Desarrollo de tomate en sustratos de vermicompost/arena bajo condiciones de invernadero

• Introducción
• Materiales y métodos
• Resultados y discusión
• Conclusiones
• Reconocimientos
• Literatura citada

ABSTRACT: The development of tomatoes (Lycopersicon esculentum Mill.) cv. Flora-Dade, was evaluated, under greenhouse conditions, using different mixtures of vermicompost/sand, at Comarca Lagunera (101º40’ W long; 25º05’ N lat), in northern México. Four types of vermicomposts were studied, generated by the decomposing action of earthworms (Eisenia foetida Sav.), on the following materials: a) horse manure; b) horse manure + goat manure with alfalfa (Medicago sativa L.) straw (1:1, v:v); c) goat manure with alfalfa straw; and d) goat manure with alfalfa straw + garden residues (mainly grass and leaves) (1:1 v:v)). The composition of mixtures of vermicompost/sand evaluated, based on a weight of 15 kg, was 25:75, 50:50, 75:25 and 100:0 (%). A total of 17 treatments were evaluated (four vermicomposts x four levels each plus a control) with four replicates each. A completely randomized design was used and averages were compared by the LSD test (5%). It was established that three of the variables evaluated in tomatoes had significant differences: soluble solids (°Brix), number of clusters (P ≤ 0.01) and number of fruit per plant (P ≤ 0.05), for treatments with mixtures of vermicompost/sand 25:75 and 50:50 (%), while fruit diameter, plant height and yield did not show any statistical differences between treatments evaluated.

Key words: vermicompost, earthworms, tomato, decomposition, Eisenia foetida (Sav.), Lycopersicon esculentum (Mill.).

RESUMEN: Se evaluó el desarrollo del tomate (Lycopersicon esculentum Mill.) var. Flora-Dade, bajo condiciones de invernadero, utilizando diferentes mezclas de vermicompost/arena, en la Comarca Lagunera (101º40’ long. Oeste; 25º05’ lat. Norte), al norte de México. Se estudiaron cuatro tipos de vermicompost, generados por la acción de descomposición de las lombrices de tierra (Eisenia foetida Sav.), sobre los siguientes materiales: a) estiércol de caballo; b) estiércol de caballo + estiércol de cabra con paja de alfalfa (Medicago sativa L.) (1:1, v:v); c) estiércol de cabra con paja de alfalfa; y d) estiércol de cabra con paja de alfalfa + residuos de jardín (principalmente pasto y hojas ) (1:1, v:v). La composición de las mezclas de vermicompost/arena evaluadas, tomando como base un peso de 15 kg, fue de 25:75, 50:50, 75:25 y 100:0 (% en peso). En total se evaluaron 17 tratamientos (cuatro tipos de vermicompost x cuatro niveles cada uno más un testigo) con cuatro repeticiones cada uno. Se utilizó un diseño completamente al azar y para la comparación de medias se utilizó la prueba Diferencia Mínima Significativa (DMS, 5%). Se estableció que tres de las variables evaluadas en el tomate presentaron diferencia significativa; sólidos solubles (ºBrix), número de racimos (P ≤ 0,01) y número de frutos (P ≤ 0,05), en los tratamientos con las mezclas de vermicompost/arena 25:75 y 50:50 (%), mientras que las variables diámetro de fruto, altura de planta y rendimiento no presentaron diferencia significativa entre los tratamientos evaluados.

Palabras clave: vermicompost, lombriz de tierra, tomate, descomposición, Eisenia foetida (Sav.), Lycopersicon esculentum (Mill.).

INTRODUCCIÓN

Para atender la creciente demanda de alimentos, se ha establecido como alternativa el manejo de sistemas de producción sustentables, que, además de promover prácticas que preservan los recursos naturales y la biodiversidad (Porter Humpert, 2000), permitan hacer un uso eficiente y adecuado de los residuos que se derivan directa o indirectamente del sector agropecuario, así como de los desechos que se originan de diversas actividades realizadas por el hombre. En el mismo sentido, la gran cantidad de residuos que se generan a nivel mundial, y ante la demanda de un mundo sano, debido a los altos índices de contaminación que se reflejan sobre diversas regiones (Atiyeh et al., 2000b; Alvarez et al., 2001), existe la necesidad de buscar alternativas que beneficien directamente a los sistemas de producción a partir de los materiales biodegradables.

En la actualidad, muchos productores, grandes y pequeños, quienes tradicionalmente han utilizado la aplicación de fertilizantes sintéticos para promover el desarrollo de sus cultivos, están modificando esta práctica por diversas razones, entre las cuales se incluyen la restricción en el uso de pesticidas, la demanda de alimentos de alta calidad, la creciente preocupación por la degradación del recurso suelo, las presiones del público sobre los aspectos ambientales, el ahorro y el incremento de las ganancias (Porter Humpert, 2000). Por otra parte, y debido a que las reglamentaciones para la aplicación y disposición del estiércol se han vuelto cada vez más rigurosas, en los últimos años ha crecido el interés por utilizar las lombrices de tierra (Eisenia foetida Sav.) como un sistema ecológicamente seguro para manejar el estiércol, ya que diversos estudios han demostrado la capacidad de algunas lombrices para utilizar una amplia gama de residuos orgánicos, e.g., estiércol, residuos de cultivos, desechos industriales, aguas negras, etc. (Atiyeh et al., 2000a, 2000b, 2001; Bansal y Kapoor, 2000).

