Desarrollo de tomate en sustratos de vermicompost/arena bajo condiciones de invernadero (página 2)

MATERIALES Y MÉTODOS

El experimento se realizó en el invernadero de la Unidad Laguna, de la Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro, localizada en Periférico y Carretera a Santa Fe, Torreón, Coahuila, México (101º40’ y 104º45’ long. Oeste, y 25º05’ y 26º54’ lat. Norte): esta región recibe una precipitación media anual de 235 mm, tiene una altitud 1139 msnm y su temperatura media anual es de 18,6ºC (Schmidt, 1989).

La siembra de las semillas de tomate se realizó el 4 de septiembre de 2000, en una bandeja de poliestireno de 200 celdillas (Atiyeh et al., 2000a), utilizando como medio de crecimiento un sustrato comercial a base de cáscara de coco (Cocos nucifera L.) molida (Germinaza Plus ®) humedecido. La bandeja se colocó dentro del invernadero y se aplicó un riego cada tres días hasta el trasplante. El trasplante se realizó 30 días después de la siembra (dds), colocándose una plántula por maceta. Como macetas se utilizaron bolsas de polietileno negro, calibre 500, con una capacidad de 15 kg. El invernadero utilizado fue de los denominados de tipo frío o pasivo (durante el desarrollo del cultivo ni la pared húmeda ni los extractores funcionaron) y contaba con cubierta y paredes de plástico transparente reforzadas, ventanas laterales y piso de grava.

En este trabajo se evaluaron cuatro tipos de vermicompost, generados por la acción de descomposición de las lombrices Eisenia foetida, durante un período de 90 días (Bansal y Kapoor, 2000; Ndegwa et al., 2000; Ndegwa y Thompson, 2000), sobre los siguientes residuos orgánicos: a) estiércol de caballo (EC); b) estiércol de caballo + estiércol de cabra con paja de alfalfa (Medicago sativa L.) (1:1, v:v) (ECPA); c) estiércol de cabra con paja de alfalfa; y d) estiércol de cabra con paja de alfalfa + residuos de jardín (RJ) (principalmente pasto y hojas; 1:1, v:v). Después de que estos materiales se transformaron en vermicompost (V) se identificaron como VEC, VEC+ECPA, VECPA y VECPA+RJ, respectivamente. La composición química de los cuatro tipos de vermicompost utilizados se presenta en el Cuadro 1.

Las mezclas de vermicompost/arena utilizadas para evaluar el desarrollo del tomate, var. Flora-Dade, de crecimiento indeterminado, presentaron las siguientes composiciones 25:75, 50:50, 75:25 y 100:0 (%:% en peso). Con las mezclas de vermicompost/arena se generaron 16 tratamientos (cuatro tipos de vermicompost x cuatro niveles de cada vermicompost) que se compararon con un tratamiento testigo (Cuadro 2). Para el tratamiento testigo se utilizó como sustrato de crecimiento arena de río y la demanda nutritiva del tomate se cubrió utilizando una solución nutritiva madre (SNM) (Cuadro 3). En total se evaluaron 17 tratamientos cada uno con cuatro repeticiones.

Cuadro 1. Características químicas de los cuatro tipos de vermicompost (peso seco). Table 1. Chemical characteristics of four vermicompost types (dry weight).

* MO: Materia orgánica (Walkley Black), Nt (Kjeldahl), P (Olsen modificado), Cu, Fe, Zn y Mn (extracción con DTPA y determinación por Absorción atómica, Perkín – Elmer 2380), Ca, Mg y Na (extracto de suelo a saturación y determinación por Absorción atómica, Perkín – Elmer 2380).

V = vermicompost; EC = estiércol de caballo; ECPA = estiércol de cabra + paja de alfalfa; RJ = residuo de jardín

Cuadro 2. Composición de los tratamientos evaluados para el desarrollo de tomate en mezclas de vermicompost/arena, bajo condiciones de invernadero. Table 2. Composition of treatments evaluated for tomato development in mixtures of vermicompost/sand, under greenhouse conditions.

