani et al., 2008)
el N está relacionado con niveles adecuados de clorofila, crecimiento vegetativo
vigoroso, desarrollo, alta actividad fotosintética y síntesis de carbohidratos de lo cual
depende el rendimiento. Por otro lado la inadecuada relación de iones en la soluciones
nutritivas orgánicas disminuyó el rendimiento ya que de acuerdo a Steiner (1961) y
Preciado et al. (2011) el balance que debe existir en una solución nutritiva son 1)
proporciones relativas de aniones, 2) proporciones relativas de cationes 3) relación
mutua entre iones (relación cuantitativa entre cationes y aniones) y 4) un pH particular
para cada cultivo.
Calidad de fruto
En cuanto al tamaño del fruto el análisis de varianza mostró diferencias altamente
significativas (p≤ 0.01) entre los tratamientos. El mayor tamaño de fruto se obtuvo con la
solución nutritiva inorgánica con 21.86 cm de longitud y 52.24 mm de diámetro. En tanto
los tratamientos orgánicos fueron estadísticamente iguales y registraron menor tamaño
de fruto.
873
Cuadro 3. Longitud, diámetro y solidos solubles de frutos por efecto de cuatro fuentes de nutrientes en el cultivo de pepino.
Tratamiento Longitud (cm) Diámetro (mm) OBrix
Solución Steiner 21.86 a 52.24 a 4.2 a
Té de compost 19.62 b 43.79 b 4.5 a
Té de vermicompost 19.53 b 44.05 b 4.8 a
Lixiviado de vermicompost 18.58 b 45.30 b 4.9 a
Estos resultados son similares a los obtenidos por Preciado et al. (2011), Rodríguez et
al. (2009) y Ochoa et al. (2009) en el cultivo de tomate bajo invernadero. Para el
consumo en fresco el rango del tamaño del fruto para los diferentes cultivares de pepino
fluctúa entre 20 y 30 cm de largo y 3 a 6 cm de diámetro (Comisión Veracruzana). En el
presente estudio el tamaño de fruto de las soluciones nutritivas inorgánicas se
encuentra dentro del rango indicado, mientras que los frutos de plantas tratadas con
soluciones orgánicas solo en diámetro de fruto alcanzaron estos valores.
En los tratamientos orgánicos, se encontró relación entre longitud y diámetro de fruto ya
que frutos de mayor longitud tuvieron menor diámetro y viceversa. Pero el tratamiento
con lixiviado de vermicompost tuvo mayor número de cortes (datos no mostrados) que
las plantas con te de compost y vermicompost. Por lo que el tamaño de los frutos de
estos últimos tratamientos se explica por el menor número de cortes y se debe a que
los primeros frutos en la planta disponen de mayor cantidad de fotoasimilados y logran
producir frutos de mayor tamaño (Grijalva et al., 2011).
Para el contenido de solidos solubles todos los tratamientos fueron estadísticamente
iguales. En el Cuadro 3 se observa que la mayor concentración de solutos lo tuvieron
los frutos de plantas tratadas con soluciones nutritivas orgánicas. Estos resultados
coinciden con Preciado et al. (2011) y Ochoa et al. (2009) en el cultivo de tomate bajo
invernadero. Al respecto Parra et al. (2009) en el cultivo de pepino encontró que a
medida que se incrementa el potencial osmótico de la solución nutritiva se incrementa
los sólidos solubles totales en los frutos. Plaut et al. (2004) menciona que el aumento
de la concentración de solutos en frutos es el resultado de la disminución del flujo de
agua dentro del fruto por efecto de la salinidad, por lo que las células vegetales para
874
mantener la turgencia acumulan solutos como azúcares o aminoácidos en el
citoplasma, y solutos inorgánicos en la vacuola.
Clorofila, NO3 y K en ECP.
Cuadro 4. Valores de clorofila, lecturas SPAD, contenido de nitratos en el extracto celular de peciolo y nitrógeno total en hojas de pepino por efecto de las soluciones nutritivas empleadas.
Tratamiento Clorofila
29 ddt
N-NO3 (mg.L-1)
34 ddt
K (mg.L-1)
34 ddt
Clorofila
41 ddt
Solución Steiner 52.892 a 1189.4 a 2033.33 a 39.97542 a
Té de compost 28.350 c 95.5 b 1013.33 b 15.02082 b
Té de vermicompost 21.025 d 2.6 b 363.33 c 12.30592 c
Lixiviado de vermicompost 48.558 b 166.7 b 2166.67 a 39.2130 a
Clorofila
Los resultados mostraron diferencias altamente significativas (P≤ 0.01) entre las fuentes
de nutrientes. El tratamiento con solución nutritiva inorgánica presento los valores más
altos de clorofila a los 29 DDT y 41 DDT. Mientras tanto los tratamientos orgánicos
mostraron valores inferiores en ambas fechas de muestreo excepto el tratamiento con
lixiviado de vermicompost a los 41 DDT que fue estadísticamente igual al testigo
Cuadro 4. Resultados similares fueron encontrados por Preciado et al. (2011) en
plantas de tomate, donde el tratamiento con soluciones nutritivas inorgánicas supero en
unidades SPAD a las plantas tratadas con soluciones orgánicas. Al respecto Escalona
et al. (2009) y Dordas et al. (2008), mencionan que los valores SPAD están
correlacionados con el contenido de clorofila y absorción de nitrógeno total en diversas
condiciones ambientales como la intensidad luminosa, temperatura, humedad relativa,
plagas, densidad de población y fuente de nitrógeno. Los resultados obtenidos en el
presente estudio están relacionados principalmente con la disponibilidad de nitrógeno
en las soluciones nutritivas, los cuales son más deficientes en las soluciones nutritivas
orgánicas Cuadro 1. Por otro lado Dordas et al. (2008), mencionan que el retraso de la
aplicación de N durante un largo tiempo reduce la recuperación de N en la planta, por lo
que la recuperación de N en plantas tratadas con lixiviado de vermicompost a los
41DDT puede deberse a la aplicación continua de la solución. Dado que los valores
875
SPAD están relacionados con el contenido de clorofila y absorción de nitrógeno, el
lixiviado de vermicompost es una opción viable para ser utilizado como fuente de
nutrientes para el cultivo de pepino bajo invernadero con el fin de disminuir el uso de
fertilizantes convencionales.
Concentración de nitratos y potasio en extracto celular de peciolo
La concentración de N-NO3 en extracto celular de peciolos (ECP) de hojas
recientemente maduras medido a los 34 DDT (inicio de floración) fue mayor en plantas
tratadas con solución nutritiva inorgánica con 1189.4 mg. L-1 que en plantas tratadas
con soluciones nutritivas orgánicas (Cuadro 4). Resultados similares fueron
encontrados por Preciado et al. (2011) en el cultivo de tomate bajo invernadero. La
concentración de N-NO3 de la solución nutritiva inorgánica se encuentra dentro del
rango indicado para el cultivo de pepino en invernadero el cual es de 900 a 1200 mg/L
(Sánchez, 2009) y las plantas tratadas con soluciones nutritivas orgánicas están por
debajo de este valor. Al respecto Taber (2001) menciona que existe una alta relación
entre la concentración de N en la hoja y el N-NO3 en la savia del peciolo debido a que
cuando las plantas tienen altas concentraciones de N el nitrato se acumula en las
células del peciolo de la hoja. Por otro lado también se observa que existe una relación
de la concentración de N-NO3 en el ECP con el rendimiento del cultivo. Al respecto
Castro et al. (2004) mencionan que la determinación de N-NO3 en el ECP es un índice
que permite conocer el estado nutrimental y su relación con el rendimiento del cultivo.
Los resultados de este estudio muestran que las cantidades de N-NO3 en el ECP están
relacionadas principalmente con la cantidad de N contenidos en las soluciones
nutritivas utilizadas (Cuadro 1).
El contenido de potasio en extracto celular de peciolo a los 34 DDT (inicio de floración)
la solución nutritiva inorgánica y el lixiviado de vermicompost registraron las mayores
concentraciones y fueron estadísticamente iguales con 2033.33 y 2166.67 ppm, en
tanto el té de vermicompost registró la menor concentración con 363.33 ppm. Estos
resultados son inferiores a los indicados por Cantón, (S/A) en el cultivo de pepino el
cual es de 2,500 a 5,000 mg.L-1. Al respecto Pino et al. (2012) en vid encontraron que
la concentración de potasio en el extracto celular de peciolo mostró una tendencia al
aumento de la concentración de potasio al aumentar la dosis de fertilización.
876
Figura 1. Efecto de las soluciones nutritivas sobre la actividad nitrato reductasa “in vivo” a los 41 DDT.
