Fertilización orgánica: una alternativa para la producción de chile piquín bajo condiciones protegidas

 

Organic fertilization: an alternative to produce piquín pepper under protected conditions

 

César Márquez-Quiroz^1*; Sayani Teresa López-Espinosa¹; Pedro Cano-Ríos²; Alejandro Moreno-Reséndez²

 

¹Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, División Académica de Ciencias Agropecuarias. Carretera Villahermosa-Teapa km 25. Villahermosa, Tabasco. MÉXICO. Tel. (993) 358 1500 ext. 6604.Correo-e: cesar_quiroz23@hotmail.com (^*Autor para correspondencia).

²Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro, Unidad Laguna. Periférico Raúl López Sánchez km 1.5 y Carretera a Santa Fe s/n. Torreón, Coahuila, MÉXICO. C.P. 27059.

 

Recibido: 28 de diciembre, 2012
Aceptado: 15 de agosto, 2013

 

Resumen

Se realizó un experimento para evaluar el té de vermicompost (TVC) como fertilizante orgánico en combinación con mezclas de arena, compost (C) y vermicompost (VC) en la producción de chile piquín cultivado bajo invernadero. Durante el ciclo otoño-invierno 2011-2012, plantas de chile piquín del ecotipo chilpaya fueron sometidas a cinco tratamientos de fertilización: arena + solución nutritiva inorgánica (testigo, F1); arena + TVC (F2); arena:C (relación 1:1; v/v) + TVC (F3); arena:VC (relación 1:1; v/v) + TVC (F4), y arena:C:VC (relación 2:1:1; v/v) + TVC (F5). Las plantas cultivadas con el tratamiento testigo (F1) presentaron mayor rendimiento, superando en 26.10, 9.00, 29.47 y 29.05 % al rendimiento obtenido en las plantas cultivadas con los tratamientos F2, F3, F4 y F5, respectivamente. Entre los tratamientos orgánicos, el tratamiento F3 produjo mayor rendimiento, seguido del tratamiento F2. El estudio sugiere que el TVC en combinación con la mezcla de arena: C o sólo con arena, podría ser una alternativa para la producción orgánica de chile piquín bajo invernadero.

Palabras clave: Capsicum annuum var. aviculare, invernadero, lombricompost, té de vermicompost.

 

Abstract

We conducted an experiment to evaluate the vermicompost tea (VCT) as organic fertilizer in combination with mixtures of sand, compost (C) and vermicompost (VC) in piquín pepper production grown under greenhouse conditions. During 2011-2012, plants of piquín pepper ecotype chilpaya were subjected to five fertilization treatments: sand + inorganic nutrient solution (control, F1); sand + VCT (F2); sand + C (1:1 ratio; v/v) + VCT (F3); sand + VC (1:1 ratio; v/v) + VCT (F4) and, sand + C + VC (2:1:1 ratio; v/v) + VCT (F5). Plants grown with control treatment (F1) had the highest yield, exceeding with 26.10, 9.00, 29.47 and 29.05 % the obtained yield in plants grown under F2, F3, F4 and F5 treatments respectively. With respect to the organic treatments, F3 treatment had the highest yield followed by F2 treatment. This study suggests that the VCT in combination with sand: C mixture, or just sand, was considered as an alternative for organic piquín pepper under greenhouse conditions.

Key words: Capsicum annuum var. aviculare, greenhouse, vermicompost, vermicompost tea.

 

INTRODUCCIÓN

El chile piquín (Capsicum annuum L., var. aviculare) es un recurso vegetal silvestre de amplia distribución geográfica en la República Mexicana (Forero et al., 2009; Pagán et al., 2010; Rueda-Puente et al., 2010). Para los habitantes de la región noreste de México esta especie representa una fuente alimenticia, medicinal y generadora de ingresos adicionales. Actualmente las poblaciones naturales de esta especie han disminuido significativamente debido a la presión antropogénica y a un manejo inadecuado de los recursos naturales (Rodríguez, 2005).

