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Introducción
La floricultura es una de las actividades más rentables del sector agrícola. El rosal (Rosa hybrida) es de las especies ornamentales más comerciales y preferidos por los consumidores en fechas especiales como: 14 de febrero (San Valentín), 10 de mayo (día de las Madres), graduaciones y 12 de diciembre. En México, se cultivan 1,750 ha de rosal, que representan el 7.7 % de la superficie nacional (SIAP, 2021). Sin embargo, la actividad se ve afectada por una serie de problemas durante el desarrollo de la planta y en precosecha que afectan la calidad de los ornamentales. El primero refiere a la presencia de plagas y enfermedades que afectan la producción y la calidad comercial de los tallos florales y, por consecuencia, se aplican un mosaico de ingredientes activos para el control de los parásitos (Zacarías, 2018; García-Velazco et al., 2021). El segundo se refiere a los desbalances nutrimentales causados principalmente por la forma imprecisa en la aplicación e interpretación de los análisis de suelos para cultivos intensivos (Longjman et al., 2022; Chacón-Hernández et al., 2018). La desnutrición de cultivos y la presencia de plagas frecuentemente están presentes en los sistemas de producción intensiva, cuyo efecto se manifiesta por los desequilibrios y los metabolitos secundarios que las plantas producen al no disponer de los nutrientes necesarios para cumplir sus funciones bioquímicas. En esta condición, se refleja en baja calidad de los ornamentales (Carrillo-Salazar et al., 2019). La nutrición y el manejo de plagas, como la araña roja (Tetranychus urticae Koch) está relacionada como el principal problema que registra el cultivo del rosal a nivel nacional y mundial (Assouguem et al., 2022; Golizadeh et al., 2017; Lara-Cortés et al., 2013; Otero, 2002). Un mal manejo de ingredientes activos en un programa de manejo integrado de araña roja induce el desarrollo de resistencia de ácaros a acaricidas (Stumpf y Nauen, 2002; Adesanya et al., 2021). En el sistema convencional de producción de flores, con base en fertilizantes sintéticos y el uso de pesticidas altamente tóxicos y contaminantes, trae como consecuencia una mayor susceptibilidad de los cultivos al ataque de plagas y enfermedades (Erhan y Nedim, 2006). Los suelos en óptimas condiciones físicas, químicas y biológicas y con alto contenido de materia orgánica son suelos biológicamente activos y de buena fertilidad, en cambio suelos con desbalances nutrimentales muestran baja diversidad de insectos, y alta abundancia de insectos plaga, debido al uso excesivo de plaguicidas y nutrimentos sintéticos (Nicholls y Altieri, 2006; Porcuna, 2007). De acuerdo con Damián-Nava et al. (2006), existen metodologías para la interpretación de los análisis foliares de cultivos. El primero, se conoce como Método Convencional (MC) (Mills y Jones, 1996); el segundo, es la Desviación del Óptimo Porcentual (DOP) (Montañés et al., 1993) y el tercero se conoce como Sistema Integrado de Diagnóstico y Recomendación (DRIS) (Beaufils, 1973). El DOP cuantifica la cantidad en que un nutrimento se desvía en relación a su norma específica. En este método el valor nutrimental óptimo para cada elemento es igual a cero, de modo que los valores positivos indican excesos y los negativos deficiencias. Este método permite calcular el índice de desbalance nutrimental (IDN) que se refiere a la suma de los valores absolutos de los índices DOP y que representa el balance nutrimental total de la planta, el cual puede relacionarse con el rendimiento (Damián-Nava et al., 2006).
Es probable que la alimentación de la araña roja se refleje en deficiencias nutrimentales del cultivo de la rosa de corte. Por tanto, el objetivo de la presente investigación fue evaluar la relación entre el estado nutrimental y la densidad de T. urticae Koch en rosa de corte.
Materiales y métodos
Ubicación del experimento
La presente investigación se realizó en la comunidad de Santa Ana, municipio de Tenancingo, Estado de México, México, localizada en latitud 18°58’1’’ N y longitud 99°37’4’’ O, y altitud de 2085 m.s.n.m.
Cultivo
Se utilizó un cultivo de rosa de corte cultivar Polo de res años de edad, en el estado fenológico de producción (botón floral), en condiciones de invernadero. Con un manejo agronómico propio para la concentración de producción en noviembre o en febrero. La nutrición implementada fue realizada con la formula 12-6-12 misma que se aplicaron 30 g/m.