Los resultados de este estudio muestran que la mayor actividad endógena de la enzima
nitrato reductasa NR se registró en las plantas tratadas con solución nutritiva Steiner lo
cual coincidió con mayor contenido de clorofila, nitrógeno total, y producción de fruto,
en caso contrario la actividad de la enzima disminuyo a medida que la concentración de
N fue menor en las soluciones nutritivas. Estos resultados son similares a los
encontrados por Raigón et al. (2006) en el cultivo de lechuga donde indica que la mayor
concentración de nitratos en el material vegetal indujo a mayor cantidad de clorofila y
mayor actividad de la enzima NR. Al respecto Raigón et al. (2006) mencionan que las
plantas absorben nitrógeno en forma de nitratos y la mayor concentración de nitratos en
el citosol induce a la mayor actividad de la enzima NR lo cual indica mayor viabilidad
para transformar las formas oxigenadas del nitrógeno a formas más reducidas y por
tanto a la formación de proteínas disminuyendo la concentración de nitratos en el
material vegetal. Los factores que influyen en la asimilación y acumulación de nitratos
en la planta son la cantidad de nitrógeno aportado en la fertilización, intensidad
luminosa, variedad genética, relación NH4/NO3 y temperatura (Rincón et al., 2002). Los
resultados obtenidos en las soluciones nutritivas orgánicas confirman la influencia de la
cantidad de nitrógeno sobre la actividad enzimática del cultivo. Al comparar la NR
endógena con la NR inducida con NO3 se observa que a medida que reduce la
actividad endógena aumenta la actividad inducida con NO3, lo cual indica las
necesidades fisiológicas que tuvieron las plantas al NO3 (Figura 1). Estos resultados
coinciden con Flores et al. (2009) en el cultivo de manzano. Por otro lado también se
877
observó que para todos los tratamientos la actividad enzimática infiltrada con Molibdeno
(Mo) es superior a todas las actividades enzimáticas. Al respecto Raigón et al. (2006)
indican que el molibdeno afecta el proceso de reducción del nitrato, debido a que es
necesario para la asimilación normal del nitrógeno por la planta por lo que su deficiencia
reduce la actividad de la enzima NR y cuando las condiciones del medio muestran altos
contenidos de nitratos estos se acumulan. Por lo que los resultados obtenidos indican
las necesidades de las plantas al cofactor Mo (Figura 1).
Concentración nutrimental
Figura 2. Concentración de macro y micronutrimentos en tejido foliar a los 41 DDT.
Los tratamientos con mayor contenido de nitrógeno total fueron las plantas fertilizadas
con solución nutritiva inorgánica y lixiviado de vermicompost con 3.30% y 2.90%
respectivamente. Siendo el té de vermicompost el tratamientos con menor contenido de
nitrógeno total con 1.25%. Las mayores concentraciones de P en el tejido foliar se
presentaron en los tratamientos con solución nutritiva inorgánica con 0.312% en tanto la
menor concentración se obtuvo con el lixiviado de vermicompost con 0.071%. La
concentración de K en plantas regadas con la solución nutritiva inorgánica tuvo un
promedio de 5.098 mg.L-1, mientras el tratamiento con te de vermicompost registro la
menor concentración con 3.70 mg.L-1. Las plantas regadas con te de compost
mostraron una superioridad en el contenido de Ca siendo el de menor concentración el
tratamiento con te de vermicompost. La concentración de Mg fue superior en plantas
con lixiviado de vermicompost siendo el de menor concentración el tratamiento con te
878
de vermicompost. Estos resultados difieren de los encontrados por Cristóbal et al.
(2002) en plantas de pepino donde obtuvo mayor extracción de nitrógeno, fósforo y
potasio en plantas a medida que se incrementó la dosis de los fertilizantes. Por otro
lado Urrestarazu (2004), menciona que temperaturas de 40°C para el cultivo de pepino
reduce el metabolismo de las raíces de las plantas y por tanto reduce la absorción de
nutrientes. Los resultados obtenidos en el presente estudio están por debajo de las
concentraciones indicadas por Campbell (2000), excepto el contenido de fósforo en las
plantas tratadas con solución nutritiva inorgánica el cual está dentro del rango indicado
con 0.312%. Los resultados del estudio pueden deberse a las altas temperaturas
registradas en el invernadero el cual interfirió en la concentración de nutrientes en el
tejido foliar.
CONCLUSIÓN
Las soluciones nutritivas evaluadas influyeron significativamente sobre cada uno de las
determinaciones evaluadas existiendo diferencias altamente significativas (p≤ 0.01)
entre tratamientos. De los 4 tratamientos evaluados el tratamiento con solución nutritiva
inorgánica fue el más sobresaliente. De los tratamientos orgánicos el lixiviado de
vermicompost fue el mejor por lo que su uso es una opción viable para ser utilizado
como fuente de nutrientes para el cultivo de pepino bajo invernadero cuando se busca
disminuir los efectos negativos del uso de fertilizantes inorgánicos sobre el medio
ambiente.
LITERATURA CITADA
Aruani, M. C., P. Gili, L. Fernández, J. R. González, P. Reeb, y E. Sánchez. 2008.
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PRODUCCION ORGÁNICA DE AMARANTO FERTILIZADO CON DIFERENTES FUENTES DE NITRÓGENO EN EL MUNICIPIO DE TOCHIMILCO, PUEBLA, MÉXICO
1Rogelio Oliver Guadarrama, 1Ma. Eugenia Bahena Galindo, y 2Adelaida Iveth Pérez Alarcón
1 UAEM, Centro de Investigaciones Biológicas, Laboratorio de Edafoclimatología,
2UAEM, Facultad
de Ciencias Biológicas. Tel. (777) 3297029, Av. Universidad No. 1001, Col. Chamilpa, C.P. 62210, Cuernavaca, Morelos. [email protected], [email protected].
RESUMEN
La producción de amaranto en el estado de Puebla es una actividad importante para los
campesinos por sus características nutritivas, económicas y culturales. Se plantearon
como objetivos: Evaluar el rendimiento y desarrollo del cultivo de amaranto con fuentes
orgánicas nitrogenadas, evaluar el reventado de la semilla orgánica de forma
tradicional, determinar el porcentaje de germinación de la semilla orgánica obtenida de
los diferentes tratamientos, y determinar los cambios físico-químicos del suelo durante
la presiembra y la poscosecha provocados por los abonos aplicados. El experimento se
realizó en el Municipio de Tochimilco, Puebla. Se montaron parcelas experimentales al
azar bajo el régimen de temporal, fertilizadas con compostas y bionitro. El mejor
tratamiento en cuanto a rendimiento fue el bionitro (1409 kg ha-1), seguido de la
composta2 (1191 kg), composta1 (1035 kg ha-1) y el testigo con (950 kg ha-1). Mientras
el bionitro tuvo el mayor rendimiento en la cosecha, al momento de reventar la semilla
éste estuvo por debajo de la composta1, que obtuvo un volumen de 680 ml por 126 ml
(100 g) de semilla cruda. El bionitro obtuvo el mayor porcentaje de germinación con
96.6%, seguida de composta1 con 95%, mientras que composta2 y el testigo fueron los
de menor porcentaje de semillas germinadas, con 93%. Los resultados edáficos físicos
y químicos no mostraron cambios significativos.
PALABRAS CLAVE: Agricultura orgánica, amaranto, abonos orgánicos
INTRODUCCIÓN
Productores orgánicos y convencionales han constatado las ventajas de la utilización de
abonos orgánicos en sus suelos y cultivos (Soto y Meléndez, 2010). La producción
orgánica en México es relativamente nueva; sin embargo, el sistema de producción de
alimentos de nuestros antepasados era orgánica, y en la actualidad es una alternativa
883
para los consumidores que prefieren alimentos libres de plaguicidas y fertilizantes
sintéticos, inocuos y con un alto valor nutricional (Márquez-Hernández, 2010).
La fertilización orgánica se ofrece como una vía económica y ecológicamente efectiva
para reducir la dependencia de los fertilizantes químicos y la implementación de los
materiales de desecho obtenidos de las granjas y establos próximos a los entornos
agrícolas, es una excelente alternativa técnica para su fomento. Tradicionalmente una
zona que ha preservado el cultivo del amaranto ha sido el Oriente del estado de
Morelos y la región noroccidente de Puebla con rendimientos promedios de 1.2 t ha-1 de
grano, a partir de la fertilización química. Durante los últimos diez años, el laboratorio de
Edafoclimatología del Centro de Investigaciones Biológicos de la Universidad Autónoma
del Estado de Morelos ha trabajado con grupos organizados de estas regiones para la
producción del amaranto orgánico en los aspectos de fuentes de nitrógeno, rendimiento,
costos de producción, contenidos bromatológicos y usos diversos de la planta, sin que
hasta ahora se tocaran aspectos tales como la importancia de la calidad de la semilla
(reventado) en la elaboración de dulces artesanales, que es finalmente uno de los
intereses centrados
El amaranto es un cultivo que se desarrolla exitosamente en diversas unidades de suelo
y en diferentes condiciones edáficas, la comercialización del grano requiere de algunas
características como: madurez, color, tamaño y cualidades nutritivas, la forma más
adecuada de obtener estos resultados es por medio de fertilización, (Campos, 1999).
Una sobredosis de fertilizantes nitrogenados (200 kg ha-1) logran aumentar ligeramente
el contenido de algunos esenciales de Amaranthus cruentus y Amaranthus
hypochondriacus (Paredes, 1990).
Pulido y Trinidad (1987) reportaron un aumento en el contenido de proteína en A.
hypochondriacus y en todos los niveles de humedad al aumentar la dosis de nitrógeno.
La calidad del grano es de importancia para su comercialización y para la siembra, ya
que de ella depende que se alcancen los rendimientos deseados. Esta característica
dada principalmente por la fertilización, que impacta en el mejoramiento de producción y
calidad de la semilla, así mismo para prevalecer el proceso de reventado o volumen de
expansión en la industria y consumo para el contenido de proteína y aceite.
Las características de la semilla consideradas como factores de calidad física
(contenido de humedad, peso por volumen, pureza de la semilla, color, tamaño y daño
884
de hongos o insectos) están relacionadas con la madurez fisiológica de la misma. La
clasificación del grano se realiza usando un tamiz de 2 mm de diámetro para separar
impurezas grandes y un tamiz de 1.1 mm para separar el grano de primera calidad de
los granos más finos que se consideran como productos de segunda calidad.
Si la clasificación del grano la realiza el productor, éste no sólo podría alcanzar un mejor
precio en el mercado si no, que mejoraría el éxito en su almacenamiento, ya que las
impurezas y el polvo favorecen el deterioro de los granos (Ramírez, 2010).