T = tratamiento; V = vermicompost; EC = estiércol de caballo; ECPA = estiércol de cabra + paja de alfalfa; RJ = residuo de jardín.

De acuerdo al objetivo de evaluar el efecto de los cuatro tipos de vermicompost mezclados con arena a diferentes niveles, a las plantas de tomate que se desarrollaron en las macetas con las mezclas de vermicompost/arena (T1 – T16) no se les aplicó solución nutritiva, por lo tanto sus necesidades nutricionales se cubrieron con los diferentes tipos de vermicompost. Por otra parte, para satisfacer los requerimientos nutricionales del tratamiento testigo (T17), se aplicó la fertilización por medio de la SNM (Atiyeh et al., 2000a) tomando como base la solución nutritiva universal de Hoagland y Arnon (1938). El pH de la SNM fue neutralizado con H2SO4 concentrado. Para preparar la SNM se utilizaron sales, de alta solubilidad y grados técnicos, empleadas usualmente en los sistemas con fertirrigación y disponibles en el mercado regional (Cuadro 3).

Para regar las macetas con las mezclas de vermicompost/arena (T1 – T16) se utilizó agua potable aplicando un volumen de 0,5 L maceta-1 d-1. Por su parte, para satisfacer las necesidades nutritivas del tratamiento testigo (T17), se consideraron tres etapas de desarrollo del cultivo de tomate: a) antes de la floración, b) floración, y c) producción. En cada una de estas etapas la SNM se diluyó con agua potable (AP), de acuerdo a las siguientes relaciones: 1/3, 2/3 y 3/3 (SNM/AP) e igualmente se aplicó un volumen de 0,5 L maceta-1 d-1 de cada disolución durante la etapa respectiva.

Cuadro 3. Materiales utilizados y concentración final de los elementos de la solución nutritiva madre para el desarrollo de tomate en el tratamiento testigo. Table 3. Materials used and final concentration of the elements of the nutrient solution for the development of tomatoes in the control treatment.

Dentro del invernadero se colocaron tres filas de macetas a doble hilera, dando un total de 68 macetas por toda el área experimental. Los parámetros estudiados durante el desarrollo del experimento fueron: altura, número de racimos y frutos por planta, tamaño de fruto, rendimiento y sólidos solubles (ºBrix). Para evaluar el efecto de los tratamientos se utilizó un diseño completamente al azar; cada tratamiento se repitió cuatro veces. Los datos de cada uno de los parámetros evaluados se analizaron estadísticamente por un ANDEVA y para la comparación de medias se utilizó la prueba de diferencia mínima significativa (DMS, 5%) (SAS, 1996).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Los resultados obtenidos con las mezclas de vermicompost/arena concuerdan con lo establecido por Atiyeh et al. (2000b), quienes destacaron que los vermicomposts favorecen el desarrollo de los cultivos en invernaderos, cuando éstos se utilizan como sustratos de crecimiento, y que las diferencias detectadas en las variables evaluadas se deben a su contenido de elementos nutritivos y a la naturaleza de sus comunidades microbianas. El contenido de elementos nutritivos de los vermicompost utilizados se presenta en el Cuadro 1, y por los resultados obtenidos se puede suponer que las necesidades nutritivas del tomate fueron satisfechas con los diferentes porcentajes de vermicompost que se emplearon en el presente ensayo.

Derivado del análisis estadístico (Cuadro 4) se estableció que tres variables presentaron diferencia significativa; sólidos solubles, número de racimos (P = 0,01) y número de frutos (P = 0,05), mientras que el diámetro de fruto, la altura de planta y el rendimiento no presentaron diferencias significativas. La respuesta favorable determinada en algunos casos se debió a los tratamientos que incluían diferentes niveles de la mezcla de vermicompost/arena, como se puede apreciar en el Cuadro 5. Los resultados obtenidos con las mezclas de vermicompost/arena utilizadas en el presente ensayo, fueron similares a los reportados por Atiyeh et al. (2000a) y Atiyeh et al. (2001)quienes utilizaron mezclas de un medio de crecimiento comercial (Metro-Mix 360) con vermicompost, preparado a partir de estiércol de cerdo, para evaluar el comportamiento del cultivo de tomate.

