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Introducción
La tuna de Opuntia albicarpa Scheinvar es utilizada en la obtención de una amplia variedad de productos. Dentro del proceso de beneficiado de la tuna se produce una gran cantidad de glóquidas, que de acuerdo con Ulloa-Leitón et al. (2021), por cada tonelada de tuna limpia se generan 65 kg de este material carente de utilidad para los productores; dado su difícil manejo, su resistencia a la degradación natural, incluso la quema, se desecha en bolsas plásticas en los tiraderos, generando un problema de contaminación ambiental. Los estudios de este subproducto indican que su resistencia a la descomposición microbiana se debe a su alto contenido de celulosa (41.14%), hemicelulosa (41.21%) y lignina (5.27%) en estado cristalizado (Ulloa-Leitón et al., 2021).
Algunos autores mencionan que estas estructuras pueden debilitarse por acción de hongos como Pleurotus ostreatus, conocido por su capacidad de convertir desechos agrícolas lignocelulósicos en alimentos (Nieto y Chegwin, 2010). La producción de P. ostreatus (hongos setas) se sustenta en aprovechar residuos agrícolas lignocelulósicos como sustrato para producir alimento con alto contenido proteico dependiendo de la especie de hongo seta y del sustrato (Bermúdez et al., 2007; Jeznabadi et al., 2016; Valencia et al., 2018; España-Rodríguez et al., 2021).
Entre los sustratos más usados en la producción de setas comestibles destacan: rastrojo de maíz, paja de trigo y bagazo de caña de azúcar, que acorde con lo reportado por Ruilova-Cueva y Hernández-Monzón (2014) presentan contenidos de celulosa entre 42%-52%, hemicelulosa de 16%-27% y lignina de 7% a 14%. En este contexto, Gaitán-Hernández y Silva-Huerta (2016) probaron paja de avena, cuyos contenidos de celulosa, hemicelulosa y lignina se encuentran dentro del rango mencionado, resultó adecuada para la producción de Pleurotus sp.; con este sustrato, los parámetros productivos fueron de 120.3% (±15.4) en eficiencia biológica (EB), 1.6% (±0.2 ) tasa de producción (TP) y 27.7% (±3.5) en rendimiento (R), con diámetros de píleos entre 5 y 9.9 cm.
Con base en los referentes anteriores y a los resultados exitoso del uso de glóquidas dentro de la composición del sustrato para la producción de micelio de Pleurotus sp. (De Jesús-Rivera, 2020; De Jesús-Rivera et al., 2022), las glóquidas de tuna reúnen características deseables para su aprovechamiento como sustrato en la producción de setas, en consecuencia, dar valor agregado a este desecho de la producción tunera. Los productores de tuna del poblado de San Felipe Teotitlán, municipio de Nopaltepec, muestran gran interés en reducir la presión ambiental que se genera por los residuos de esta actividad agrícola.
En la búsqueda de opciones que produzcan valor agregado a las glóquidas de los frutos, la presente investigación tuvo como objetivo valorar las glóquidas de tuna como componente mejorador de sustrato para la producción de Pleurotus sp.; a través, de parámetros de productividad y factibilidad económica como alternativa de aprovechamiento.
Materiales y métodos
Características del experimento y tratamientos
Se utilizaron glóquidas de tuna obtenidas del ciclo de producción 2018 y 2019, del poblado de San Felipe Teotitlán, municipio de Nopaltepec, Estado de México. De acuerdo con Ulloa-Leitón et al. (2021), las glóquidas contienen 41% (±0.2) de celulosa, 41% (±0.2) de hemicelulosa y 5.27% (±0.2) de lignina, con densidad de 0.1574 g ml-1.
El micelio (F2) utilizado se obtuvo por siembra directa (micelio-micelio) en granos de sorgo y mezcla de glóquidas molidas y enteras a partir de la cepa de la colección de Instituto de Ecología, AC (INECOL) (Jesús-Rivera, 2020; De Jesús-Rivera et al., 2022). Los tratamientos consistieron en la mezcla de paja de avena, con proporciones de glóquidas molidas (EM) o enteras (EE) como se indica en el Cuadro 1. El testigo consistió en utilizar sólo paja de avena, sustrato tradicional para estos fines de producción. En total se emplearon siete tratamientos en un diseño experimental completamente al azar con seis repeticiones.