El amaranto es un grano muy versátil para la transformación e industrialización, puede
utilizarse como cualquier cereal pero con mayor ventaja nutricional, sin embargo por la
falta de gluten se le tiene que agregar harina de trigo para hacerla panificable.
El alto volumen de reventado se atribuye al reducido tamaño de los granos de almidón,
a su forma esférica, angular o poligonal, a su bajo contenido de amilos, al bajo poder
de hinchazón, alta solubilidad, gran capacidad de retención de agua y un alto rango de
temperatura de gelatinización. Cuando se revienta con aire caliente la calidad proteica
aumenta sin saber cuál sea la razón de este efecto (Ramírez 2010).
Konishi et al., (2004) menciona que en el reventado del grano influye su genética, el
contenido de humedad del grano y la humedad en el medio. Según Waiker et al. (1970,
citado por Ramírez, 2010) el volumen de expansión depende de los genotipo, el tiempo
y las condiciones de almacenamiento, la temperatura del reventado, la madurez de la
semilla, y la humedad contenida en el grano. Sánchez-Marroquín (1980), menciona que
desde el punto de vista agronómico el amaranto resulta un cultivo muy recomendable;
la composición química de sus partes constitutivas lo colocan como un alimento de alto
rango por el volumen de expansión.
Los objetivos fueron evaluar el rendimiento y desarrollo del cultivo de amaranto con
fuentes orgánicas nitrogenadas, evaluar el reventado de la semilla orgánica de forma
tradicional con fines de comparación ante los requerimientos del transformador del
producto, determinar el porcentaje de germinación de la semilla orgánica obtenida de
los diferentes tratamientos; y determinar los cambios físico-químicos del suelo durante
la presiembra y la postcosecha de los terrenos cultivados con amaranto en los
diferentes tratamientos (compostas y bionitro).
885
MATERIALES Y METODOS
Área de estudio. El presente trabajo se realizó en el municipio de Tochimilco en la
parte centro-oeste del estado de Puebla; ubicado entre los paralelos 18°49’12” y
49°02’54’’ LN y los meridianos 98°31´42” y 94°43’00” LO. Presenta una altitud de 2060
mnsm (Cháves y Trigo, 1996).
Clima. En el municipio se presenta la transición de los climas templados del Valle de
Atlixco, los fríos de las partes altas de la Sierra Nevada; su temperatura media anual
oscila entre 12 y 18°C; predomina el clima templado con lluvias en verano y se localiza
en las faldas inferiores de la sierra nevada (http://www.e-
local.gob.mx/work/templates/enciclo/puebla/Mpios/21188a.htm).
Características y uso del suelo. Se identificaron seis unidades de suelo para el
municipio de Tochimilco, la unidad de suelo donde se trabajo fue: Cambisol. Suelos con
horizonte A pálido. Se encuentra en una extensa área dentro de las faldas inferiores de
la sierra nevada y un área reducida al sur (Aguilera, 1989).
Para la presente investigación se montaron parcelas experimentales de junio a
diciembre del 2011 bajo el régimen de temporal en el municipio de Tochimilco, Puebla,
en un terreno que consta de siete terrazas que miden 42 m de largo por 10 m de
anchos; las primeras dos terrazas y la última se dividió en dos bloques, en un lado se
colocó uno de los tratamientos y en el otro extremo se tomó como testigo, (primera
terraza composta1 y testigo, segunda terraza bionitro y testigo, terraza 7 composta2 y
testigo), las terrazas del centro se dividieron en parcelas de 14 m de largo por 10 m de
ancho y se estableció un diseño de bloques al azar con tres tratamientos y cuatro
repeticiones de cada uno, Dando como resultado 12 parcelas. Los tratamientos
utilizados son: composta1: con residuos de cáscara de naranja, jamaica, zanahoria,
lechuga, restos de la preparación del café, jitomate, cascara de tomate, apio brócoli,
tortilla, ceniza para taparla y hojarasca de jardín, con una elaboración de 60 días (R.
Oliver Guadarrama 2012, com. pers.). Composta2: elaborada por el propietario del
terreno, contiene un bulto de tierra de monte, un bulto de abono de caballo, 20 L de
ceniza, 1.0 kg de azúcar, 2 bultos de paja de amaranto y 400 g de levadura; con 22 días
de compostaje (F. Bruno Araiza, 2011 com. pers.); Bionitro: constituido por
microorganismos vivos y por tanto considerado como un biofertilizante: con
rizobacterias, micorrizas, hongos benéficos Leuconostocy sacharomyces, (los cuales
886
han sido aislados y purificados, además de no contaminar el suelo, permiten la fijación
de nitrógeno lo cual promueve el crecimiento de las plantas y aumenta la permeabilidad
del mismo para una mejor penetración de la raíz y facilitan la disponibilidad de los
nutrientes presentes en el suelo (Vázquez, 2011)). La aplicación de los tratamientos se
realizó con referencia a la dosis óptima de nitrógeno total que requiere el cultivo de
amaranto de150 kg ha-1 (Cruz, 1993; Campos, 1999; Oliver et al., 2000). Estos fueron
aplicados una vez que la planta tenía 20 cm de altura y después del desahije a pie de
mata. El levantamiento de las muestras de suelo se realizó ocho días previos a la
siembra en junio del 2011; las muestras de suelo se tomaron en forma lineal en cada
uno de los tratamientos.
Trabajo de Campo: Preparación del terreno. Éste se realizó de forma tradicional con
una yunta, se realizaron dos barbechos y una rastra con la finalidad de airear el suelo y
exponer las plagas al sol para evitar daños posteriores al cultivo; el surcado del terreno
se realizó con una separación entre surcos de 0.80 m. Se realizó el primer muestreo
edáfico a una profundidad de 0-30 cm en cada sitio. El tipo de suelo dominante en la
parcela experimental fue cambisol; suelo apto para cultivos y con respuesta positiva a la
aplicación de abonos orgánicos.
Siembra. La siembra de la semilla se realizó el 23 de junio del 2011, de forma mateada,
tomando un puño de semilla con la mano haciendo un hoyo con ayuda de un palito
sobre el borde del surco de aproximadamente medio milímetro y colocando la semilla,
para posteriormente cubrirla con un poco de suelo.
Fertilización. Una vez que la planta tenia aproximadamente 20 cm de altura (una
cuarta), se aplicaron las compostas y el bionitro a pie de mata de cada parcela, se
aplicó la dosis equivalente a 150 kg ha-1 de N, previa determinación del porcentaje de
nitrógeno total mediante el método Kjendalh y los cálculos de la dosis requerida.
Cosecha, Secado, Trillado. Para la cosecha se cortaron las panojas de amaranto,
cuando al tocarlas la semilla se queda en la mano, tienen un color amarillo y el centro
ya no se ve cristalino; se expusieron al sol durante 20 días para que se sacaran
perfectamente. Una vez secas se juntaron por tratamiento y se trillaron con ayuda de
un palo se azotaron hasta que la panoja ya no tuviera semilla.
Análisis edafológicos. Se realizaron dos muestreos uno antes de la siembra y el otro
después de la cosecha, tomando muestras compuestas de cada uno de los
887
tratamientos. Se realizaron análisis de los parámetros físicos y químicos. Se tomaron
datos de altura, la longitud y ancho de la panoja.
Reventado. Se realizó con técnica artesanal. Sobre un comal de barro calentado con
leña se pone un puñado de semilla, con ayuda de una escoba de vara se mueve para
sacarlo evitando que se queme (Herminia Marín Silvas 2012, com. pers.).
Germinado. Se realizó con la técnica de caja Petri de 90 x 15 mm. Se colocó un papel
filtro húmedo, se dispersaron 100 semillas, se cubrieron, se dejaron en un lugar fresco,
seguro y en la oscuridad durante siete días, sin moverlas y al séptimo día se realizó el
conteo de semillas germinadas.
Para la comparación y determinación de diferencias entre tratamientos se utilizó el
programa Startigrafic, mediante análisis de varianza y pruebas de Tukey para cada
parámetro y sus interrelaciones.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La densidad aparente del tratamiento bionitro, y composta2 se presentaron abajo de 1.0
g ml-1, tanto en la presiembra como en la postcosecha, excepto en postcosecha testigo,
pre y poscosecha en composta1, que alcanzaron el valor de 1.0 g ml-1. Para la densidad
real, en todos los casos se incrementaron en la postcosecha, a excepción del
tratamiento bionitro que tuvo un marcado descenso, esto debido probablemente a que
el bionitro, por ser un abono líquido, permite la penetración del agua, que ocupa los
espacios libres. La porosidad del suelo ejerce influencia sobre el abastecimiento de
agua y de aire a las raíces, la disponibilidad de nutrientes, la penetración de la raíz y
sobre el desarrollo de la microfauna del suelo (Cabeda, 1984). Los valores más bajos
se presentaron en la presiembra del tratamiento composta1, con un 46%; seguido de la
presiembra del testigo con un 48%, las cuales se incrementaron sustancialmente en la
postcosecha llegando a niveles muy similares al del resto de los tratamientos; en el
caso del testigo, la composta1 rebasó los niveles de los demás tratamientos, siendo en
la postcosecha la más alta con un valor de 65%
La textura del suelo está íntimamente relacionada con la composición mineral, el área
superficial específica y el espacio poroso. La textura del suelo tiene influencia sobre el
movimiento y disponibilidad de la humedad, la aireación la disponibilidad de nutrientes y
la resistencia a la penetración de la raíz. (FAO, 2000). Al realizar la determinación de la
888
textura, el porcentaje de arena para el testigo, bionitro y composta2 tuvo un descenso,
no así para la composta1, la cual se mantuvo en niveles constantes durante la presente
investigación. Para el caso de las arcillas, se refleja lo siguiente: el testigo sufrió un
ligero incremento, en tanto que el bionitro mantuvo sus niveles muy similares en la pre-
siembra y postcosecha, por otra parte las compostas disminuyeron ligeramente en la
postcosecha, probablemente debido al aporte de materia orgánica. Finalmente, el
porcentaje de limo se incrementó en todos los tratamientos de pre-siembra hacia la
postcosecha. Esto da como resultado una textura franco arenoso para los tratamientos
usados; a pesar de que se le incorpora materia orgánica durante el cultivo, el suelo se
está perdiendo, ya que son terrazas y tienen una pendiente que durante las lluvias
arrastra el suelo; para remediar ésta se hicieron canaletas a los lados de las terrazas,
esto con el fin de desviar el agua, cabe mencionar que al principio de la investigación la
textura que presentaba era franco arenoso en su mayoría.