Cuadro 4. Análisis de varianza, significancia estadística y coeficiente de variación (CV) para las variables evaluadas en el cultivo de tomate bajo condiciones de invernadero. Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro – Unidad Laguna, 2001. Table 4. Analysis of variance, statistical significance and variation coefficient (CV) for the variables evaluated in the tomato crop under greenhouse conditions. Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro – Unidad Laguna, 2001.

FV = fuente de variación; gl = grados de libertad; SS = sólidos solubles; R = racimos;NF = número de frutos; Rend. = rendimiento; DF = diámetro de fruto; AP = altura de planta.

*,** = significativo al 5 y al 1%, respectivamente; ns = no significativo.

De la prueba de comparación de medias (Cuadro 5) se determinó que los tratamientos T14 y T17 presentaron el valor promedio mayor para la variable sólidos solubles (6 y 5,9 ºBrix, respectivamente). Mientras que los tratamientos T5 y T13 (con 5,7 y 5,74 ºBrix) resultaron estadísticamente iguales que el tratamiento testigo (T17). Por su parte, los tratamientos T17, T6 y T9 generaron el mayor número de frutos promedio (27,5; 17,75 y 16,75 respectivamente). Además, los tratamientos T17, T9, T13 y T10 presentaron el mayor número de racimos por planta promedio (4,00; 3,25; 3,00; y 2,75 respectivamente). Para cada una de estas tres variables los tratamientos señalados resultaron estadísticamente iguales que el tratamiento testigo al que se aplicó la SNM.

Los tratamientos de las mezclas de vermicomopost/arena T5, T6, T9, T10, T13 y T14 que presentaron diferencias significativas para las variables número de frutos, racimos y sólidos solubles, subrayadas en el Cuadro 5, resultaron estadísticamente iguales que el tratamiento testigo (T17). El contenido de vermicompost en estos tratamientos corresponde a los niveles que oscilan de 25 a 50% para tres de los cuatro tipos de vermicompost utilizados (VEC+ECPA, VECPA y VECPA+RJ). Los niveles de 25 y 50% de vermicompost concuerdan con los niveles utilizados por Atiyeh et al. (2001), quienes aplicaron vermicompost originado a partir de estiércol de cerdo, y determinaron que el efecto del vermicompost sobre el desarrollo del tomate probablemente se debe al mejoramiento de las condiciones físicas de los medios de crecimiento y a los niveles nutricionales que contiene este material.

Cuadro 5. Comparación de medias de tratamiento con la prueba DMS (5%), para las variables sólidos solubles, racimos por planta y número de frutos de tomate en los tratamientos evaluados. Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro – Unidad Laguna, 2001. Table 5. Comparison of treatment means with the LSD test (5%), for the variables soluble solids, clusters per plant and number of tomato fruit in the treatments evaluated. Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro – Unidad Laguna, 2001.

Tratamientos con la misma letra son estadísticamente iguales según la prueba de DMS (5%).

Por otro lado, los niveles de vermicompost de 25 a 50%, que generaron la respuesta favorable en los tratamientos (T5, T6, T9, T10, T13 y T14) para las variables señaladas, fueron superiores a los niveles de 10 a 20% de vermicompost, generada a partir de estiércol de cerdo, utilizados por Subler et al. (1998); esta respuesta se puede atribuir al tipo de materia prima que se utilizó para elaborar el vermicompost, lo cual posiblemente afecta el contenido de elementos químicos disponibles para las plantas cuando este material se utiliza como medio de crecimiento. La diferencia en la disponibilidad de los elementos se refleja en los resultados del análisis químico reportado en el Cuadro 1, por lo que es necesario que en futuros estudios se evalúe el contenido nutricional del follaje de las especies que se desarrollan en este tipo de medios de crecimiento.