Muestreos
Se realizaron cuatro muestreos en marzo y abril, que fueron posteriores a la fecha de pico de producción (febrero). Los muestreos se dividieron en 10 submuestreos con frecuencia semanal. En cada submuestreo, se seleccionaron al azar cinco plantas de rosal y se recolectaron 65 hojas verdaderas. Dichas hojas se obtuvieron del área comprendida entre los 25 y 35 cm abajo del botón floral. Para cada muestreo, cinco submuestreos se realizaron sobre plantas libres de araña roja y cinco sobre plantas con al menos 60 individuos por hoja de T. urticae, lo que se considera como infestación alta según el criterio de Kant et al. (2004).
Las hojas recolectadas de plantas infestadas y no infestadas se colocaron, por separado, en bolsas de papel estraza y debidamente rotuladas para el análisis químico vegetal. Este mismo procedimiento se repitió en todos los muestreos.
Procesamiento de las muestras
De cada submuestreo se seleccionaron 100 g de hojas, las que se lavaron con agua destilada y secaron en una estufa con circulación de aire forzado a 70 °C por 72 h. Posteriormente, en las hojas deshidratadas, se determinó la concentración de nitrógeno (N) por el método de Kjeldahl descrito por Bremmer y Mulvaney (1982) y las concentraciones de fósforo (P), potasio (K), calcio (Ca), magnesio (Mg), hierro (Fe), cobre (Cu), zinc (Zn), boro (B) y manganeso (Mn) por inducción de plasma acoplado después del proceso de digestión con mezcla de ácidos perclórico, nítrico y sulfúrico (Alcántar y Sandoval, 1999).
Análisis estadístico
Mediante las metodologías aprobadas por el Sistema Integrado de Diagnóstico y Recomendación (DRIS) se obtuvieron los índices nutricionales para cada elemento (Walworth y Sumner (1987). El análisis estadístico de los resultados se realizó con base a los siguientes aspectos: a) comparación de la concentración por fecha de muestreo para cada nutrimento por separado y comparación del IDN para cada elemento, b) comparación general de la concentración de nutrimentos e IDN, entre plantas no infestadas y plantas infestadas de araña roja. Se consideró cada fecha de muestreo como un bloque. Se realizaron análisis de variación de manera general a las muestras por concentración de nutrimentos e IDN. Posteriormente se realizó comparación de medias por la prueba de t con un nivel de significancia de α=0.05, mediante el sistema de análisis estadístico SAS (SAS, 2009).
Resultados y discusión
El complejo de la nutrición de cultivos y su relación con la presencia o ausencia de plagas cobra importancia por la producción de compuestos que tienen el potencial de incrementar la reproducción o inhibir el desarrollo de los herbivoros (Norboo et al., 2018; Kallure et al., 2022). Con excepción del muestreo III, la concentración de N fue estadísticamente inferior en plantas con alta densidad de T. urticae (p≤0.05) (Tabla 1). En frijol, la fecundidad y el ciclo de vida se redujeron con aplicaciones de nitrogeno en subdosis de las recomendadas, significa más ciclos de la plaga lo cual promueve un mayor número de individuos potenciales plagas del cultivo (Damghani et al., 2021).
Tabla 1 Comparación de concentraciones de nutrimentos en hojas de rosal de corte ‘Polo’, por fecha de muestreo y categorizadas como libres de Tetranychus urticae o infestadas con ≥ 60 individuos por hoja (prueba de t, α = 0.05).
Table 1 Comparison of nutrient concentrations in ‘Polo’ cut rose leaves, by sampling date and categorized as free of Tetranychus urticae or infested with ≥ 60 individuals per leaf (t test, α = 0.05).