El color del suelo refleja las propiedades biofísico químicas de la relación suelo-planta y
está influido por los porcentajes de materia orgánica (Aguilera, 1989). Es una
característica observable con facilidad y constituye un criterio en la descripción de los
suelos, el color de un suelo puede ser herencia de su material originario, las variaciones
en este se deben principalmente al contenido de materia orgánica, a los compuestos de
hierro y a las sales minerales (Tamhane et al., 1978). Los resultados del color del suelo
no muestran diferencias notables ya que en la presiembra tanto en suelo húmedo como
en suelo seco los colores cambian ligeramente, en la postcosecha el color en seco varia
del de la presiembra y el húmedo es similar al de la presiembra.
Uno de los factores más importantes que afectan a la descomposición y a todo el
proceso de formación de humus, es el pH del medio, en el suelo el pH controla el tipo
de cultivo que puede crecer y en consecuencia, el tipo de residuos que regresan a él
(Cajuste, 1977). La importancia del pH radica en que los nutrientes del suelo y los
organismos biológicos que transforman los minerales para que sean disponibles en la
solución del suelo y absorbidos por las plantas necesitan estar en un rango de pH
adecuado. Los resultados muestran que en el testigo el pH se incrementó ligeramente,
tanto en agua y KCl; en tanto que en el tratamiento de bionitro este descendió hacia un
mayor grado de acidez y finalmente, en el caso de las dos compostas se obtuvieron
mejoras considerables ya que la tendencia fue hacia la proximidad de pH neutros.
889
La materia orgánica almacena nutrientes para las plantas, está compuesta de
complejos que contienen carbono. Los átomos de carbono, al contrario de otros
elementos, forman cadenas largas de forma natural. Estas proporcionan un armazón al
que se adhieren otros elementos como el hidrógeno, oxigeno, nitrógeno y azufre para
constituir la amplia serie de compuestos orgánicos necesarios para la vida. (Plaster,
2000). La cantidad de materia orgánica del suelo depende del equilibrio entre las
entradas y las pérdidas de la misma en el suelo debido al uso de este. (Plaster, 2000),
el contenido de la materia orgánica depende de muchos factores cuyos efectos pueden
manifestarse en forma individual o colectiva (Cajuste, 1977). Al comparar los resultados
obtenidos entre el testigo y los tratamientos se evidencia que en este primero
disminuye, como consecuencia del aporte orgánico al cultivo; en tanto que en los otros
tratamientos existe un incremento importante de 0.2% en el bionitro, de 0.6% en la
composta1 y 0.4% en la composta2 debido a la aplicación de material orgánico. De la
misma manera, la tendencia del porcentaje del carbono para el testigo disminuye de 0.6
a 0.5% y para los demás tratamientos aumento, el nitrógeno es muy similar dado que se
guarda una estrecha relación entre estos con la materia orgánica. Los niveles de
nitrógeno, aunque bajos, se mantienen constantes en todos los casos lo que nos habla
del mantenimiento de una reserva de nutrientes en el suelo.
El reventado de la semilla de amaranto permite al consumidor obtener los nutrientes
benéficos. Cuando el grano es colocado sobre un comal o un lecho de aire caliente
revienta de manera similar a las palomitas de maíz, adquiere un sabor agradable y una
digestibilidad excelente para el ser humano (Muñoz-Gómez et al., 2005).
Datos Botánicos. La fertilización es uno de los factores que más contribuyen al
incremento del rendimiento en los cultivos (Cuadro 1). Comparando los resultados de la
altura de las plantas obtenidos contra los reportados por Vázquez (2011) (Figura 1), se
tiene que los tratamientos de la presente investigación presentaron mayores alturas que
los de dicha autora, teniendo como tratamientos, bionitro y el testigo. Los datos de las
compostas no se compararon, ya que Campos (2011) usÓ gallinaza y en el presente
trabajo se utilizó composta.
890
Cuadro 1. Descripción de datos botánicos.
Tratamiento Altura de la planta (cm) Altura de la panoja (cm) Cobertura de la panoja (cm)
Composta 1 226.05 58.92 51.15
Composta 2 226.60 59.57 41.90
Bionitro 228.73 60.52 41.90
Testigo 218.85 56.07 38.80
CV 8.801 12.40 27.97
DMS 31.685 11.65 19.43
Cuadro 2. Altura de la planta.
Tratamiento Altura de la planta (cm) Altura (Vázquez 2011)
Composta 1 226.05
Composta2 226.6
Bionitro 228.72 154
Testigo 218.85 139
Altura de la Panoja. Esta variable tiene una relación directamente proporcional a la
aplicación defuentes de nitrógeno, siempre que estos sean aplicados antes de que la
panoja haya alcanzado su máximo crecimiento (Rojas, 2000); en ausencia de
fertilizantes las panojas presentan longitudes cortas (Vásquez, 2011).
Figura 1. Comparación de la Altura de las planta en la presente investigación con los obtenidos por Vásquez (2011).
0
50
100
150
200
250
Altura de la planta
Altura vazquez 2011
Alt
ura
(c
m)
Tratamientos
Composta 1 Composta2 Bionitro testigo
891
La Figura 2, muestra que la composta1 presentó la mayor longitud con 51.1 cm seguido
por el bionitro y la composta2; los cuales tuvieron una longitud de 41.9 cm. y finalmente
el testigo el cual presentó la menor longitud con 38.8 cm; esto indica que al
proporcionar a las plantas la cantidad necesaria de nitrógeno, éstas podrán
desarrollarse adecuadamente y así la producción de semillas será mayor.
Figura 2. Altura de la Panoja.
Cobertura de la Panoja. Se ha reportado una relación directamente proporcional entre
el tamaño de ésta y el rendimiento (Morales, 2000; Beltrán, 2005 y Monsalvo, 2006;
citados por Vázquez, 2011). En la Figura 3 se indica que la composta presentó los
mayores promedios de cobertura, seguida del bionitro y la composta2 en tanto que el
testigo fue el menor. Para la altura total de la planta y la cobertura de la panoja no hay
diferencias significativas (F=0.65989, P=0.57805), no así para las longitudes promedio
de las panojas, en las cuales si hay diferencias significativas (F=0.913, P=0.436).
53
54
55
56
57
58
59
60
61
Alt
ura
pan
oja
(cm
)
Tratamientos
COMPOSTA 1
COMPOSTA 2
BIONITRO
TESTIGO
892
0
10
20
30
40
50
60
Co
bert
ura
(cm
)
Tratamientos
COMPOSTA 1
COMPOSTA 2
BIONITRO
TESTIGO
Figura 3. Cobertura de la panoja.
Altura y Rendimiento. Al comparar los datos botánicos (Cuadro 3) se observó que el
bionitro obtuvo la mayor altura (228.72 cm) seguido por las compostas y finalmente el
testigo que obtuvo la menor altura; en rendimiento el bionitro fue el que presentó el
mayor rendimiento con 1409 kg ha-1, seguido por composta2 con 1191 kg ha-1 y
composta1 con 1035 kg ha-1; el de menor rendimiento fue el testigo con 950 kg ha-1.
Cuadro 3. Datos de altura de la planta y rendimiento.
Tratamientos Rendimiento (kg ha-1
)
Altura de la planta (cm)
Composta1 1035 226.05
Composta2 1191 226.6
Bionitro 1409 228.72
Testigo 950 219.38
Algunos autores (Pulido y Trinidad, 1987; Campos, 1999) mencionan que entre mayor
altura de planta, mayor es el rendimiento obtenido; esta misma relación se presentó en
los resultados obtenidos, ya que las plantas fertilizadas con bionitro fueron las de mayor
altura y también las de mayor rendimiento.
893
Reventado. El reventado de la semilla de acuerdo a las técnicas tradicionales se mide
en mililitros, ya que a los transformadores les interesa el volumen del cereal, no tanto su
peso. Mientras el bionitro tuvo el mayor rendimiento en la cosecha, al momento de
reventar la semilla estuvo por debajo de composta1, con rendimiento de 1.0 t ha-1, y en
el reventado tuvo el mayor volumen con 680 ml por 126 ml (100 g) de semilla cruda. Lo
cual indica que para los transformadores del amaranto será más rentable la semilla
obtenida con el tratamiento de la composta1 que los de la composta2, el bionitro y el
testigo obtuvieron valores de 550 ml, 590 ml y 540 ml, respectivamente.