Cuadro 1 Proporciones en porcentaje de los materiales utilizados en la preparación del sustrato por tratamiento.
| Tratamiento | Paja de avena | Glóquidas enteras | Glóquidas molidas |
| Testigo | 100 | 0 | 0 |
| 80RA-20EE | 80 | 20 | 0 |
| 70RA-30EE | 70 | 30 | 0 |
| 60RA-40EE | 60 | 40 | 0 |
| 80RA-20EM | 80 | 0 | 20 |
| 70RA-30EM | 70 | 0 | 30 |
| 60RA-40EM | 60 | 0 | 40 |
RA= rastrojo de avena; EE= glóquidas enteras; EM= glóquidas molidas.
Preparación del sustrato
Previo a la preparación de los tratamientos, se limpiaron las glóquidas retirando las basuras más grandes. En la paja de avena se desechó el rastrojo que contenía tierra y todo aquel material que fuera distinto al sustrato requerido y se fraccionó en porciones de 8 a 10 cm. Las mezclas de cada unidad experimental se colocaron en bolsas de tela (organza) con capacidad de 6 kg debidamente etiquetadas. Se registraron los pesos secos y se cerraron, posteriormente se pasteurizaron durante 20 min a 85 °C (Figura 1).
Figura 1. Preparación del sustrato: a) picado de paja; b) mezclado y cierre de costales; y c) pasteurización.
Una vez concluida la pasteurización, se suspendió la bolsa para eliminar el exceso de agua. El área de siembra y drenado se desinfectó con solución de jabón y cloro, los anaqueles se limpiaron con gel antibacterial. La mezcla drenada se dispersó en un cernidor con el fin de llevarlo a temperatura ambiente, posteriormente se alcalinizó espolvoreando Ca(OH)2 (Figura 2).
El micelio (Figura 3a y 3b), se colocó en un recipiente para homogeneizarlo, posteriormente se sembró intercalando una capa de aproximadamente 5 cm de sustrato y una capa de micelio, hasta alcanzar un peso entre 2 a 3 kg, en bolsas de plástico trasparente de 50x70 cm. En éstas se realizaron ocho orificios de 1cm de diámetro para favorecer la aireación, posteriormente, las unidades experimentales se cerraron, etiquetaron y se colocaron en anaqueles de incubación (Figura 3c y 3b). Se registraron los datos de temperatura y humedad ambiental (Cuadro 2).
Cuadro 2 Registro de temperatura y humedad durante etapa de producción.
| Semana | Temperatura externa (oC) | Temperatura interna (oC) | Humedad relativa (%) |
| Periodo de incubación | |||
| 1 (8-14) | 32.8 | 29.4 | 38.1 |
| 2 (15-21) | 32.3 | 29 | 38.7 |
| 3 (22-28) | 29.1 | 26 | 35 |
| Aparición de primordios | |||
| 4 (29-04) | 29.1 | 34.3 | |
| Cosecha | |||
| 5 (5-11) | 29 | 62.9 | |
| 6 (12-18) | 24.8 | 85.3 | |
| Reposo sin riego | |||
| 7 (19-25) | 30 | 62 | |
| Cosecha | |||
| 8 (26-2) | 25.9 | 84.1 | |
| 9 (3-9) | 21.4 | 87.4 | |
| 10 (10-16) | 21.5 | 83.1 | |
A los 21 días de establecido el experimento inició la aparición de primordios (Figura 4a) y partiendo de este indicador los riegos se aplicaron cada 12 h para favorecer el aumento de la humedad relativa. La recolección de carpóforos ocurrió nueve días después de la aparición de primordios, cuando la lámina de éstos presentaba bordes adelgazados (Figura 4b). Las setas colectadas se pesaron y se colocaron en bolsas de 500 g para su venta (Figura 4c).