La adición de compost (C) y vermicompost (VC) a los suelos y sustratos incrementa el crecimiento y la productividad de diversos cultivos hortícolas, tales como el tomate (Gutierrez-Miceli et al., 2007), la lechuga (Steffen et al., 2010), el pimiento (Arancon et al., 2004a), el ajo (Arguello et al., 2006) y la fresa (Arancon et al., 2004b). El C y VC constituyen una fuente de elementos minerales de lenta liberación y fácilmente disponibles para las plantas, a medida que las especies vegetales los van demandando (Chaoui et al., 2003). Al mezclar estos materiales con medios inertes como la arena se mejoran sus características físicas y químicas evitando la hipoxia. Además, ambos productos pueden satisfacer los requerimientos nutrimentales de cultivos hortícolas en invernadero durante los primeros dos meses posteriores al trasplante (Márquez-Hernández et al., 2006). No obstante, después de este tiempo los cultivos han manifestado deficiencias nutrimentales, principalmente de N (Rodríguez-Dimas et al., 2007), debido posiblemente a la baja tasa de mineralización del N tanto en el C, como en el VC.

En los sistemas de producción bajo condiciones protegidas, el estrés nutrimental de los cultivos puede evitarse adicionando otras fuentes de nutrición. El té de VC, solución resultante de la fermentación aeróbica del VC en agua de la llave, puede utilizarse como fuente nutritiva, debido a que contiene elementos nutritivos, sustancias solubles y microorganismos benéficos (Edwards et al., 2010). Sin embargo, existen pocas referencias sobre del uso del té de VC como fuente de fertilización, para satisfacer los requerimientos nutrimentales del cultivo de chile piquín.

El objetivo del estudio fue determinar si el té de VC, aplicado como fertilizante orgánico y, en combinación con mezclas de arena:C:VC, puede sustituir a los fertilizantes sintéticos en la producción de chile piquín bajo condiciones de invernadero.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

El experimento se llevó a cabo durante el ciclo agrícola O-I 2011-2012, en la Comarca Lagunera (25º 05' y 26º 54' N y 101º 40' y 104º 45' O), en un invernadero de la Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro, Unidad Laguna (UAAAN-UL). El invernadero es de forma semicircular, con cubierta de acrílico reforzado y protegido con malla sombra durante las estaciones del año más calurosas, piso de grava y sistema de enfriamiento automático mediante pared húmeda y dos extractores. Tiene ventanas laterales de 1.20 m de alto, cubiertas con acrílico enrollable y protegidas con malla antiáfido (Malla Plas^®). Las temperaturas mínima y máxima dentro del invernadero fluctuaron entre 17.4 y 36.9 °C, mientras la humedad relativa mínima y máxima osciló entre 20 y 79 %, durante el ciclo de cultivo que duró 173 días después del trasplante (ddt).

Los tratamientos fueron distribuidos de acuerdo a un diseño completamente al azar. Se evaluó el ecotipo de chile piquín denominado Chilpaya, procedente de Acatlán de Pérez Figueroa, Oaxaca. Dicho ecotipo mostró características sobresalientes en germinación y producción. La unidad experimental estuvo compuesta por una maceta, con una planta por maceta, con ocho repeticiones por tratamiento.

Las formas de fertilización evaluadas fueron arena + solución nutritiva inorgánica (testigo, F1); arena + té de VC al 2.5 % de concentración (F2); arena:C (1:1, v:v) + té de VC al 2.5 % de concentración (F3); arena:VC (relación 1:1 v:v) + té de VC al 2.5 % de concentración (F4), y arena:C:VC (relación 2:1:1 v:v) + té de VC al 2.5 % de concentración (F5).

La siembra se realizó el 3 de septiembre de 2011 en charolas germinadoras de 200 cavidades rellenas con musgo o peat moss (Premier^®). El trasplante se efectuó el 7 de noviembre de 2011 en bolsas de polietileno negro con capacidad de 18 litros, las cuales se llenaron con 12 kg del sustrato correspondiente a cada tratamiento, colocando una planta por contenedor. La densidad de población fue de cuatro macetas·m-2. La arena utilizada en las mezclas fue previamente desinfectada con una solución de agua y cloro al 5 %.