Al momento en que una semilla se encuentra en condiciones óptimas para el tostado,
ésta debe sentirse pesada; el color puede variar dependiendo de la semilla, la cual va
de amarillo huevo al amarillo canario; al contacto con el comal, ésta debe brincar como
el maíz palomero y romperse como si fuese una flor, la semilla que sólo se quema o se
queda pequeña no sirve para elaborar los productos de amaranto, ya que no aumenta
el volumen y su sabor es desagradable al paladar. De acuerdo con el saber popular, si
la semilla al momento del tostado no revienta, puede deberse a varios factores; entre
ellos se comenta que está “pasada de sol”, esto es, que se expuso demasiado tiempo al
sol y se deshidrató más de lo debido, para lo cual es conveniente humedecer la semilla
con un poco de agua con tequezquite, pero sin que se exceda antes de tostarla; otra
causa es que “se encuentra sucia” o que contiene demasiados residuos de paja,
hojarascas de las panojas o tallos de la planta; se recomienda limpiarla ya sea al aire o
con ayuda de algún soplador de mano (Viola Odilia Alarcón Marín 2012, com. pers.).
0
500
1000
1500 K
g
/
h
a
Tratamientos
RENDIMIENTO
210
215
220
225
230
C
m
Tratamientos
ALTURA
894
Para los productores el gran problema al obtener la semilla son las plagas, ya que los
chapulines y otros insectos se alimentan de las hojas del amaranto y defecan sobre la
panoja (debido al método que utilizan para cosechar); al momento de trillar la semilla
trae heces de insectos y los compradores pagan menor precio por que implica más
trabajo limpiarla antes de poder reventar la semilla.
Pruebas de Germinado. De acuerdo con Ruíz et al. (2010), para que la calidad de la
cosecha sea la óptima, la semilla debe ser de “buena variedad”, resistente a plagas y
enfermedades y de “buena calidad”, para esto debe cumplir con un: Componente
Genético.- Pureza genética de la variedad; mientras más pureza mayor el beneficio-
costo. Componente Físico.- Pureza física de la semilla, libre de semillas de maleza y
material inerte. Componente Fisiológico.- Se evalúa a través de pruebas de
germinación; manejando adecuadamente un medio ambiente del campo de cultivo; así
también no influye el factor de almacenamiento. En la prueba de germinación se debe
contar y controlar el manejo de la temperatura y del cultivo. Una semilla óptima debe
tener una germinación mayor al 85%. De esta manera la semilla estará lista para ser
sembrada con la suficiente confiabilidad en la calidad genética, física, sanitaria y
fisiológica para su establecimiento y producción (Ruíz et al., 2010).
En promedio el bionitro fue el que mayor porcentaje de germinación presentó con
96.6%, seguida de la composta1 con 95.0%, mientras que la composta2 y el testigo
fueron los de menor porcentaje con 93.0%. Estos resultados permiten recomendar su
continuidad en ciclos de siembra posteriores, ya que cumplen con los estándares
requeridos para considerarla como una excelente semilla.
CONCLUSIONES
Los análisis edáficos muestran que los abonos orgánicos contribuyen al manejo y
conservación del suelo.
El reventado de la semilla con la técnica artesanal es recomendable para la
transformación en diferentes productos, ya que el volumen obtenido es aceptable y
rentable para los transformadores.
Las pruebas de germinación superan por más de 10% lo que se requiere para
considerarla como semilla viable para su cultivo, además de que los agricultores
conservan la diversidad genética y de continuar con un proceso de agricultura orgánica,
895
ésta tendrá el potencial necesario para lograr el proceso de certificación y su costo en el
mercado será mayor, lo cual redundaría en beneficios económicos tanto al productor
como al transformador.
Los abonos no tienen influencia en la semilla a nivel genético, su viabilidad no se altera,
pero influye en el reventado, ya que los volúmenes en cereal son diferentes.
Los abonos influyen en la producción y reventado de la semilla, ya que algunos
benefician el rendimiento y otros el volumen de reventado de la semilla, dependiendo al
abono utilizado. El bionitro presentó el mayor rendimiento y la composta1 el mayor
volumen al reventar la semilla.
En el presente trabajo se señala que el amaranto es un producto nutritivo altamente
rentable, tanto para los productores como para los transformadores, debido a sus
múltiples cualidades de producción, transformación y valor nutricional.
LITERATURA CITADA
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Morelos, Cuernavaca, Morelos.
898
BENEFICIOS CUANTITATIVOS DE LOS ABONOS ORGÁNICOS SOBRE UN CULTIVO DE AMARANTO EN TOCHIMILCO, PUEBLA, MÉXICO
Andrea Elizabeth Granjeno-Colín y Rogelio Oliver Guadarrama
Universidad Autónoma del Estado de Morelos, Centro de Investigaciones Biológicas, Departamento de
Biología Vegetal, Laboratorio de Edafoclimatología. Av. Universidad 1001, Col. Chamilpa. 62209 Cuernavaca, Morelos, México. Tel. (777) 3 29 70 29 ext. 3221. granjeno @uaem.mx
RESUMEN
Desde tiempos remotos la utilización de la semilla de amaranto ha sido con propósitos
alimentarios, gracias a la calidad de los elementos proteicos que la componen. Pueden
ser aprovechadas como verdura sus hojas tiernas, aún cuando el principal interés de su
cultivo y uso está en sus semillas. Desde hace varios años forma parte del desarrollo
agrícola del estado de Puebla. La presente investigación tuvo como objetivos: a)
Promover el uso de abonos orgánicos en la producción de amaranto en el estado de
Puebla así como b) Evaluar los beneficios de los abonos orgánicos sobre la producción
de semilla así como su influencia en el contenido proteico de la misma. Se trabajó en la
localidad de Tochimilco, Puebla, con amaranto Amaranthus hypochondriacus L.,
durante el ciclo agrícola primavera-verano de 2012, bajo condiciones de temporal. La
unidad experimental consistió en una superficie de 4000 m2, donde se probaron
fertilizantes orgánicos combinados: gallinaza-composta y gallinaza-regena, y un testigo.
Los resultados obtenidos permitieron realizar una extrapolación de la producción de
este cultivo a nivel de campo, a partir del promedio por planta de cada tratamiento, así
como obtener el peso promedio en diez series de 100 semillas de cada tratamiento
elegidas al azar, haciendo un total de mil semillas por tratamiento.
PALABRAS CLAVES: Agricultura orgánica, amaranto, abonos orgánicos.
INTRODUCCIÓN
México país eminentemente agrario y caracterizado por ser de las áreas del planeta con
mayor diversidad biológica, patentizada en el hecho de ser el centro de origen de
productos naturales que hoy forman parte de la vida y la economía mundial. Tal es el
caso de una de las primeras plantas que alimentaron al hombre en América, y que hoy,
tal vez 9000 años después lo sigue haciendo, el amaranto, mismo que según los
hallazgos arqueológicos formaba parte de la dieta de los grupos humanos asentados en
899
regiones de la República Mexicana donde más tarde florecerían culturas como la
mixteca, la tolteca y la azteca, entre otras.
Su historia empezó 7000 a C., cuando en el Valle de Tehuacán, en Puebla, las
primigenias hordas de los antiguos mexicanos recolectaban varios vegetales silvestres
entre los que se encontraban las semillas de amaranto o alegría.
En el periodo precolombino, el amaranto llegó a ser importante como tributo tal como se
indica en el Códice Mendocino (siglo XVI) por constituir uno de los cuatro alimentos
vegetales básicos (maíz, frijol, chía y huauhtli). A principios de la Colonia, estas semillas
continuaron como gravámenes (Alejandre y Gómez, 1986).
En la actualidad el amaranto se cultiva en gran parte del Distrito Federal y en los
estados de Hidalgo, Morelos, México, Tlaxcala, Puebla, Oaxaca y Michoacán.
Particularmente de manera general, las especies destinadas a la producción de grano
en nuestro país son: Amaranthus cruentus y Amaranthus hypochondriacus (Sánchez-
Marroquín, 1980).
Por otro lado, se ha establecido como fertilización orgánica, la adición al suelo de
desechos vegetales y animales y otros materiales orgánicos para favorecer su
estructura y fertilidad, ésta última es consecuencia de un mejoramiento físico
(estructura), químico (materia orgánica y nutrientes) y biológico (micro y
macroorganismos), dependiendo de las condiciones del desecho. Los fertilizantes
orgánicos mejor conocidos como abonos orgánicos son aquellos materiales derivados
de la descomposición biológica de residuos de vegetales (árboles, arbustos y pastos),
deyecciones y estiércoles animales; su aplicación en forma y dosis adecuada mejoran
las propiedades y características del suelo además de ser una manera natural de
fertilizarlo (Ruiz, 1996 y Restrepo, 2001).
Se conocen como abonos orgánicos a todas las sustancias de origen animal (orina,
sangre, huesos, cuernos, deyecciones sólidas y residuos de pesca), vegetal (turba,
residuos de cultivos, semillas, hojas secas y algas) o mixto (estiércol, residuos de
hogares, mantillos), que se añaden al suelo con el fin de mejorar su fertilidad. Estos
deben aplicarse con anticipación respecto al momento de su utilización por los cultivos,
para dar tiempo a que se pongan en marcha los procesos de mineralización y
humificación. El abono constituye una técnica tradicional muy eficaz para mejorar los
cultivos ya que mediante este sistema se añaden todas las sustancias necesarias para
las plantas (Océano-Centrum, 1991).
900
El contenido de proteínas y de los aminoácidos constituyentes de la planta íntegra
(lisina y metionina principalmente), han sido evaluados y comparados con otros
cereales como la avena, trigo, sorgo y maíz; encontrando que su proteína presenta
cualidades necesarias para ser introducida en la alimentación humana.
Dentro de las características nutricionales, posee alto contenido de proteína (16%), alto
porcentaje de fibra dietética, calcio, hierro, almidón amilopectinado, vitamina C y
complejo B; alto en grasas poli-insaturadas y bajo en gluten, con alta digestibilidad
(90%). Estas características permiten que se mezcle bien con otros alimentos
mejorando su calidad nutricional
Por su gran versatilidad al combinarse con otros alimentos, la semilla se puede utilizar
principalmente de dos formas: harina molida, polvo de la molienda del grano
previamente tostado, llevada a cabo en molinos tradicionales; y reventada, consumida
únicamente como cereal o combinado con otros alimentos.