Durante el proceso de alimentación, las lombrices consumen los residuos, aceleran la descomposición de la materia orgánica, modifican las propiedades físicas y químicas de los residuos consumidos, produciendo el compostaje, a través del cual la materia orgánica inestable es oxidada y estabilizada (Atiyeh et al., 2000a, 2000b). La acción de las lombrices en el proceso de compostaje es de tipo físico/mecánico y bioquímico. Los procesos físicos o mecánicos incluyen: aireación, mezclado, y la molienda del substrato. El proceso bioquímico es realizado por la descomposición microbiana del substrato en el intestino de las lombrices. El vermicomposteo provoca la bioconversión de los desechos en dos productos de utilidad: la biomasa de la lombriz y el vermicompost (Ndegwa et al., 2000).

Los residuos orgánicos procesados por la lombriz de tierra, frecuentemente denominados vermicompost, son de tamaño fino, como los materiales tipo "peat moss", con alta porosidad y por ende aireación y drenaje y, a su vez, una alta capacidad de retención de agua. El vermicompost, comparado con la materia prima que lo genera, tiene reducidas cantidades de sales solubles, mayor capacidad de intercambio catiónico, y un elevado contenido de ácidos húmicos totales. Debido a estas características, los residuos orgánicos procesados con lombrices tienen un potencial comercial muy grande en la industria hortícola como medio de crecimiento para los almácigos y las plantas (Ndegwa y Thompson, 2000). El vermicompost, por sus características físicas, químicas y biológicas, se ha utilizado como fertilizante orgánico con efectos favorables sobre el desarrollo de los cultivos hortícolas y las plantas ornamentales en invernaderos (Brown et al., 2000).

En apoyo a los sistemas de producción sustentables, resulta de vital importancia aprovechar la capacidad de la lombriz roja californiana (Eisenia foetida Sav.) para adaptarse y reproducirse fuera de su hábitat natural (Paoletti, 1999), así como para descomponer diversos residuos orgánicos y convertirlos en vermicompost (Bansal y Kapoor, 2000), el cual posee un alto contenido de elementos nutritivos fácilmente asimilables por las plantas, tales como N, P, K, Ca, Mg, Cu, Zn, etc., además contiene sustancias biológicamente activas tales como reguladores de crecimiento vegetal (Buck et al., 1999; Ghosh et al., 1999; Whalen et al., 1999; Atiyeh et al., 2000a, 2000b; Bansal y Kapoor, 2000; Gajalakshmi et al., 2001).

Los elementos nutritivos que contiene el vermicompost provienen del proceso de fragmentación y descomposición de la materia orgánica por lombrices, bacterias y hongos microscópicos. Estos organismos digieren los complejos orgánicos reduciéndolos a formas simples, de tal manera que pueden ser asimilados por las plantas (Sherman-Huntoon, 1997; Atiyeh et al., 2000b; Bansal y Kapoor, 2000). En estudios realizados por Irisson et al. (1998) sobre vermicompost originado a partir de pulpa de café (Coffea arabica L.), se determinó un incremento en la concentración de minerales (N, Ca, Mg, Na, K, y P) y una disminución en el contenido de materia orgánica, lo que favorece la transformación de N orgánico a N mineral facilitando así su asimilación por las plantas.

Por otra parte, se ha señalado que el vermicompost afecta favorablemente la germinación de las semillas y el desarrollo de las plantas. Además, aumenta notablemente la altura de las especies vegetales en comparación con otros ejemplares de la misma edad. Así mismo, durante el trasplante previene enfermedades y lesiones por cambios bruscos de temperatura y humedad; este material se puede usar sin inconvenientes en estado puro y se encuentra libre de nemátodos. Su pH neutro lo hace sumamente confiable para ser aplicado a especies sensibles (Atiyeh et al., 2000b; Brown et al., 2000).

A partir del año 2000, en la Universidad Estatal de Ohio, EE.UU., se implementó un programa de investigación sobre vermicompost, en el cual se han desarrollado experimentos para evaluar el efecto de diferentes tipos de vermicompost sobre la germinación, crecimiento, floración y fructificación de varias especies hortícolas y ornamentales (e.g., pepino (Cucumis sativus L.), tomate (Lycopersicon esculentum Mill.), petunias (Petunia grandiflora L.), maravillas (Calendula officinalis L.), crisantemos (Chysanthemum sinense L.)) concluyéndose que las mejores respuestas de estas especies se presentan cuando se sustituye del 10 al 20% del volumen total del medio de crecimiento comercial con los diferentes tipos de vermicompost (Riggle, 1998; Subler et al., 1998).

Se ha establecido que el vermicompost a partir de estiércol de cerdo tiene un gran potencial como un componente de los sustratos de crecimiento que se utilizan en los invernaderos (Atiyeh et al., 2000a, 2000b; 2001). Este material se utilizó para incrementar la producción de tomate en invernadero cuando se incorpora en concentraciones relativamente pequeñas (20% del volumen) mezcladas con un medio de crecimiento comercial (Metro-Mix 360), sin embargo, con mayores proporciones de vermicompost (> 20%) en el medio de crecimiento disminuyó la productividad de la planta (Atiyeh et al., 2000a, 2000b).

Los antecedentes establecidos permiten suponer que la producción de diversas especies vegetales, bajo condiciones de invernadero, tradicionalmente supeditada al uso de fertilizantes sintéticos aplicados a través de soluciones nutritivas, se puede llevar a cabo con la aplicación de sustratos de origen orgánico, como el vermicompost, pudiéndose reducir el uso de los fertilizantes sintéticos. En el presente trabajo se evaluó el efecto de cuatro tipos de vermicompost, mezclados con arena, en cuatro diferentes niveles, y se compararon con un tratamiento testigo (sustrato de arena y fertilizado con solución nutritiva) sobre el desarrollo del cultivo de tomate.