El compost fue comercial (MaxCompost^®) y el VC se adquirió en el módulo de Abonos Orgánicos y Lombricultura de la UAAAN-UL. En este módulo se utilizaron estiércoles de caballo y de cabra con paja de alfalfa (Medicago sativa L.), mezclados en una relación 1:1, en volumen, y lombrices Eisenia fetida (Atiyeh et al., 2000), durante un periodo de 90 días (Bansal y Kapoor, 2000). Las características químicas y composición nutrimental de los tratamientos usados, durante el ciclo de producción, se presentan en el Cuadro 1. En F1 se empleó la solución nutritiva recomendada por Castellanos y Ojodeagua (2009) (Cuadro 2).

El té de VC se preparó al 10 % de concentración como solución madre, empleándose el método recomendado por Edwards et al. (2010), con una variación (López-Espinosa et al., 2013) consistente en que la bolsa con VC se introdujo en un recipiente con 20 litros de agua durante 5 min para lavar el exceso de sales, antes de someterse a oxigenación. En un contenedor de 60 litros de capacidad se oxigenaron 45 litros de agua con una bomba de aire (Biopro: BP9891. Tiray Technology Co Ltd^®) 2 h antes de introducir la bolsa con 4.5 kg de VC. La oxigenación continuó hasta el fin del proceso (24 h). Se agregaron 40 g de piloncillo como fuente de energía para los microorganismos. La aplicación del té de VC fue constante durante todo el ciclo, aireado durante 24 h diariamente. Para los tratamientos F2, F3, F4 y F5 se aplicó un litro de té al 2.5 % de concentración (un litro de té al 10 % de concentración diluido en 3 L de agua potable) para cada maceta. El pH del té de VC fue ajustado a 5.5 con ácido cítrico aplicado a una concentración 5 mM (1.2 g·litro^-1) (Capulín-Grande et al., 2007). Para el suministro de agua se utilizó riego por goteo en todos los tratamientos y la cantidad de agua aplicada, según la etapa fenológica del cultivo, osciló de 0.35 a 1.9 litros·planta^-1·día^-1. El agua de riego utilizada se clasificó como agua de baja salinidad y bajo contenido de sodio (C₁S₁, con una relación de absorción de sodio de 2.18) (Ayers y Westcot, 1994); C.E. 1.05 dS·m^-1, pH: 7.8; cationes (mmol·litro^-1). Ca₂⁺ = 3.51, Mg²⁺ = 0.48, K⁺ = 0.22, Na⁺ = 2.71 y aniones (mmol·litro^-1): HCO₃^- = 3.12, Cl^- = 2.3, y SO₄^2- = 2.62.

En cada unidad experimental se registró la altura de planta y el rendimiento total. La calidad de fruto se determinó en cuatro plantas por tratamiento, y en 25 frutos por planta, considerando las siguientes variables: peso individual, longitud del fruto y diámetro ecuatorial. Para evaluar rendimiento se determinaron el número y peso de frutos por planta, realizando dos cortes con intervalos entre ellos de 14 días. Para analizar el comportamiento de altura de planta, a través del tiempo, se utilizó un análisis de regresión, en tanto que para rendimiento y calidad de fruto se aplicó el análisis de varianza. Cuando se encontraron diferencias significativas se realizó una comparación entre medias utilizando la prueba de diferencia mínima significativa (DMS) de Fisher al 5 %. Los análisis se realizaron con apoyo del programa estadístico SAS (Anónimo, 2004).

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

El contenido de macronutrientes fue mayor en el C. Sin embargo, el contenido de micronutrientes en el VC fue 1.1 veces mayor que lo obtenido por el C (Cuadro 1).