Se distribuye ampliamente en las regiones tropicales y subtropicales; se adapta a
climas cálidos templados, húmedos y aún secos; posee también resistencia a
situaciones adversas del clima como sequías, heladas tempranas y otros siniestros.
Dependiendo de la especie que se trate se ha cultivado desde el nivel del mar hasta los
3 500 msnm, básicamente de temporal y eventualmente se reproduce en condiciones
de riego.
El amaranto es un recurso vegetal que forma parte del desarrollo agrícola del estado de
Puebla, por lo que el presente trabajo tuvo como objetivos: a) Promover el uso de
abonos orgánicos en la producción de amaranto en el estado de Puebla así como b)
Evaluar los beneficios de los abonos orgánicos sobre la producción de semilla así como
su influencia en el contenido proteico de la misma.
MATERIAL Y MÉTODO
Área de estudio. El municipio de Tochimilco se encuentra en la parte centro oeste del
estado de Puebla. Se encuentra en los paralelos 18º49' y 49º02' LN y los meridianos
98º31' y 94º43' LO, y altitud promedio de 2060 msnm (INEGI, 1987).
La agricultura del estado cuenta con la producción tradicional de maíz, frijol, cacahuate,
sorgo y amaranto; respecto a las hortalizas, se cultivan tomate, calabacita y cebolla. El
cultivo de amaranto es una de las actividades primordiales de los pobladores de esta
901
entidad, el uso que hacen del mismo, es únicamente la elaboración y venta de
productos derivados de la semilla, resultado de la etapa final de la planta en campo.
Se trabajó con Amaranthus hypochondriacus L., durante el ciclo primavera-verano
2012, bajo condiciones de temporal. La unidad experimental consistió en 4000 m2,
dividida en tres lotes. Se consideraron tres tratamientos, dos de ellos haciendo una
combinación de abonos orgánicos (gallinaza-composta y gallinaza-regena), con una
dosis de 150 kg ha-1 de N y un testigo absoluto, y con 60 mil plantas ha-1. Los
fertilizantes se aplicaron en una sola exhibición y de manera simultánea antes de la
siembra, para permitir la incorporación de los mismos. La siembra se realizó un mes
después en forma bandeada (a chorrillo) depositando una hilera continua de semilla en
el lomo del surco.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La cosecha se realizó de forma manual, cortando las panojas o inflorescencias, desde
su base, mismas que fueron apiladas para favorecer su secado. Al momento mismo de
la cosecha, se seleccionaron 50 de las plantas más vigorosas fenotípicamente de cada
tratamiento (150 plantas en total), cuyas inflorescencias fueron procesadas y tratadas
de manera individual para la obtención de su rendimiento; se pesó por separado la
semilla de cada panoja. El rendimiento por planta para el caso del tratamiento gallinaza-
composta fue considerado como el mejor, ya que osciló entre 214.4 y 223.5 g, el peso
total de semilla de las 50 plantas seleccionadas fue de 10.82 kg dando un promedio de
producción por planta de 216.4 g para este tratamiento en particular. El tratamiento
gallinaza-regena osciló entre 191.0 y 211.5 g de semilla por planta, con una producción
en 50 plantas de 10 kg, y un rendimiento promedio de 200 g de semilla por planta.
Respecto al testigo, la producción de las 50 plantas seleccionadas fue de 7.38 kg, y una
producción promedio de grano por planta de 147.6 g.
En lo que a producción para la zona se refiere, el promedio de semilla por hectárea
oscila entre 1200 y 1500 kg ha-1; si se considera la densidad de población que se
manejó en la presente investigación (60 mil pl ha-1), se puede establecer que la
producción de semilla en los tres tratamientos se encuentra dentro del rango
establecido para la región, incluso llegando a rebasar los estándares establecidos por lo
agricultores. Si se considera que se manejó una población de 7800 plantas por lote
experimental y teniendo presente la producción promedio de semilla por planta, se
902
puede aseverar que el mejor tratamiento fue el de gallinaza-composta con una
producción de 1688 kg de semilla ha-1, cifra que supera al promedio de la zona; de igual
manera las cifras de producción para el tratamiento gallinaza-regena fueron de 1560 kg
y finalmente el testigo que reportó una producción para el lote experimental de 1151.28
kg ha-1.
Según el peso en grano obtenido del conjunto de inflorescencias seleccionadas de cada
tratamiento, el mejor fue el de gallinaza-composta con una producción total de 10.820
kg. Esta actividad permitió la selección y obtención de germoplasma para siembras
posteriores.
De cada tratamiento se seleccionaron al azar 1000 semillas, mismas que fueron
pesadas en una balanza analítica en bloques de 100, manejando diez series por
tratamiento. El peso promedio obtenido fue de 0.0978 g para la semilla fertilizada con
gallinaza-regena; para la semilla tratada con gallinaza-composta el valor promedio en
peso fue de 0.0893 g; finalmente para la semilla obtenida del tratamiento testigo se
registró un valor promedio de 0.0776 g. Estos resultados nos permiten establecer que
existen diferencias en el peso de las semillas por tratamiento, es decir, las semillas de
mayor peso no corresponden a las semillas del mejor tratamiento de fertilización
orgánica en campo.
CONCLUSIONES
En diversos trabajos con el cultivo de amaranto en el estado de Puebla, utilizando como
fuente de nitrógeno gallinaza a una dosis de 150 kg ha-1, se ha permitido determinar
dos periodos de siembra para el amaranto; una temprana (entre el 30 de mayo y el 15
de junio) y otra del 15 al 30 de junio. Para evitar una competencia entre las plantas se
practicó un aclareo (desahije), dejando tres plantas por mata cada 30 o 45 cm.
Gallinaza-composta obtuvo el mejor peso en grano del conjunto de inflorescencias
seleccionadas (50), con 10.820 kg. La producción de semilla por planta en gallinaza-
composta oscilaron entre 214.4 y 223.5 g (216.4 gr promedio); en gallinaza-regena
fluctúa entre 191 y 211.5 g de semilla por planta (200 g promedio). En el testigo la
producción promedio de grano por planta fue de 147.6 g. En cuanto a rendimiento, el
mejor tratamiento fue el de gallinaza-composta con 1688 kg ha-1 de semilla, seguido de
gallinaza-regena con 1560 kg, y finalmente el testigo con 1151.28 kg ha-1. Respecto a
las diez series de semillas el peso promedio obtenido fue de 0.0978 g para la semilla
903
del tratamiento gallinaza-regena; de 0.0893 g para el de gallinaza-composta y de
0.0776 g para el testigo.
La planta de amaranto de puede aprovechar de manera integral, así por ejemplo, el
tallo se utiliza como forraje, las semillas y las hojas como alimento humano. Con las
hojas se pueden preparar sopas, estofados, productos proteicos. La semilla por su
parte, tiene mayor aplicación: en confitería (ya sea reventada, tostada o entera) y en
hojuelas. La harina es útil en la elaboración de distintos productos como tortillas,
tamales, pan, galletas, pastas, polvorones y en diversas golosinas.
LITERATURA CITADA
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904
EFECTO DE AMINOÁCIDOS, ANTICONGELANTE Y LOMBRICOMPOSTA EN LA PREVENCIÓN DEL DAÑO POR HELADA EN FRIJOL
Celene Calderón-Tomas, Ramón Díaz-Ruiz
Colegio de Postgraduados, Campus Puebla. [email protected], [email protected].
RESUMEN
El frijol cultivado en las regiones frías está expuesto al estrés por heladas, las cuales
pueden presentarse en etapas fenológicas vegetativas y reproductivas. La habilidad de
tolerar el estrés tiene gran importancia económica sobre todo en plantas susceptibles
como lo es el frijol. La temperatura óptima de crecimiento está en el rango de 16-21°C,
el máximo llega a los 27°C y el mínimo a los 10°C. Sin embargo, en las regiones
mencionadas la temperatura llega a bajar a 0oC, por ello es importante buscar
alternativas para prevenir el daño por heladas. Se evaluaron los efectos de
aminoácidos, anticongelante, lombricomposta y sus combinaciones para proteger a las
plantas de frijol del daño por heladas en la etapa fenológica V4, simulando una helada a
0°C por 1.5 h. Los daños menores fueron con los tratamientos L+AN (15%), seguido de
LOM (46%) y AN (70%), los tratamientos con daños entre 90 y 98 % fueron los que
contenían AM y SA. Las plantas con mayor desarrollo fueron a las que se agregó LOM,
acelerando el crecimiento y alcanzando la etapa V4 a los 70 dds, mientras que los
tratamientos con SA se retrasaron a 83 dds. La LOM combinada al 50% con SA,
desarrollo mayor cantidad de nódulos proporcionando además mayor aireación y mejor
retención de agua. Los aminoácidos no favorecieron la prevención del daño por helada
pero sí produjeron un incremento en materia orgánica.
PALABRAS CLAVE: Phaseolus vulgaris L., helada, etapa fenológica, anticongelante
INTRODUCCIÓN
El frijol común (Phaseolus vulgaris L.) es originario de México y se cultiva en casi todo
el mundo como alimento básico. A nivel mundial se destinan 27.4 millones de
hectáreas, reportando para el 2010 un rendimiento de 23.2 t donde los principales
productores de frijol son la India (21.0%), Brasil (13.8% T), Myanmar (13.0%), China
(6.6%), Estados Unidos (6.2%) y México (5.0%) (FAO, 2010) donde el cultivo del frijol
905
junto con el maíz, representan toda una tradición productiva y de consumo, cumpliendo
diversas funciones de carácter alimentario y socioeconómico que le han permitido
trascender hasta la actualidad.
