Introducción

La producción de plántula de buena calidad es importante para los productores de diversas hortalizas o viveristas, pues esto mejora el establecimiento del cultivo en campo. Entre los factores que determinan la producción de plántulas de buena calidad están el mantener un estado nutricional apropiado por medio de la fertilización, proporcionar niveles adecuados de humedad a través del riego y mantener la sanidad mediante el control de plagas y prevención de enfermedades (^{Guzmán y Sánchez, 2003}; ^{Tuzel y Oztekin 2017}), lo que permite obtener plántulas vigorosas y sanas. Un factor fundamental en la producción de plántula de calidad aceptable es el tipo de sustrato y las características propias del material que se utiliza con este propósito (^{García et al., 2011}; ^{Ortega-Martínez et al., 2010}).

En la producción de plántulas se utilizan comúnmente sustratos comerciales debido a sus características fisicoquímicas; no obstante, la disponibilidad de las turbas en la actualidad cada vez es menor debido a que es un recurso natural no renovable (^{Tuzel et al., 2014}, ^{Tuzel y Oztekin, 2017}), son de importación y con precios que se incrementan constantemente (^{Brito et al., 2015}). Como alternativa a los sustratos comerciales existen diversos tipos de materiales orgánicos que se pueden utilizar para este fin y promover el crecimiento de las plántulas (^{González et al., 2014}); para ello, es esencial que sean un medio de cultivo apropiado y que proporcionen los nutrientes necesarios para el buen desarrollo de éstas (^{Abid et al., 2018}).

Las funciones de un buen sustrato para la producción de plántulas son proveer y mantener niveles adecuados de humedad para la semilla y posteriormente para la plántula, suministrar los nutrientes necesarios para el desarrollo de las plántulas, tener un buen intercambio gaseoso entre la atmósfera y el sustrato y actuar como soporte físico para la plántula (^{Rodríguez et al., 2010}). Entre los tipos de sustrato que se pueden utilizar se encuentran los inertes como agrolitas o perlitas y materiales orgánicos como biosólidos (lodos de aguas residuales tratadas), residuos de cosecha, lombricompostas, compostas, estiércol de ganado y aves, abonos orgánicos y suelo, entre otros, en diferentes proporciones (^{García et al., 2011}); adicionalmente, se pueden usar residuos de papel y sustratos agotados del cultivo de hongos, ya que después de un proceso de compostaje y maduración representan una alternativa al uso de los musgos comerciales (^{Jayasinghe et al., 2010}). Estos materiales pueden ser de menor costo y de mayor disponibilidad para los productores de plántula en el ámbito local (^{Abid et al., 2018}); por esta razón, la búsqueda de alternativas para utilizar diversos materiales orgánicos locales como sustratos o componentes de sustratos ha tenido un auge importante en las investigaciones a nivel mundial (^{Cruz-Crespo et al., 2013}).

Por lo anterior, el objetivo de esta investigación fue determinar la mejor combinación de abono orgánico comercial (Solep y Fernatol), estiércol local (vacuno y ovino) y fertilización química (0.5, 1.0 y 1.5 g L^-1 de la fórmula 20-18-20) para producir plántulas de chile Poblano de buena calidad en la región de la Sierra Nevada de Puebla, bajo la premisa de que al menos una combinación de los factores bajo estudio permitirá formular un sustrato apropiado.

Materiales y métodos

Resultados y discusión

En el Cuadro 2 se muestran los cuadrados medios de las variables de calidad en plántulas de chile Poblano. Se presentaron diferencias estadísticas significativas (P ≤ 0.001) en el 75 % de las variables al considerar el efecto de la fertilización química (F); en los sustratos (S) se observaron diferencias en todas las variables evaluadas y en la interacción de F × S sólo en el 37.5 % de las mismas. De manera general, las diferencias significativas se presentaron principalmente en las variables de altura, diámetro, número de hojas y peso seco de raíz. ^{Ortega-Martínez et al. (2010)} mencionan que el efecto de los sustratos en el desarrollo de las plántulas ocasiona diferencias estadísticas significativas en las variables relacionadas con el crecimiento y acumulación de materia seca, lo cual coincide con lo obtenido en esta investigación.

Los cuadrados medios de los índices de calidad en plántulas de chile Poblano se muestran en el Cuadro 3. Se observó que para repeticiones (R) hubo diferencias significativas en todas las variables, con excepción de la estabilidad del sustrato, mientras que para fertilización química (F) sólo hubo diferencias estadísticas en tres variables (IE, RPAR y Ex). Los sustratos (S) fueron estadísticamente diferentes (P ≤ 0.001) para todos los índices calculados y variables registradas; para la interacción de F × S sólo la estabilidad del sustrato fue estadísticamente diferente (P ≤ 0.001). Se observaron diferencias significativas en el índice de esbeltez, relación del peso seco de la parte aérea/raíz y en la estabilidad del sustrato.

