produccion sustentable de tomate (licopersicom …
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PRODUCCION SUSTENTABLE DE TOMATE (Licopersicom esculentum) Mill, EN
INVERNADERO TROPICAL MEDIANTE FERTILIZACIÓN RACIONAL Y
BIOFERTILIZANTES
Andrés Vásquez Hernandez71, Héctor Cabrera Mireles71, Arturo Durán Prado71, Isaac
Meneses Márquez71 y Arturo Andrés Gómez71
Resumen
Se estableció un módulo en invernadero con producción de tomate manejado con
sistema orgánico y semiorgánico de fertilización. El sistema estuvo manejado con
riego por goteo y acolchado plástico blanco/negro, ambos componentes
tecnológicos para hacer más eficiente el gasto de agua y la aplicación de
fertilizantes químicos. Se evaluaron tratamientos de fertilización orgánica,
semiorgánica con lombricomposta y microorganismos micorrízicos Rhizophagus
(Glomus) intrarradices) y Trichoderma harzianum aplicados a la semilla, así como
fertilización química al 50% (82.5 - 30.5 - 45 de N - P 2O5 - K2O, complementada con
lombricomposta. Las variables de respuesta evaluadas fueron a) el índice SPAD en
hojas recientemente maduras en fase de cuajado de frutos, b) nitratos en frutos a la
madurez antes de la cosecha, c) rendimiento total de frutos y d) tamaño de fruto.
Los tratamientos con mayor rendimiento de frutos fueron todos los que recibieron
fertilización química en 50% solo y combinado con lombricomposta, Trichoderma y
Rhizophagus. El tratamiento orgánico y el de fertilización química al 50%
Rhizophagus y Trichoderma promovieron el crecimiento y rendimiento de frutos
de tomate, por lo que se consideran una buena opción complementaria para el
cultivo tradicional y orgánico.
Palabras clave: fertilización orgánica, micorrizas, Trichoderma, Rhizophagus
71 Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias. Campo Experimental Cotaxtla.
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Introducción
La agricultura protegida (AP) es un sistema de producción realizado para proteger
cultivos al minimizar las restricciones y efectos que imponen los fenómenos
climáticos. La AP ha modificado las formas de producir alimentos y genera múltiples
ventajas para los productores, permite el desarrollo de cultivos agrícolas fuera de su
ciclo natural y en menor tiempo, tiene éxito frente a plagas y enfermedades ya que
la aplicación de agroquímicos para el control de plagas es mínima o nula, con
mejores rendimientos en menor espacio, cosecha sana y con un mejor precio en los
mercados, propicia un ambiente de producción sano para el agricultor sin riesgo a
la salud. Las estructuras utilizadas en la AP son los invernaderos, malla sombra,
túneles altos y bajos (Moreno et al., 2011; Juárez et al., 2011).
La producción de hortalizas en invernadero representa una alternativa ecológica
para generar productos con bajo impacto ambiental al productor y consumidor, ya
que se pueden aplicar tecnologías como riego por goteo, acolchado plástico,
aplicación de abonos orgánicos y biofertilizantes aprobadas a nivel mundial en
agricultura ecológica. SAGARPA (2010) reporta estimaciones de alrededor de 9,000
hectáreas dedicadas a AP de hortalizas. De la superficie protegida total, una gran
parte corresponde al cultivo de tomate, siendo los tipos roma, bola y cereza, los más
populares. En Sinaloa el 10% de la superficie cultivada con tomate está bajo AP. La
superficie de producción de AP en la modalidad en casa sombra se ha
incrementado principalmente para el mercado de exportación.
En décadas pasadas Veracruz fue productor de hortalizas básicas, entre estas el
tomate rojo tipo saladet. La superficie sembrada de jitomate en el año 2011, fue de
2,313.75 ha en las cuales se cosechó una producción de 54,381.5 t de fruto fresco con
un rendimiento promedio de 23.5 t/ha, la mayoría bajo el sistema de producción de
cielo abierto. Sin embargo, al paso del tiempo la producción se ha reducido a casi
cero debido a la presencia de plagas como mosquita blanca, las cuales transmiten
enfermedades virales difíciles de controlar y que causan grandes pérdidas a los
productores de este cultivo. Ante este escenario, se vislumbra que los sistemas
protegidos tipo invernadero tropical o bioespacio son una alternativa de cultivo con
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grandes posibilidades de éxito, ya que el aislamiento del sistema reduce al mínimo
los ataques de plagas y enfermedades, lo que permitirá al productor obtener
cosechas económicamente sustentables.