| Muestreo | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nutrimento mg kg-1 | I | II | III | IV | ||||
| Infestación Nula1 | Infestación alta1 | Infestación nula1 | Infestación alta1 | Infestación nula1 | Infestación alta1 | Infestación nula1 | Infestación alta1 | |
| Nitrógeno | 30320 ± 687 a | 24220 ± 388 b (p=0.003) | 29800±1035 a | 24260±635 b (p=0.025) | 34280±518 a | 29100±1724 a (p=0.067) | 35160±194 a | 29280±530 b (p=0.000) |
| Fósforo | 2499 ± 136 a | 1690 ± 244 a (p=0.068) | 2595±338 a | 1891±313 a (p=0.259) | 3037±202 a | 2387±237 a (p=0.111) | 3701±154 a | 2919±168 a (p=0.056) |
| Potasio | 13902 ± 1350 a | 9268 ± 1146 a (p=0.085) | 13302±1735 a | 9149±1103 a (p=0.174) | 13873±976 a | 11730±1328 a (p=0.346) | 16322±31 9a | 13671±1319 a (p=0.124) |
| Calcio | 11109 ± 1120 a | 8048 ± 796 a (p=0.105) | 10970±985 a | 6753±677 b (p=0.019) | 12634±1041 a | 9498±918 a (p=0.144) | 13216±1081 a | 10015±479 a (p=0.064) |
| Magnesio | 3421 ± 353 a | 3551 ± 446 a (p=0.817) | 3461±366 a | 2503±166 a (p=0.079) | 4095±431a | 3628±327 a (p=0.532) | 4414±233 a | 4170±155 a (p=0.36) |
| Hierro | 163 ± 25.9 a | 169.6 ± 40.4 a (p=0.891) | 227±44.3 a | 127±10.8 a (p=0.102) | 166±6.9 a | 222±18.5 b (p=0.028) | 295±61 a | 266±42 a (p=0.751) |
| Manganeso | 454 ± 70 a | 309 ± 34 a (p=0.178) | 514±82 a | 221±15.0 b (p=0.016) | 343±49 a | 435±55 a (p=0.333) | 1214±54 a | 1008±86 a (p=0.170) |
| Zinc | 90 ± 9.1 a | 70.5 ± 9 a (p=0.298) | 94.6±11a | 60.6±4 a (p=0.055) | 54.5±6 a | 73.48±5.0 a (p=0.137) | 182±9.4 a | 165±15 a (p=0.513) |
| Cobre | 26.3 ± 2.5 a | 19.6 ± 2.3 a (p=0.176) | 28.8±3.9 a | 15.5±1.0 b (p=0,044) | 162.6±15 a | 97.4±4.7 b (p=0.007) | 116.1±7.8 a | 115±9.3 a (p=0.944) |
| Boro | 64.9 ± 3.9 a | 65.4 ± 8.3 a (p=0.969) | 64.2±3.9 a | 55±6.6 a (p=0.334) | 65.7±15 a | 76.5±8 a (p=0.316) | 81.4±2.5 a | 78.1±5.4 a (p=0.535) |
1Dentro de cada fecha de muestreo y para cada nutrimento, la letra minúscula índica la significancia estadística y entre paréntesis se índica el valor de p.
La Tabla 3 muestra que el nitrógeno también presentó un mayor IDN en muestras con presencia del ácaro (-20.0) que en plantas libres de esta plaga (-8.3). Estos resultados difieren con los obtenidos por Marschner (2012) quien asevera que la mayor concentración de aminoácidos favorece la presencia de insectos chupadores como áfidos y ácaros fitófagos.
Tabla 2 Comparación de Índice de Desbalance Nutricional (IDN) en hojas de rosal de corte ‘Polo’, por fecha de muestreo y categorizadas como libres de araña roja o infestadas con ≥ 60 individuos por hoja (prueba de t, α = 0.05).
Table 2 Comparison of the Nutritional Imbalance Index (NDI) in ‘Polo’ cut rose leaves, by sampling date and categorized as free of red spider mite or infested with ≥ 60 individuals per leaf (t test, α = 0.05).
| Muestreo | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I | II | III | IV | |||||
| Nutrimento IDN | Infestación nula | Infestación alta | Infestación nula | Infestación alta | Infestación nula | Infestación alta | Infestación nula | Infestación alta |
| Nitrógeno | -11.6 ± 1.3 | -25.9 ± 1.12 | -12.3±2.7 | -25.9±1.9 | -4.98±0.76 | -14.65±3.15 | -3.68±0.27 | -13.62±1.11 |
| Fósforo | -0.4 ± 2.9 | -29.8 ± 12.1 | -1.5±9.5 | -1.5±9.5 | 10.2±3.9 | -4.37±6.4 | 22.9±2.93 | 7.89±3.3 |
| Potasio | -39.4 ± 8.1 | -88.5 ± 18.7 | -51.0±21 | -40.2±19.3 | -38.2±6.2 | -60.1±17.4 | -23.6±1.4 | -41.16±8.9 |
| Calcio | -7.21 ± 4.2 | -23.0± 6.4 | -7.8±4.6 | -33.5±6.7 | 1.9±3.5 | 14.6±6.2 | -0.12±3.34 | -10.33±2.0 |
| Magnesio | 0.39 ± 4.2 | -2.87 ± 6.2 | 0.11±5.18 | -11.57±3.6 | 8.0±4.3 | 2.51±4.1 | 11.2±2.35 | 8.8±1.57 |
| Hierro | 15.1 ± 8.3 | 16.4 ± 13.3 | 35.5±14.2 | 3.5±3.5 | 15.9±2.21 | 33.85±5.9 | 57.2±19.5 | 47.7±13.6 |
| Manganeso | 156.2 ± 29.7 | 94.5 ± 14.7 | 181.8±35 | 57.0±6.4 | 109.1±21 | 148.3±23.4 | 479.6±23 | 392.1±36.6 |
| Zinc | 28.31 ± 5.2 | 17.3 ± 5.3 | 31.0±6.22 | 11.76±2.24 | 8.25±3.5 | 19.02±2.87 | 80.86±5.4 | 70.94±8.5 |
| Cobre | 21.3 ± 3.5 | 11.3 ± 3.4 | 25.0±5.8 | 5.2±1.0 | 224.1±22.6 | 127.4±6.9 | 155.0±11.6 | 153.3±13.9 |
| Boro | 8.8 ± 2.3 | 8.85 ± 5.0 | 7.64±5.4 | 2.33±4.4 | 9.2±2.0 | 15.6±4.7 | 18.45±1.5 | 16.54±3.16 |
Tabla 3 Comparación general de concentraciones e índices nutricionales de nutrimentos en hojas de rosal de corte ‘Polo’ libres de araña roja o infestadas con ≥ 60 individuos por hoja. Tenancingo, Estado de México.