A lo largo de la historia, el frijol se ha convertido no sólo en un alimento tradicional, sino
también en un aspecto de identificación cultural. Se trata de uno de los cultivos de
mayor importancia en el país debido a que representa para la economía de los
productores una fuente importante de ocupación e ingreso, a la vez que es una garantía
de seguridad alimentaria. Su consumo es generalizado y representa una de las
principales fuentes de proteína para la población mexicana. Por esto, la importancia de
este grano en la dieta actual del país sigue siendo fundamental.
El fríjol es una de las principales actividades de la economía campesina en varias
regiones del país, Zacatecas (305 273 t), Sinaloa (113 689 t), Durango (110 284 t) y
Chihuahua (72 994 t) destacan por ser los principales productores, Puebla produce 52
531 t (SIAP, 2012) siendo el frijol importante como generador de ingresos y empleo
rural y como producto básico en la dieta alimenticia de la población por su alto
contenido de proteínas y de elementos minerales esenciales. Los municipios que
destacan por su mayor producción en el Estado son: San Nicolás Buenos Aires (2741
t), Chalchicomula de Sesma (2664 t) y San Salvador el Seco (2604 t) (SIAP, 2012),
siendo municipios colindantes y que mantienen en común climas semisecos templados
y fríos.
En la agricultura, las plantas se encuentran sometidas constantemente a estrés de una
u otra forma, relacionado a condiciones ambientales: sequía, calor, frío y heladas. La
habilidad de resistir al estrés tiene gran importancia económica sobre todo en plantas
susceptibles como lo es el frijol, la fisiología normal se mantiene bajo condiciones
ambientales ideales, pero no siempre la planta se desarrolla bajo estas condiciones,
muchos problemas agrícolas se deben al hecho de que las tierras buenas existen en
áreas que poseen condiciones ambientales climáticos desfavorables, menos del 10%
de la superficie del planeta es adecuado para la agricultura (De Armas, 1990), por lo
tanto es una necesidad real desarrollar estrategias tecnológicas que permitan a los
cultivos tolerar situaciones adversas.
La temperatura óptima de crecimiento del frijol está en torno a los 16-21 °C dándose el
máximo a los 27°C y el mínimo a los 10°C (Nadal et al., 2004), debido a este factor se
ha incrementado la pérdida en el valor de producción debido a que en el caso de
906
heladas la acción más importante es la formación de heridas, la rotura de células y de
tejidos derivados de la formación de hielo (Elías et al., 2001), donde la formación de
cristales dentro de la membrana son más destructivos para los tejidos que los pequeños
cristales, lo que lleva a la deshidratación produciendo un daño importante que, en el
caso en que no pueda rehidratarse, conduce a la muerte total de la planta.
En la búsqueda de alternativas para prevenir el daño por heladas se evaluaron los
efectos de aminoácidos, anticongelante y lombricomposta para proteger a las plantas
de frijol del daño de heladas en la etapa fenológica V4 del frijol.
MATERIALES Y MÉTODOS
El trabajo se llevó a cabo en invernadero utilizando la variedad de frijol Negrito CP, el
cual fue sometido a una helada en la etapa vegetativa de desarrollo V4 (Escalante y
Kohashi, 1993). Los tratamientos establecidos fueron Lombricomposta (LOM),
Aminoácidos (AM), Lombricomposta+aminoácidos (L+AM), Aminoácidos+
anticongelantes (AM+AN), Lombricomposta+aminoácidos+anticongelantes (L+AM+AN),
Anticongelante (AN), Lombricomposta+anticongelante (L+AN) y Suelo agrícola (SA). La
siembra se realizó en vasos de unicel con capacidad de un litro, colocando la semilla de
frijol a 2.5 cm de profundidad. La fertilización se realizó el mismo día de la siembra con
la dosis expresada en la fórmula 40-40-00 utilizando como fuentes al nitrato de amonio
y super fosfato de calcio triple para nitrógeno y fósforo respectivamente.
Las soluciones utilizadas fueron anticongelante (Protector térmico) aplicado en la dosis
de 10 ml L-1 de agua, aminoácidos (Aminocel 500) en cantidad de 1.5 g L-1 de agua y la
mezcla de ambos en la misma dosis empleada para cada uno de manera individual. Las
aplicaciones de los productos fueron con atomizadores manuales de un litro de
capacidad, en dos momentos a intervalo de 48 h, a las 96 h fueron metidas al
congelador marca Torrey modelo CV16B 1276. De cada tratamiento se metieron tres
plantas distribuidas en un diseño completamente al azar a 0°C durante 1.5 h, momentos
antes de meterlas fueron rociadas con agua. Se tomó la temperatura del suelo de cada
uno de los tratamientos con un termómetro VWR EU609-0910 antes de meterlas al
congelador e inmediatamente después de sacarlas.
Después de 24 h de la helada simulada se evaluó el daño producido mediante una
escala del 0 al 100%. Los nódulos de la raíz fueron separados de la misma y colocados
en cajas petrí para realizar la tinción utilizando el método de prueba de viabilidad de
907
semillas (Moreno, 1984) con sal cloruro de 2, 3, 5 trifenil de tetrazolio adecuándola para
los nódulos, los cuales se sumergieron por 1 h utilizando una solución al 0.1% con pH
de 6.5, posterior a ese tiempo se separaron los nódulos teñidos de los no teñidos para
realizar su conteo y obtener el peso seco.
Las plantas se disectaron en sus diferentes órganos, separando de cada una las partes
sin daño y con daño, se metieron en bolsas de papel, posteriormente en un horno de
secado Lab-Line Thermo Scientific fueron introducidas para obtener su peso seco
considerando una temperatura constante de 60°C por 48 h.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Durante la duración de la helada simulada los tratamientos mostraron endurecimiento
en la parte aérea de la planta y llevadas a temperatura ambiente el daño mostrado fue a
diferente magnitud, obteniendo una mejor tolerancia a la helada las plantas con L+AN
con un 15% de daño en follaje, seguido de los tratamientos LOM y AN. Las plantas que
fueron afectadas entre un 90 a 98 % son las que contenían aminoácidos como parte
del tratamiento, de igual forma que el SA (Figura 1). Tanto los aminoácidos como los
fertilizantes químicos son utilizados para favorecer la nutrición de la planta, sin embargo
se desconoce la relación entre determinados nutrientes y el aumento de resistencia.
La fertilización con nitrógeno y fósforo antes de la helada favorecen el crecimiento y
aumentan la susceptibilidad al daño por helada (Snyder y De Melo, 2010), aunque
Westwood (1978) menciona qué lo que realmente daña a las plantas son la formación
de hielo extracelular dentro de los tejidos, provocando la salida de agua y dañando las
células por deshidratación tal como lo menciona Levitt (1980), donde parece que el
ritmo del deshielo después de una congelación está parcialmente relacionado con la
intensidad del daño, lo que se expresa en la magnitud del daño producido en los
tratamientos, ya que después de someterlos a una baja temperatura, se expusieron a
temperatura ambiente provocando una rápida deshidratación de las células, rompiendo
con el endurecimiento que presentaban las plantas como parte de su mecanismo de
evitación o tolerancia a la helada, haciendo el ritmo de deshielo más rápido, evitando la
rehidratación de las células (Figura 2). El efecto de la composta mezclada con
fertilizante químico en el amortiguamiento de la helada es evidente y se potencializa
cuando se aplica anticongelante.
908
Figura 1. Porcentaje de daño en plantas de frijol 24 h después de la simulación de la helada en la etapa V4 (p≤0.05). Letras iguales no son significativamente diferentes. LOM: Lombricomposta, AM: Aminoácido, L+AM: Lombricomposta+aminoácidos, AM+AN: Aminoácidos+anticongelantes, L+AM+AN: Lombricomposta+aminoácidos+anticongelantes, AN: Anticongelante, L+AN: Lombricomposta+anticongelante.
Figura 2. Muestra a) Plantas del tratamiento L+Am+An al momento de sacarlas de congelación,
en las que se observa endurecimiento de la parte aérea de la planta, b) el mismo tratamiento 5
min después de permanecer a temperatura ambiente, mostrando mejor los daños por la helada.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100 d
b
d d d d
c
a
Dañ
o (
%)
a) b)
909
La mayor acumulación de materia seca en las hojas dañadas por la helada se obtuvo
en el tratamiento L+AM y AM+AN. La menor cantidad de peso seco fue registrada en
los tratamientos AN y L+AN (Figura 3). Lo cual puede atribuirse al menor número de
hojas que sufrieron daño en éstos últimos tratamientos. En el caso de la LOM, las hojas
fueron más grandes, aunque presentó menor daño por helada su peso seco fue alto.
Estas estructuras de la planta son las primeras que reciben la incidencia de la helada y
protegen a las demás, como el tallo, sin embargo cuando la helada es intensa daña las
demás estructuras.
Figura 3. Acumulación de materia seca en las hojas con daño por helada, las letras señalan las diferencias significativas en peso seco de las hojas dañadas entre los tratamientos (p≤0.05).