Como se puede observar en el Cuadro 5, en ningún caso los diferentes tipos de vermicompost al 100% (T4, T8, T12 y T16) impactaron sobre los resultados obtenidos. La nula respuesta del cultivo de tomate a la aplicación de los cuatro tipos de vermicompost (VEC, VEC+ECPA, VECPA y VECPA+RJ) al 100% probablemente podría deberse a la elevada capacidad de retención de humedad que presentan los cuatro tipos de vermicompost utilizados, condición que provoca una reducción significativa de la aireación y porosidad del medio de crecimiento, así como una alta concentración de sales solubles en los diferentes tipos de vermicompost utilizados (Atiyeh et al., 2000a, 2001).

Además, de acuerdo con Atiyeh et al. (2000b), los resultados permiten suponer que los vermicompost poseen el potencial para mejorar el crecimiento de la planta cuando se aplica a los medios de crecimiento en invernaderos. Sin embargo, los resultados parecen tener marcadas diferencias entre vermicomposts específicas en términos de su contenido de elementos nutritivos, la naturaleza de sus comunidades microbianas, y sus efectos sobre el crecimiento del tomate.

Por otra parte, con respecto a las variables rendimiento, diámetro de fruto y altura de planta, que resultaron no significativas, es posible suponer que las diferentes mezclas vermicompost/arena, independientemente de la materia prima de la cual se generaron los diferentes tipos de vermicompost, lograron satisfacer las necesidades nutricionales del cultivo de tomate, necesidades que igualmente fueron satisfechas con la solución nutritiva que se utilizó en el tratamiento testigo, bajo las condiciones en las que se desarrolló el presente trabajo. Esta suposición se basa en que las plantas de tomate en los diferentes tratamientos completaron su ciclo fenológico sin presentar deficiencias nutritivas. Con respecto a los rendimientos obtenidos, se puede puntualizar que, el máximo rendimiento de tomate se obtuvo en el tratamiento testigo, con un valor de 12.42 ± 2.3 kg m-2, y los rendimientos para los tratamientos con las mezclas de vermicompost/arena fueron ligeramente inferiores a este valor.

CONCLUSIONES

Los medios de crecimiento comerciales que tradicionalmente se utilizan en los invernaderos para el desarrollo de especies vegetales, pueden llegar a ser sustituidos por mezclas que incluyan diversos niveles de vermicompostaje y arena. Además, los resultados igualmente permiten considerar que las soluciones nutritivas, preparadas con sales inorgánicas de alta solubilidad, y que tradicionalmente se utilizan en los sistemas de producción hidropónica, pueden ser reemplazadas por productos como el vermicompost, cuyo contenido de elementos nutritivos puede satisfacer las necesidades de las especies vegetales en desarrollo. Estas evidencias fortalecen el enfoque de la producción orgánica, pues se promueve el reciclado de los residuos orgánicos, a través del proceso de vermicomposteo, y potencialmente se reduce el empleo de recursos naturales no renovables, utilizados para la preparación de los fertilizantes sintéticos.

En las condiciones en las que se desarrolló el presente trabajo, las mezclas de vermicompost/arena con los niveles 25:75 y 50:50 (% en peso), correspondientes a los vermicompost preparados a partir de: a) estiércol de caballo; b) estiércol de caballo + estiércol de cabra con paja de alfalfa (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), lograron satisfacer la demanda nutritiva del cultivo de tomate.

RECONOCIMIENTOS

Este trabajo fue financiado por la Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro, clave del proyecto 02-03-1502-2867.

LITERATURA CITADA

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Alejandro Moreno Reséndez1, María Teresa Valdés Perezgasga2 y Tito Zarate López3 1 Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro – Unidad Laguna. Periférico y Carretera a Santa Fe s/n, Torreón, Coahuila, Apdo. Postal 940 CP 27059, México. 2 Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro, Departamento de Parasitología. Unidad Laguna. Periférico y Carretera a Santa Fe s/n. Torreón, Coahuila, Apdo. Postal 940. CP 27059, México.