La dinámica de crecimiento de las plantas de chile piquín, en las diferentes formas de fertilización evaluadas, se muestra en las ecuaciones de regresión lineal (Cuadro 3). El ajuste lineal para todos los tratamientos resultó muy aceptable, ya que el r² fluctúo entre 62 y 83 %. Los tratamientos que promovieron la mayor altura a través del ciclo de cultivo fueron F1 y F4, que resultaron estadísticamente iguales. Este resultado se puede atribuir al contenido de ácidos orgánicos, húmicos y fúlvicos, extraídos o producidos por los microorganismos presentes en el VC y en el té de VC que inducen el desarrollo vegetativo de las plantas (Arancon et al., 2007). García et al. (2002) concluyeron que el té de C contenía un componente con estructura molecular y actividad biológica parecida a las auxinas. Por otra parte, se ha demostrado que el lixiviado de C contiene citocininas, derivadas de la hidrolisis de glucósidos cianogénicos por la enzima β-glucosidasa producida por los microorganismos (Arthur et al., 2001). Aunque las fitohormonas o reguladores de crecimiento en el té de VC no se determinaron en el presente estudio, se sugiere que podrían jugar un papel importante en rendimiento y crecimiento de la planta.

En el presente trabajo no se encontraron diferencias significativas (P ≤ 0.05) para las variables longitud de fruto, número de frutos por planta, rendimiento y peso de fruto promedio (Cuadro 4). El hecho de no haberse reducido el tamaño y peso de los frutos en las plantas desarrolladas bajo las fuentes de fertilización orgánicas representa un importante valor agregado en el producto cosechado. El chile piquín produjo 392.10 frutos por planta, con un peso promedio de 0.52 g y un rendimiento de 3.90 t·ha^-1. Los resultados anteriores contrastan con lo reportado por Sandoval-Rangel et al. (2011), quienes de manera experimental en campo abierto obtuvieron 433.18 frutos por planta, con un peso promedio de fruto de 0.3 g y un rendimiento de 2.33 t·ha^-1, al evaluar el ecotipo denominado Japonés.

Las plantas del tratamiento testigo superaron en 26.10, 9.05, 29.47 y 29.05 % al rendimiento obtenido en las plantas cultivadas con los tratamientos F2, F3, F4 y F5, respectivamente. Sin embargo, el tratamiento testigo (F1) que empleó fertilizantes inorgánicos para la preparación de la solución nutritiva no está permitido en la normativa para la producción orgánica. La diferencia en el rendimiento obtenido en el testigo, con respecto a las fuentes de fertilización evaluadas fue referido por de la Cruz-Lázaro et al. (2010), quienes encontraron mayor rendimiento en los sistemas de producción inorgánica. Al respecto, Stanhill (1990) menciona que en la agricultura orgánica el rendimiento se reduce entre 10.0 y 30.0 % respecto a la agricultura convencional. No obstante, la disminución en el rendimiento observada en el presente trabajo puede ser compensada por el sobreprecio que tiene el chile piquín en estado seco, que es 10.0 veces el precio del chile piquín en estado verde (Zamora et al., 2006). Entre los tratamientos orgánicos, el tratamiento F3 produjo mayor rendimiento, seguido del tratamiento F2, los cuales tuvieron una media de 3.91 t·ha^-1, es decir 298.98 % más que los 0.98 t·ha^-1 reportados para chile piquín producido a cielo abierto (Rodríguez et al., 2004). No obstante, probablemente las mezclas evaluadas en el presente experimento no fueron las adecuadas y pudieron influir para no obtener mayor rendimiento en los tratamientos F4 y F5. Los resultados obtenidos con los tratamientos F3 y F2 concordaron con lo establecido por Atiyeh et al. (2000, 2001) y Arancon et al. (2010), quienes reportaron que los abonos orgánicos beneficiaron el desarrollo de tomate, lechuga y chile en invernadero, y que las diferencias detectadas en las variables evaluadas se relacionaron con el contenido de elementos minerales y el incremento de sus comunidades microbianas (Arancon et al., 2004a). Las altas cantidades de elementos minerales contenidos en las fuentes orgánicas C, VC y té de VC pueden ser recomendadas en fertilización orgánica, como lo menciona Edwards et al. (2010).

 

CONCLUSIONES

De acuerdo a los resultados de este estudio, el té de vermicompost en combinación con la mezcla de arena:compost, o sólo con arena, se considera una alternativa para la producción orgánica de chile piquín bajo condiciones de invernadero.

 

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