En el Cuadro 1 se presentan las dimensiones de la planta en los diferentes
tratamientos, las cuales mostraron diferencias significativas. La altura de planta mayor
fue obtenida con el tratamiento L+AN (85.7 cm) y la menor altura fue con la
combinación L+AM+AN (45.4 cm). La mayor longitud del hipocótilo fue con LOM (7.2
cm) y con L+AN (6.7 cm). La menor longitud fue registrada en SA y AN con 3.6 cm. Los
tratamientos L+AM y L+AM+AN presentaron los mayores diámetros de hipocótilo igual a
0.43 y 0.41 cm respectivamente. En SA y AN se obtuvieron los menores diámetros con
dimensiones igual a 0.32 y 0.33 respectivamente. Los tratamientos L+AN y LOM con
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
b
abc
bc
a ab
abc
c c
Pe
so s
eco
(g)
910
mayor tolerancia a la helada presentaron mayor altura de planta y longitud del
hipocótilo, en el caso de AN fue significativo en altura de planta. Los tratamientos
L+AM+AN, AM y SA fueron los de menor altura de planta y también estuvieron entre los
tratamientos con fuerte daño por helada. Estas variables son las que sufren menos
daño por heladas porque están cubiertas por las hojas, las cuales son las que reciben
mayor daño.
Cuadro 1. Altura de planta y dimensiones del hipocótilo 24 h después de la helada.
La mayor acumulación de materia seca en las plantas se logró con los tratamientos
AM+AN, L+AM y L+AN (Figura 4). El peso seco de hojas fue mayor en L+AM seguido
de AM+AN y L+AN. El peso del tallo y raíz sobresalió en el tratamiento AM+AN. En los
nódulos se obtuvo mayor peso seco en los tratamientos LOM y L+AM.
La mayor acumulación de materia seca en la planta no significó mayor amortiguamiento
del daño por helada, los tratamientos que sobresalieron en este carácter presentaron
daños fuertes por la helada (Figura 1). En el caso de los tratamientos L+AN, LOM y AN
no sobresalieron en cantidad de materia seca, sin embargo fueron los más tolerantes a
la helada.
El daño producido por heladas, se ve influenciado por factores como la nutrición, la
protección foliar y a la intensidad de la helada a la cual sean sometidas las plantas, por
otro lado los resultados obtenidos reflejan la ventaja que presenta la lombricomposta
como parte de los tratamientos, dando a la planta un mejor desarrollo y rapidez en su
crecimiento alcanzando su etapa V4 final a los 70 dds y 83 dds para las plantas con
suelo agrícola. Ya que los tratamientos que incluían lombricomposta contenían un
Tratamiento Altura (cm) Hipocótilo
Largo (cm) Diámetro (cm)
SA 51.1 b 3.6 b 0.32 b
LOM 78.7 a 7.2 a 0.39 ab
AM 48.1 b 5.2 ab 0.37 ab
L + AM 73.3 a 5.8 ab 0.43 a
AM + AN 73.0 a 5.3 ab 0.35 ab
L + AM + AN 45.4 b 5.4 ab 0.41 a
AN 80.7 a 3.6 b 0.33 b
L + AN 85.7 a 6.7 a 0.40 ab
911
50% con suelo agrícola, puede mejorar en gran cantidad las características del suelo,
obteniendo una mejor aireación y mayor retención de agua.
Figura 4. Acumulación de materia seca en las plantas de frijol y en las diferentes estructuras en
la etapa V4. Las letras proporcionan las diferencias significativas entre variables (p≤0.05).
Los aminoácidos no reflejaron un efecto anticongelante ante la presencia de helada,
pudiera deberse a que el tiempo al que fueron aplicados antes de simular la helada no
fue el tiempo necesario para que se estabilizara en la planta, por lo que su efecto fue
variado dentro de los mecanismos de acción de la misma, reforzando solo las
necesidades fisiológicas que tenía en los momentos de su aplicación.
La actividad de los nódulos después de la helada fue determinada mediante la tinción
con sal de tetrazolio (Figura 5), permitiendo teñir a los nódulos con una coloración rojiza
mientras mayor fuese su actividad enzimática, la cual consiste en la reducción de
tetrazolio, formando un compuesto rojo (formazan) (Moreno, 1984).
bc a c a c bc c ab
b bc b
b a c b d
b c b b
a
d
b bc
ab ab b
a ab
ab
b ab
0
1
2
3
4
5
6
SueloAgrícola
LOM AM L + AM AM + AN L + AM +AN
AN L + AN
Pe
so s
eco
(g)
hojas tallo raíz nodulos
ab ab b
a a
b b
ab
SA
912
Figura 5. Tinción de nódulos con sal cloruro de 2, 3, 5, trifenil tetrazolio, la cual se delimita de
las zonas inactivas que mantienen su color original A) Nódulo inactivo, focal 4X, y B) Bacterias
de Rhizobium activas, mostradas por la coloración rojo formazan , focal 4X. C) Coloración de
nódulos activos (focal 2X) el cual decrece con la inactividad de las bacterias. La coloración rojo
intenso indica la presencia de células vivas.
El mayor número de nódulos activos se presentó en las raíces de frijol sembrados en
los tratamientos con lombricomposta (Figura 6) debido a que las plantas fertilizadas
orgánicamente aumentan la capacidad de retención de agua y la aireación del suelo,
evitan su encostramiento, estimulando el desarrollo de las raíces, mejorando la
absorción de nutrientes, estimula y aumenta la absorción de nitrógeno tal como lo
menciona Félix-Herrán et al. (2008). Lo cual se ve reflejado en el tratamiento LOM,
donde se alcanza significativamente la mayor cantidad de nódulos totales y activos
(Figura 6). Mientras que los tratamientos donde se incluía a los aminoácidos (L+AM,
AM+AN y AM) no se favoreció el desarrollo de los nódulos, siendo inversamente
proporcional al mayor porcentaje en daño de la parte aérea de las plantas (Figura 1). La
nodulación en la etapa V4 del frijol varía de acuerdo a cada tratamiento, sin embargo
los tratamientos que incluían lombricomposta, obtuvieron la mayor cantidad de nódulos
A) B)
C)
C)
913
activos, lo que puede decirse que la helada a la cual fueron sometidas las plantas, no
afectó la parte de la raíz ni la nodulación de la misma, mostrando un efecto
amortiguador ante el estrés ambiental provocado por la baja temperatura, esto podría
deberse a que la disposición de nitrógeno tanto químico como orgánico que fue
proporcionado desde la germinación de la semilla asegura que la planta sea vigorosa.
Figura 6. Número de nódulos activos e inactivos formados en frijol en la etapa V4 en los
diferentes tratamientos sometidos a la helada. Letras iguales son estadísticamente similares
(p≤0.05).
Bidwell (1990) menciona que la cantidad de nitrógeno fijado es inversamente
proporcional a la cantidad de nitrógeno fijado utilizable, lo que explicaría el mejor
desarrollo en plantas con mayor número de nódulos, ya que éstos aportaron cantidades
extra de nitrógeno a comparación con los demás tratamientos que no contenían
lombricomposta puesto que el nitrógeno fijado por los nódulos se convierte en
aminoácidos rápidamente (Bidwell, 1990) siendo distribuidos y utilizados conforme a las
necesidades de la planta.
Las temperaturas del suelo antes y después de propiciar la helada en el congelador
presentaron diferencias significativas (Figura 7). Antes de la helada, el tratamiento de
LOM y L+AM tuvieron mayor temperatura. Después de la helada, en el tratamiento
e
a
de
d
e
c
de
b
a
d
c
d
bc
d
ab
d
0 100 200 300 400 500 600 700 800
Suelo…
LOM
AM
L + AM
AM + AN
L + AM + AN
AN
L + AN
Nodulos activos Nodulos inactivos
a
c
d
SA
b
c
d
c
A)
914
L+AN se registró la mayor temperatura y las menores temperaturas se presentaron en
los tratamientos AM+AN y L+AM+AN. El tratamiento con mayor temperatura registrada
en el suelo después de la helada fue el que tuvo menor daño en el follaje. Esto pudo
contribuir en el amortiguamiento del daño en el follaje por la baja temperatura.
En todos los tratamientos la temperatura del suelo fue mayor a 5oC, superior al nivel de
tolerancia del frijol considerado entre 4 y 5oC (White, 1985). Es posible, que las raíces
no sean dañadas, sin embargo, el frío reduce la circulación del agua hacía la raíz y ésta
puede llegar a secarse, basta sólo dos o tres días para arruinarse cosechas enteras tal
como lo menciona Lancher (1995). Este hecho abre la posibilidad de que las plantas
con menor daño en el vástago pueden recuperarse, máxime si se fortalece el
crecimiento con la adición de nutrientes como puede ser alguna fuente nitrogenada.
Figura 7. Temperaturas del suelo registradas en los tratamientos antes y después de la simulación de la helada en el congelador, indicando con letras iguales su similitud significativa mediante la prueba de Tukey (p≤0.05).
CONCLUSIONES
Las plantas con mayor tolerancia a la helada (0°C) fueron las tratadas con L+AN,
obteniendo el menor daño en la parte aérea de la planta (15%), seguida de AN y LOM,
las más afectadas fueron las de los tratamientos AM y SA. Observando durante su
0
5
10
15
20
25
30
SueloAgrícola
LOM AML + AM
AM + ANL + AM +
ANAN
L + AN
b a ab a
ab ab ab ab
ab ab
bc abc
c bc ab a
Tem
pe
ratu
ra °
C
T° antes
T° después
SA
915
congelación, endurecimiento en la parte aérea de la planta, como mecanismo de
evitación y tolerancia a la congelación.
El daño producido por heladas, se ve influenciado por factores como la nutrición, la
protección foliar y la intensidad de la helada, por lo que la aplicación de AN (Protector
térmico) favorece el menor daño por heladas cumpliendo con su función establecida,
el cual combinado con LOM desarrollan un mayor amortiguamiento del estrés
provocado por la helada.
La fertilización con nitrógeno y fósforo ayudó a la nutrición y desarrollo sobre todo en
las primeras etapas vegetativas de la planta, sin embargo se vio un mayor crecimiento
en las plantas que contenían LOM desarrollando también una mayor cantidad de
nódulos, los cuáles proporcionan nitrógeno a la planta.
LITERATURA CITADA
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