La calidad de la plántula está asociada a la combinación de sustratos y la aplicación de fertilización química (^{García et al., 2011}), tal como ocurrió en el presente estudio. La interacción de F × S presentó diferencias significativas en la variable estabilidad del sustrato, lo que indica que la combinación de sustratos y la fertilización química influyen en esta variable, que causó en algunos casos el desprendimiento de la raíz y a su vez problemas al momento del transplante (^{González et al., 2014}). Los dos índices de calidad evaluados no fueron afectados por la interacción de F × S.

En el Cuadro 4 se presenta la comparación de medias de las variables de calidad en plántulas para las fuentes de variación de fertilización (F) y sustratos (S). El testigo (turba) y los tratamientos al 20 y 40 % de los abonos o estiércoles alcanzaron resultados semejantes en las variables de altura de planta y longitud de raíz; esto significa que en estos indicadores no es necesario utilizar materiales orgánicos importados y que éstos se pueden substituir por abonos orgánicos de origen nacional o, inclusive, por estiércoles disponibles localmente para obtener plántulas de calidad.

En las variables de PE, Di y número de hojas se observaron resultados similares entre el testigo y los porcentajes al 20, 40 y 60 % del abono Solep y el estiércol ovino. En las variables de PSB y PSR el abono Solep, Fernatol y el estiércol vacuno al 20 % produjeron la mayor acumulación de materia seca, pero con valores similares al testigo. El estiércol de ovino resultó con la menor acumulación de materia seca en brote al 20, 40 y 60 % en comparación con el testigo. Adicionalmente, en todas las variables para los tratamientos que incluyeron una proporción de 60 % del abono Fernatol y del estiércol vacuno se obtuvieron resultados inferiores en comparación con el testigo y los demás tratamientos.

Las mejores características agronómicas en los tratamientos así resultantes podrían deberse a un mejor aporte de nutrientes y a una retención de humedad más apropiada (^{Berrospe-Ochoa et al., 2012}). Al utilizar un sustrato integrado por diferentes componentes es posible que ocurra una mayor disponibilidad de nutrientes, así como sinergismo entre los mismos, lo que provoca mejoras fisiológicas en las plántulas (^{Gómez-Merino et al., 2013}). El mejor desarrollo o crecimiento de las plántulas se atribuye a la presencia de características físicas apropiadas como aireación y absorción (^{González et al., 2014}) y a características químicas adecuadas en términos de pH y CE de los sustratos (^{López-Baltazar et al., 2013}), lo que indica una mayor humificación de los compuestos orgánicos y hace que estos materiales sean apropiados para su uso como sustratos o componentes de sustratos.

En la fertilización química no se observaron diferencias en las variables PE, AP, Di, Ho, ClS, PSB y PSR tras aplicar 1.0 ó 1.5 g L^-1 de fertilizante, lo que indica que no es necesario aplicar concentraciones altas de fertilizantes químicos cuando el sustrato a utilizar incluye abonos orgánicos comerciales o estiércoles locales, mismos que aportan nutrientes esenciales para el buen desarrollo de las plántulas en sus primeras etapas. En longitud de raíz no se observaron diferencias estadísticas significativas al aplicar el fertilizante químico a 0.5 o 1.0 g L^-1; sin embargo, los tratamientos con 1.5 g L^-1 presentaron menor longitud de raíz, lo que indica, nuevamente, que no es estrictamente necesario utilizar altas concentraciones de fertilizantes químicos. Por lo tanto, bajo un buen manejo de la fertilización, incluyendo elementos mayores y algunos microelementos, podrán obtenerse plántulas de buena calidad (^{Gómez-Merino et al., 2013}). Los resultados indican que los abonos o estiércoles se pueden combinar con otros sustratos en proporciones de 20 y 40 % con fertilización de 1.0 ó 1.5 g L^-1.

La comparación de medias de los índices de calidad se muestra en el Cuadro 5. Los valores de índice de esbeltez menores de seis se asocian a plantas de buena calidad (^{Romero-Arenas et al., 2012}), mientras que los valores superiores a 8 indican plántula de baja calidad (^{Sáenz et al., 2010}). En el índice de calidad de Dickson, valores mayores a 0.5 indican plántulas de buena calidad, entre 0.5 y 0.2 calidad media, mientras que valores menores a 0.2 se asignan a plántulas de baja calidad (^{Sáenz et al., 2010}). Este tipo de índices pueden variar dependiendo de la especie, el tipo y proporción del sustrato, el volumen del alveolo y principalmente el momento en que se determinan las variables (^{Faria et al., 2016}); valores aceptables de los mismos indican que la plántula tiene un balance en términos de crecimiento de la parte aérea y radicular, lo cual garantiza un buen desarrollo de la planta (^{Romero-Arenas et al., 2012}).