Variables evaluadas
Los parámetros productivos de Pleurotus sp., se evaluaron con base a precocidad, eficiencia biológica, rendimiento y tasa de producción, tomando como referencia lo propuesto por Gaitán-Hernández et al. (2009) donde precocidad es el tiempo que transcurre entre el día de la inoculación y el día en que aparecen los primeros primordios o carpóforos. Se expresa en número de días.
Eficiencia biológica (%, EB): expresa el grado de bioconversión de energía a partir de la biodegradación del substrato, definida por la relación entre el peso fresco de los cuerpos fructíferos y el peso seco del sustrato usado para su producción para la suma de las cosechas (Barba-Chávez y López-Cruz, 2017).
Rendimiento (%, R): es la relación en porcentaje entre el peso fresco del hongo y el peso del sustrato húmedo.
Tasa de producción (%, TP): este indicador provee información importante del recambio que existe entre cada lote que se cultiva y se relaciona con la efectividad del proceso; a través, del tiempo de siembra, incubación, fructificación y cosecha. La tasa de producción es la relación en porcentaje, entre la eficiencia biológica y el tiempo requerido para la cosecha; es decir, representa la eficiencia biológica diaria (Barba-López y López-Cruz, 2017).
Análisis estadístico
Debido a que las variables respuesta no presentaban medias continuas, los valores de los parámetros evaluados se transformaron a rangos para el análisis de varianza. Se estimaron las medias de los tratamientos y la desviación estándar correspondiente, también se aplicó la prueba LSD para la comparación correspondiente con un nivel de confianza de 95%. Los datos se analizaron con el paquete estadístico Statistical Analysis Software (SAS) con número de licencia 70074773.
Valoración económica
La valoración económica se realizó con el fin de estimar el beneficio que se obtiene cuando se recurre al uso de materiales alternativos como mejoradores del sustrato tradicional de producción, que normalmente se compra. De acuerdo con los datos reportados por Gaitán-Hernández (2007) y la experiencia del productor(a), se consideraron los siguientes parámetros: capacidad instalada, producción por ciclo productivo, producción neta, costos de insumos para la producción, costo del sustrato por ciclo de producción, precio actual del producto al consumidor y el ingreso neto por kilogramo de hongo fresco producido.
Parámetros productivos
El análisis de significancia de los tratamientos sobre las variables evaluadas, así como la prueba de medias LSD, indicaron que al menos dos tratamientos fueron significativamente distintos en tres de los parámetros productivos (Cuadro 3).
Cuadro 3 Comparación de medias y desviación estándar de los parámetros productivos evaluados en la producción de Pleurotus sp.
| Tratamiento | Precocidad (días) | Rendimiento (%) | Eficiencia biológica (%) | Tasa de producción (%) |
| Testigo RA | 30.3(±2.3) a | 32.9(±8.1) ab | 99.8(±24.5) ab | 2.2(±0.5) c |
| 80RA-20EE | 25.2(±1.7) c | 29.8(±9) ab | 101(±30.5) ab | 2.5(±0.7) abc |
| 70RA-30EE | 27.8(±3) bc | 24.0(±6.9) b | 88.6(±25.4) b | 2.1(±0.5) c |
| 60RA-40EE | 27.5(±2.6) abc | 25.4(±3.7) b | 98 (±14.4) ab | 2.2(±0.4) bc |
| 80RA-20EM | 27.7(±1.4) ab | 37.7(±11) a | 114.9(±33.7) ab | 2.6(±0.8) abc |
| 70RA-30EM | 25.7(±3.4) bc | 38.2(±9.4) a | 124.7(±30.7) a | 3(±0.6) a |
| 60RA-40EM | 25.8(±3.1) bc | 38.3(±10.9) a | 132.3(±37.5) a | 3(±0.9) ab |
| Pr> F | 0.015 | 0.019 | 0.1 | 0.082 |
| CV (%) | 49.45 | 50.29 | 53.46 | 52.96 |
| DMS | 12.46 | 12.67 | 13.47 | 13.35 |
RA= rastrojo de avena; EE= glóquida entera; EM= glóquida molida; DMS= diferencia mínima significativa. Letras diferentes en la misma columna indican diferencia significativa con un nivel de confianza de 95%.