En la actualidad, la nutrición mediante microrganismos tipo hongos y bacterias se
ha incrementado, como una alternativa sustentable al uso de los fertilizantes
químicos, los cuales proceden de fuentes naturales no renovables. La aplicación de
micorrizas, no implica que se deje de fertilizar, sino que las plantas micorrizadas
absorben mejor los fertilizantes y ello hace que se pueda disminuir la dosis entre un
25 y 50% (García, 2017; Aguado et al., 2012; Durán et al., 2015). En este contexto,
Alvarado et al. (2014) reportaron que la inoculación de hongo micorrízico
incrementó 30% la producción acumulada de fruto, Rodríguez et al. (2004) reportan
un efecto positivo de la inoculación sobre las plántulas de tomate con respecto al
tratamiento testigo. Lionin y Medina (2002) y Hernández y Chailloux (2004)
encontraron amplias ventajas, principalmente incremento del rendimiento de
tomate, por usar la inoculación con cepas de hongos como fuentes de nutrientes
en las fases de semillero y de campo.
Por otra parte, los hongos del género Trichoderma tiene diferentes roles en la
agricultura, su principal beneficio es el antagonismo con microorganismos
patógenos de las plantas, induce resistencia a fitopatógenos en las plantas con las
que se asocia. 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 casa sombra (Lira et al., 2013).
En agricultura ecológica están prohibidos los abonos con nitratos, los altos niveles
de ingesta de estos compuestos por el hombre pueden dañar su salud, por tanto,
en AP se deben utilizar abonos naturales como el estiércol o el abono verde. En
cultivos convencionales es alto el uso de nitratos por su capacidad para hacer crecer
las plantas. Añadiendo nitratos se puede hacer crecer las plantas sin tierra (cultivo
hidropónico), poniendo nitratos en agua sobre las raíces. Esto se hace mucho en el
cultivo de algunas hortalizas, que se hacen crecer sobre una lana de roca o sobre un
trozo de poliestireno expandido (Leyva et al., 2005; Alonso, 2014).
450
Dadas las grandes ventajas de producir en invernadero complementado con
aplicación de organismos benéficos y atendiendo el mandato del gobierno federal
de México sobre generar tecnología de producción de hortalizas en ambiente
protegido mediante la aplicación de microorganismos benéficos o biofertilizantes,
el objetivo el presente estudio fue evaluar en el cultivo de tomate el efecto de
Rhizophagus (Glomus) intrarradices y Trichoderma harzianum usados solos y
combinados con abono orgánico y químico. La intención es generar un paquete
tecnológico sustentable, de bajo impacto ambiental y a la salud de productores y
consumidores, sin que se reduzca el rendimiento y calidad del fruto.
Materiales y métodos
El experimento se estableció en un invernadero tropical con cubierta de plástico
blanca translucida y laterales de malla blanca antiáfidos, ubicado en el Campo
Experimental Cotaxtla de la localidad La Esmeralda, Municipio de Medellín de Bravo,
Veracruz, México.
Se instaló un sistema de riego por goteo de cintilla con emisores a 0.40 m de
distancia con un gasto nominal de 1.2 L/h. Como cultivo de prueba se utilizó tomate
híbrido tipo Saladette Toro F1, de ciclo determinado. Se formaron camas de siembra
de 1 m de ancho, con una altura aproximada de 20 cm para asegurar buen drenaje.
Se cubrieron con plástico de acolchado a base de polietileno calibre 90,
blanco/negro de 1.20 m de ancho. Formadas las camas de siembra se aplicó la
lombricomposta en dosis de 5 y 10 t/ha de acuerdo a cada tratamiento y se cubrió
con tierra. La siembra se realizó en doble hilera en tres bolillo, a una distancia de
0.60 m entre hileras y 0.50 m entre plantas, con una planta por mata, para lo que se
formaron los surcos con azadón. Posteriormente sobre los surcos se trasplantaron
las plantas de tomate previamente sembradas en charolas germinadoras de 200
cavidades con Peat moss. La inoculación con Rhizophagus y Trichoderma se realizó
a la siembra de las semillas. El tratamiento de fertilización química consistió en
aplicar una dosis 82.5-30.5-45 (N - P2O5 - K2O), lo que equivale al 50% con respecto a
la forma tradicional, el complemento de nutrientes se aplicó mediante
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lombricomposta y los microorganismos R. intrarradices y T. harzianum (Cuadro 1).