Los resultados obtenidos en IE indican que todos los tratamientos presentaron buena calidad, con valores menores de 6, mientras que en ICD el mejor resultado se consiguió con el tratamiento Solep 40 %, con un valor cercano al 0.5, indicador de alta o buena calidad; por el contrario, los demás tratamientos se clasifican como plántula de calidad media, con excepción de los tratamientos con abono Fernatol y el estiércol vacuno al 60 %, los cuales presentan una mala o baja calidad, pues los valores obtenidos son menores de 0.2. En la variable de RPAR, el valor superior se observó en el tratamiento con abono Fernatol 60 % y el valor inferior se presentó con el abono Solep 40 %. Las plántulas obtenidas con el abono Solep no excedieron el valor de 2.5 en RPAR, lo que indica que éstas pueden sobrevivir al trasplante en campo, ya que se evita que la traspiración sea menor que la capacidad de absorción de agua, según lo reportado por (^{Reyes-Reyes et al., 2005}). En las variables de estabilidad y extracción de la plántula de la charola se observó que, en la mayoría de los tratamientos, con excepción del abono Fernatol y estiércol vacuno al 60 %, al extraer las plántulas del alveolo se retiraba más del 90 % del sustrato, lo cual es considerado como una alta estabilidad y una extracción de fácil a media.

La facilidad de extracción y la estabilidad de los tratamientos pudo deberse a que presentan mejores características físicas, al no compactarse y teniendo una cohesión suficiente para no desprender la raíz del cepellón y así no causar problemas en la raíz al momento del trasplante (^{González et al., 2014}).

En el efecto de la fertilización química, las variables ICD y Ex no presentaron diferencias significativas, mientras que la variable IE no presentó diferencias al aplicar 1.0 o 1.5 g L^-1; en la variable RPAR se presentaron diferencias al aplicar alguna de las tres concentraciones de fertilización. Los resultados indicaron que el utilizar el abono orgánico comercial Solep en proporciones de 20 y 40 % en combinación con una concentración de fertilización intermedia (1 g L^-1) es suficiente para la producción de plántulas de buena calidad.

Los cuadrados medios de las cantidades de clorofila a, b y total en las plántulas de chile Poblano se presentan en el Cuadro 6. Se obtuvieron diferencias estadísticas significativas (P ≤ 0.001) para los contenidos de clorofila a, b y total entre las dosis aplicadas de fertilización química, los sustratos evaluados y la interacción F × S. Estas diferencias se deben a que el contenido de N en las hojas está directamente relacionado con el contenido de clorofila y la capacidad fotosintética de la planta (^{Castro y Blanco, 2018}); es decir, existe un efecto directo sobre la cantidad de pigmentos fotosintéticos producidos por las plántulas como consecuencia de las diferentes concentraciones de abonos y estiércoles y por las diferentes concentraciones de fertilización química que se aplicaron. El contenido de clorofila está asociado con el color verde de las hojas debido a que el N es necesario para la síntesis de la clorofila (^{Betancourt-Olvera et al., 2005}; ^{Rincón y Ligarreto, 2010}); además, se relaciona con el estado nutricional y el establecimiento y sobrevivencia de las plántulas en campo debido a que el potencial del sistema fotosintético empieza a convertir la energía lumínica en energía química, el N excedente formará parte de los compuestos de reserva, lo que ayuda a la supervivencia, establecimiento, aumento de la tasa fotosintética, acumulación de la biomasa y aumento del rendimiento del cultivo (^{Gómez-Merino et al., 2013}; ^{Rincón y Ligarreto, 2010}).

En el Cuadro 7 se muestran las comparaciones de medias para los índices de calidad en plántulas. Se observaron diferencias entre tratamientos para clorofila a, b y total. El tratamiento con abono orgánico comercial Fernatol 20 % presentó un valor superior en contenido de clorofila a y total, mientras que el tratamiento con el abono orgánico comercial Solep 20 % tuvo el mayor contenido de clorofila b. Las menores cantidades de clorofila a se obtuvieron con el estiércol ovino 20 %, mientras que la menor cantidad de clorofila b y total resultó al aplicar el estiércol vacuno 60 %. Este comportamiento, ocasionado por la alta concentración de abonos orgánicos en las mezclas evaluadas se reflejó en la menor altura de planta en aquellos tratamientos que incluyeron 60 % de estos materiales en los sustratos (Cuadro 4). En la fertilización química se observó que el mayor contenido de clorofila se obtuvo con 1.5 g L^-1 de fertilizante 20-18-20. Esta dosis provoca que las hojas contengan más N y con ello sean capaces de sintetizar una mayor cantidad de clorofila y aumentar la acumulación de biomasa (^{Gómez-Merino et al., 2013}), representada por una mayor altura de planta, diámetro de tallo y número de hojas (Cuadro 4). Por lo tanto, los abonos Fernatol y Solep al 20 %, en combinación con 1.5 gL^-1 de fertilización, aumentaron el contenido de N y esto a su vez el contenido de clorofila en las hojas.

Conclusiones

El abono orgánico comercial Solep en proporción de 20 % es recomendable como componente del sustrato para producir plántulas de buena calidad. La fertilización química en concentración intermedia (1.0 g L^-1) produce plántulas de buena calidad; por lo tanto, no es necesario aplicar altas cantidades de fertilizantes químicos para producir plántulas de calidad cuando se incluyen estiércoles locales o abonos orgánicos comerciales a una proporción no mayor del 40 % como componentes del sustrato.