En general, los tratamientos con glóquida entera o molida presentaron menor tiempo de brotación (25.2 a 27.8 días) con respecto al testigo (30.3 días), con un promedio de 26.6 días trascurridos desde la siembra hasta la aparición de primordios, efecto que fue significativo en cuatro de los tratamientos. Para este parámetro no hubo diferencias entre las mezclas. (Gaitán-Hernández y Silva-Huerta, 2016) en paja de avena reportan 23 días de incubación, aunque en su mezcla 80% paja de avena-20% paja de maíz, la precocidad fue de 27 días. Los resultados obtenidos revelan que la adición de glóquida entera o molida en las proporciones ensayadas contribuyen a acelerar la precocidad de Pleurotus sp.
Este parámetro productivo es importante porque es un indicador del funcionamiento del sustrato en cuanto a acelerar o retrasar el proceso productivo y de acuerdo con García-Oduardo et al. (2011), esta fase de colonización es el punto crítico de la producción de setas. En cuanto al parámetro rendimiento (R%), no hubo diferencias significativas entre tratamientos; sin embargo, los mayores porcentajes se lograron con las mezclas con EM que, en promedio, alcanzaron 38.3% (±10.9) de producción con respecto al testigo con 32.9% (±8.1). Si bien estadísticamente no hubo diferencias, es claro que el uso de glóquidas molidas reduce la cantidad de sustrato tradicional que con frecuencia se compra y representa un ahorro para el productor.
Los resultados obtenidos también superaron a los reportados por Gaitán-Hernández y Silva-Huerta (2016), que en su mejor tratamiento (mezcla 20% rastrojo de maíz- 80% paja de avena) lograron un rendimiento de 31.56%. García-Oduardo et al. (2011) consideran que las formulaciones de sustratos en los que se logren rendimientos mayores a 10% son viables de ser aprovechadas económicamente. Con este criterio, incluso los tratamientos con glóquida entera, representan una opción económicamente factible.
La eficiencia biológica (EB), fue otro de los parámetros que no mostraron diferencias significativas entre tratamientos; sin embargo, la mayor EB promedio, se obtuvo con las mezclas de glóquidas molidas. Éstas promovieron una EB de 124% (±30.7), en tanto que, la del testigo fue de 99.8% (±24.5). Gaitán-Hernández y Silva-Huerta (2016) obtuvieron EB similares a las obtenidas en este experimento al emplear sustrato de paja de avena, con lo que lograron una EB de 120.3% (±15.4) y con su mejor tratamiento de mezcla 20% rastrojo de maíz- 80% paja de avena de 139.7% (±3.9).
Confirman Michel-Aceves et al. (2015) confirman que EB con valores cercanos o mayores al 100% se consideran altamente redituable y menores al 65% no redituables. En este contexto, Garzón-Gómez y Cuervo-Andrade (2008) refieren que la calidad productiva de un sustrato se percibe como aceptable a partir de eficiencias biológicas del 50%, que coincide con lo ratificado por García-Oduardo et al. (2011) al concluir que las formulaciones con EB mayor a 50% y R superiores a 10% son económicamente factibles. La EB es un indicador que refleja si el sustrato es adecuado para la producción del hongo y la habilidad de éste para el aprovechamiento de los nutrientes.
Considerando estas referencias es importante mencionar que las mezclas con glóquidas enteras o molidas cumplen con estos parámetros productivos por lo que pueden considerarse opciones viables para la producción de setas. En cuanto al indicador tasa de producción (TP), los tratamientos con significativamente mayor TP se alcanzaron con las mezclas de EM en la proporción de 30 y 40%, con un promedio de TP de 3%, en tanto que el testigo fue de 2.2% (±0.5). Gaitán et al. (2016) reportan TP de 1.6% (±0.2) para sustrato paja de avena y la mejor TP en sustrato mezcla 20% rastrojo de maíz 80% paja de avena con 1.8% de eficiencia biológica diaria; por su parte, Romero-Arenas et al. (2018) lograron TP de 1.8 en sustrato paja de trigo. Si bien en este estudio destacan las TP obtenidas con EM, es importante mencionar que los siete tratamientos presentan TP mayores a 2 que supera las TP reportadas por los autores antes mencionados.