Por cada tratamiento y repetición se utilizaron camas de 10 m de largo, para un total
de 8 tratamientos con 4 repeticiones distribuidas al azar. La fertilización química se
aplicó desde los 30 d posteriores a la nacencia, en el fertirriego en dosis semanales
con fertilizantes químicos solubles específicos para fertirriego. Se realizó manejo
agronómico del cultivo mediante podas y tutoreo con base al tecnológico de INIFAP
para producir tomate en invernadero. La cosecha se realizó desde los 90 hasta 150 d
posteriores a la siembra. Generalmente a partir del tercer corte (cortes semanales)
ya se pueden obtener cosechas significativas.
Cuadro 1. Descripción de tratamientos aplicados. Tratamiento Descripción T1 5 t/ha lombricomposta + 50% fq T2 5 t/ha lombricomposta + 50% fq + Rhizophagus T3 5 t/ha lombricomposta + 50% fq +Trichoderma + Rhizophagus T4 5 t/ha lombricomposta + 50% fq + Trichoderma T5 10 t/ha lombricomposta T6 10 t/ha lombricomposta + Rhizophagus T7 10 t/ha lombricomposta + Trichoderma + Rhizophagus T8 10 t/ha lombricomposta + Trichoderma
Rhizophagus (Glomus) intrarradices (cepa de INIFAP). Trichoderma harzianum T22 (PHC®). fq: fertilización química.
Variables estudiadas, diseño experimental y análisis estadísticos
a) Nitratos en frutos. Se analizaron mediante un medidor de nitratos Horiba
Laqua twin B-743NO3, en jugo extraído de 10 frutos, por tratamiento y repetición.
b) Índice SPAD. Está directamente relacionado con el contenido de nitrógeno en
la hoja. Se determinó mediante un medidor de clorofila Minolta SPAD-502, haciendo
lectura directamente en 20 hojas recientemente maduras por cada tratamiento y
repetición.
c) Calidad de fruto. En cada corte, se obtuvo una muestra de 20 frutos por
tratamiento y repetición y se les determinó largo y diámetro de frutos.
d) Rendimiento. Peso de frutos acumulado, se realizaron cortes de fruto sazón
cada semana, para un total de 5 cortes, por tratamiento y repetición.
452
Los tratamientos fueron aplicados mediante un diseño de bloques al azar con
cuatro repeticiones. Para el análisis estadístico los datos obtenidos fueron
sometidos a análisis por el procedimiento de ANOVA del paquete estadístico SPSS
(IBM SPSS Statistics v20). Se utilizó el modelo general lineal (GLM) univariado. Las
medias de las variables que resultaron con diferencia estadística significativas
fueron comparadas mediante la prueba de Duncan (α=0.05).
Resultados y discusión
Nitratos en fruto de tomate
El contenido de nitratos en extractos de tomate fresco varió de 213.32 mg/kg hasta
336.67 mg/kg, el análisis de varianza resultó altamente significativo, siendo el más
alto el tratamiento (T4), seguido por el (T7) (Figura 1).
Figura 1. Contenido de nitratos en mg/kg en frutos de tomate hibrido Toro F1. Tratamientos con diferente letra son diferentes estadísticamente. 5 = equivale al 50% de fertilización química. T= Trichoderma harzianum G= Rhizophagus (Glomus) intraradices.
Es posible que Trichoderma estimulara de alguna manera la absorción de nitratos
de manera más continua a en un periodo más largo, lo que favoreció más altas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
5 + FQ 5 + G 5 + T + G 5 + T 10.00 10 + G 10 +G + T 10+ T
a ab
b
bc
c
c
a
c
453
concentraciones que los tratamientos que solo recibieron fertilizante químico cuyo
efecto no perduró hasta la cosecha. En ningún caso se obtuvieron concentraciones
de nitratos tan altas como los reportados por Leyva (2005) de 800 a 1,100 mg/kg
cuando aplicó fertilización nitrogenada de hasta 430 kg/ha de N.
Índice SPAD en frutos de tomate
Se encontró un rango de 34.13 a 39.61 SPAD. El análisis de varianza fue altamente
significativo, lo que indica diferencias entre tratamientos (Cuadro 2). La mejor
respuesta se obtuvo en los tratamientos que se aplicaron 5 t/ha de lombricomposta
con 50% de fertilizante químico (Figura 2).
Cuadro 2. Índice SPAD en hojas de tomate en fase de maduración de fruto. Tratamiento 5t Lc+ 50% fq 10 t Lc
Testigo (sin biofertilizante) 36.18 c 35.32 c Rhizophagus 39.61 a 36.03 c Rhizophagus + Trichoderma 38.72 ab 34.13 c Trichoderma 36.51 bc 35.58 c Promedio 37.80 35.30
Valores con letras diferentes, son diferentes estadísticamente. Lc: lombricomposta, t: toneladas, fq: fertilización química.
Figura 2. Índices SPAD en hojas de tomate.
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
Blanco ( Testigo sinbiofertilizante)
Glomus Glomus +Trichoderma
Trichoderma
Un
idad
es S
pad
5t Lc+ 50% fq 10 t Lc
454
Sobresalió el tratamiento al que se aplicó Rhizophagus, con un SPAD de 39.61,
seguido por el tratamiento con Rhizophagus y Trichoderma con 38.72 SPAD. En
cuanto a los tratamientos con 10 t/ha de lombricomposta, sin fertilizante químico, el
SPAD más alto fue el que se combinó con Rhizophagus con 36.03 SPAD, seguido
por el que se aplicó Trichoderma con 35.58. (Figura 2). Sobresale el efecto que tuvo
Rhizophagus solo y combinado con Trichoderma, ya que favorecieron el más alto
índice SPAD combinados con fertilizante químico en 50%.
Parámetros de calidad del fruto
Para peso por fruto se obtuvieron valores en un intervalo de 100.83 a 73.97 g (Cuadro
3). Las tres variables evaluadas resultaron con diferencias estadísticas altamente
significativas, mostrándose superiores T4 y T3, ambos con fertilizante químico 50%
y 5 t/ha de lombricomposta.
Cuadro 3. Peso promedio de frutos de tomate hibrido Toro F1. Tratamiento Descripción Peso (g) T1 5t Lc + 50% fq 88.60 b T2 5t Lc + 50% fq+ Rhizophagus 86.87 b T3 5t Lc + 50% fq + Trichoderma + Rhizophagus 93.48 a T4 5t Lc + 50% fq + Trichoderma 100.83 a T5 10 t lombricomposta 87.78 b T6 10 t lombricomposta + Rhizophagus 73.97 c T7 10 t lombricomposta + Rhizophagus + Trichoderma 88.99 b T8 10 t lombricomposta + Trichoderma 88.07 b
Valores con diferente letra, son diferentes estadísticamente.
Cuando se comparan los tratamientos equivalentes con la variante de fertilización
química y orgánica, se observa que, en la mayoría de los casos, el tratamiento con 5
t de lombricomposta y con 50% de fertilización química fue superior (Figura 3), ya
que la línea de tendencia está por arriba de los tratamientos con 10 t/ha de
lombricomposta. Los valores más altos fueron aquellos a los que se aplicó
Trichoderma, sola o combinada con Rhizophagus. Sobresale el hecho que los
tratamientos en que solo se aplicó Rhizophagus obtuvieron los más bajos pesos de
fruto en las dos modalidades de fertilización. En todos los casos Trichoderma
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muestra efecto benéfico sobre peso de fruto, aunque combinado con Rhizophagus
hay un efecto sobresaliente.
En cuanto a largo de fruto, se obtuvieron valores en un intervalo de 61.7 a 71.2 mm
(Cuadro 4). El análisis de varianza mostró diferencias altamente significativas entre
los tratamientos, el valor más alto fue para T4, el cual fue superior al resto de los
tratamientos en la prueba de comparación de medias, seguido por T5, sin diferencia
estadística entre estos. En general, los promedios entre los tratamientos con 5t de
lombricomposta y fq resultaron más altos en 3.09%.
Figura 3. Peso por fruto de tomate (g). Lc = lombricomposta. t = toneladas. fq= fertilización química.