Análisis económico
Con base en los dos mejores tratamientos que resultaron en el experimento comparados con el testigo, el Cuadro 4 muestra el impacto que tiene la ganancia neta obtenida al reducir los costos de producción por concepto de sustrato. De acuerdo con los datos proporcionados por el productor, utiliza bolsas con capacidad de 5 kg de sustrato seco (RA) para un volumen de instalación de 30 bolsas, lo que demanda 450 kg de paja para un rendimiento anual de 180 kg de setas frescas (en tres ciclos de producción) a un precio de venta por kilo de $70.00. Al utilizar la mezcla 60RA-40EM se impacta en un ahorro de compra de paja de 270 kg con ganancias anules que se incrementan de $6 137.00 a $9 490.75.
Cuadro 4 Comparación económica de los costos de producción de Pleurotus sp., en sustrato común y sustrato con 30% y 40% de glóquidas de tuna para tres ciclos productivos de 42 bolsas por ciclo.
| Insumos | 100% paja de avena | 70% paja-30% glóquidas | 60% paja-40% glóquidas | |||||
| Cantidad Requerida | Costos ($) | Cantidad Requerida | Costos ($) | Cantidad Requerida | Costos ($) | |||
| Paja (kg) | 126 | 262.1 | 88.2 | 183.5 | 75.6 | 157.3 | ||
| Bolsa (Pieza) | 126 | 210 | 126 | 210 | 126 | 210 | ||
| Inóculo (200 g bolsa-1) | 25.2 | 1764 | 25.2 | 1764 | 25.2 | 1764 | ||
| Calidra (kg) | 150 | 180 | 150 | 180 | 150 | 180 | ||
| Leña (rollo) | 36 | 252 | 36 | 252 | 36 | 252 | ||
| Costo total de insumos ($) | 2 668.1 | 2 589.5 | 2 563.2 | |||||
| Costo de producción por kg de setas frescas ($ kg-1) | 21.2 | 16.4 | 14.9 | |||||
| Ingresos ($) | ||||||||
| Setas producidas (kg) | 125.8 | 157.9 | 172.2 | |||||
| Precio local del kg de setas ($) | 70 | 70 | 70 | |||||
| Ingreso total ($) | 8 805.3 | 11 054.4 | 12 054 | |||||
| Ganancia neta por kg de setas frescas ($ kg-1) | 48.8 | 53.6 | 55.1 | |||||
| Ganancia neta total anual ($) | 6 137.2 | 8 464.9 | 9 490.8 | |||||
Es importante considerar que el precio del kilogramo de setas frescas varía de acuerdo con la época del año (Gaitán-Hernández, 2007) y escila entre $30.00 y $45.00; sin embargo, aun con ese rango de precios, el uso del subproducto del beneficiado de la tuna como complemento del sustrato tradicional, mejoraría la ganancia neta. El potencial de producción de hongos comestibles a nivel rural es significativo, debido que es un proceso sencillo con bajos costos de implementación.
La realidad muestra que una proporción importante de productores rurales tienen una producción inestable, debido a falta de apoyos económicos y asesoría técnica, sumado a una mala planificación y comercialización del producto (Martínez-Carrera et al., 2000 y 2007), por tanto, la disminución de costos por concepto de compra de sustrato representa un área de oportunidad para el productor. Por otra parte, los resultados de esta investigación son concluyentes en cuanto a que el residuo generado por la producción de setas puede ser reincorporado como abono orgánico (Figura 5) al sistema de producción tunero eliminando el impacto ambiental que provoca su desecho de origen.
Conclusiones
Los resultados de la presente investigación mostraron evidencias contundentes de que el subproducto agrícola derivado del beneficiado de la tuna, que actualmente se desecha, puede ser aprovechado como componente mejorador de sustrato para la producción de Pleurotus sp. Los beneficios económicos se resumen en un ahorro en los costos de producción y mayor ganancia neta con respecto a los sustratos tradicionales, aunado a los beneficios ecológicos que podría implicar su aprovechamiento.