El diámetro de fruto mostró valores en un intervalo de 47.8 a 52.3 mm, con
diferencias altamente significativas en el análisis de varianza entre tratamientos. Los
tratamientos con mayor diámetro de fruto fueron T4 y T2, seguidos por los
tratamientos a los que se les aplicó 5 y 10 t/ha de lombricomposta sin biofertilizante.
Cuando se comparan los tratamientos equivalentes, con la variante de fertilización
química y orgánica, se observa que el tratamiento con 5 t de lombricomposta y 50%
de fertilización química fue superior en 1.92%.
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Cuadro 4. Variables de calidad en fruto de tomate. Tratamient
o Descripción Largo (mm)
Diámetro (mm)
T1 5t lombricomposta + 50% fq 67.4 b 52.1 a T2 5t lombricomposta + 50% fq+ Rhizophagus 64.3 b 52.3 a T3 10 t lombricomposta + Rhizophagus + Trichoderma 64.9 b 51.2 a T4 5t Lc + 50% ft. + Trichoderma 71.2 a 52.3 a
Promedio 66.95 51.98 T5 10 t lombricomposta 67.7 b 51.8 a T6 10 t lombricomposta + Rhizophagus 61.7 c 47.8 b
T7 5t lombricomposta + 50% f.q. + Trichoderma + Rhizophagus 66.5 b 52.1 a
T8 10 t lombricomposta + Trichoderma 63.6 bc 52.2 a Promedio 64.88 50.98
Tratamientos con diferente letra son diferentes estadísticamente, Lc: lombricomposta, t: toneladas, fq: fertilización química.
El rendimiento acumulado más alto fue para T4 con 117.4 kg de frutos seguido por
T8 con 93 kg de frutos y el T3 con 104.1 kg de frutos, sin diferencia significativa entre
estos (Cuadro 5). En este caso, resulta sobresaliente el hecho que los mayores
rendimientos fueron aquellos que recibieron el tratamiento biológico con
Trichoderma solo y combinado con Rhizophagus. De manera general, el mayor
rendimiento se obtuvo con el tratamiento de 5t/ha de lombricomposta combinado
con 50% de fertilización química, manteniéndose más estable la producción, a
diferencia del que tuvo 10 t/ha de lombricomposta, en que incluso el tratamiento
combinado con Rhizophagus fue el más bajo, con 58.3 kg de frutos por cama (Figura
4).
Cuadro 5. Rendimiento acumulado de fruto por tratamiento (kg/cama). Tratamiento 5 t lombricomposta +50%Fq 10 t lombricomposta
Testigo (sin biofertilizante) T1 86.4 c T5 74.9 c Glomus T2 79.3 c T6 58.3 c Glomus + Trichoderma T3 104.1 a T7 91.4 bc Trichoderma T4 117.4 a T8 93.0 ab Promedio 96.8 79.4
Tratamientos con diferente letra son diferentes estadísticamente, Lc: lombricomposta, t: toneladas, fq: fertilización química.
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Figura 4. Respuesta comparativa del rendimiento de jitomate con los tratamientos evaluados.
Conclusiones
1) Los tratamientos con Trichoderma mostraron los más altos contenidos de nitratos
en un intervalo de valores de 213.32 hasta 336.67 mg/kg, pero en ningún caso se
obtuvieron concentraciones de nitratos tan altas como los reportados en otros
estudios, 2) Los tratamientos con mayor índice SPAD fueron los que recibieron 50%
de fertilización química y 5 t/ha de lombricomposta. Resulta sobresaliente El efecto
que tuvo Rhizophagus solo y combinado con Trichoderma fue sobresaliente ya que
favorecieron el mayor índice SPAD combinados con fertilizante químico en dosis de
50%, 3) Los tratamientos con mayor rendimiento de frutos fueron todos los que
recibieron fertilización química en dosis de 50% solo y combinado con
lombricomposta, Trichoderma y Rhizophagus, 4) En los tratamientos orgánico y
con fertilización química en dosis del 50%, Trichoderma y Rhizophagus
promovieron el crecimiento y rendimiento de frutos de tomate, por lo que se
consideran una buena opción complementaria tanto para el cultivo tradicional
como orgánico.
0
20
40
60
80
100
120
Blanco (Testigo sinbiofertilizante)
Glomus Glomus +Trichoderma
Trichoderma
Kg
5 t lombricomposta +50%Fert. química 10 t lombricomposta
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