Table 3 General comparison of nutrients concentrations and nutritional indices in ‘Polo’ cut rose leaves free of red spider mites or infested with ≥ 60 individuals per leaf. Tenancingo, State of Mexico.
| Nutrimento | Concentración mg kg-1 | Índice de Desbalance Nutricional1 | Reducción nutrimental (%) | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Alta | Libre | Alta | Libre | ||
| Nitrógeno | 26715.0±0.0723 b1 | 32390.0±0.0651a | -20.0±1.64 | -8.3±1.2 | 15.0 |
| Fósforo | 2222.0±157 b | 2958.0±149 a | -12.0±5.3 | 7.8±3.4 | 25.0 |
| Potasio | 10955.0±709 b | 14350.0±617 a | -70.0±8.9 | -38.0±5.8 | 24.0 |
| Calcio | 8579.0±447 b | 11982.2±534 a | -20.4±3.3 | -4.3±1.23 | 29.0 |
| Magnesio | 3388.0±195 a | 3848.8±189 a | -0.8±2.58 | 4.9±2.21 | 13.0 |
| Hierro | 196.1±18.7 a | 212.9±22.1 a | 25.37±6.03 | 30.9±7.07 | 12.0 |
| Manganeso | 493.3±74.7 b | 631.2±83.9 a | 173.0±31.8 | 231.7±35.7 | 22.0 |
| Zinc | 92.3±10.6 a | 105.3±11.6 a | 29.7±6.01 | 37.1±6.58 | 12.0 |
| Cobre | 61.9±10.6 b | 83.5±14.0 a | 74.2±15.7 | 106.3±20.8 | 26.0 |
| Boro | 68.8±3.9 a | 69.0±2.8 a | 10.8±2.4 | 11.0±1.76 | 0.3 |
1Dentro de la misma columna, los valores con la misma letra minúscula no son significativamente diferentes entre sí (prueba de t, α = 0.05).
Al comparar plantas libres de araña roja contra plantas con alta densidad de esta plaga, no hubo diferencias significativas en la concentración de K y P en ninguna fecha de muestreo (p ≥ 0.05) (Tabla 1). El ciclo de vida más largo y menor fecundidad se registraron con aplicación del 60 % de la dosis normal de potasio, por consecuencia la población se reduce, específicamente en el estado biológico de ninfa. Este resultado se refiere a una etapa de alto consumo de savia lo que significa tener presente la plaga en estado biológico de alto consumo de alimento por más tiempo (Damghani et al., 2021). Para los muestreos III y IV se registraron deficiencias para N, K, y Ca y excesos para P, Mg, Fe, Mn, Zn, Cu y B (Tabla 2). De acuerdo con Huguet (1980), el que K, Mg y Ca se encuentren en sus rangos óptimos influye de manera determinante en la resistencia de la planta a desórdenes fisiológicos y patológicos.
En muestras con presencia de T. urticae se observó una deficiencia de -12.0 de fósforo, resultado que coincide con Wermelinger et al. (1991) quienes señalan que, en el cultivo de manzano (Pyrus malus L.), las plantas con deficiencias de este elemento presentan alta tasa reproductiva de T. urticae. Además, que coincide con los trabajos realizados en fresa, donde se reporta incremento de estados juveniles con deficiencia de fósforo (Ribeiro et al., 2012).
En plantas con presencia de araña roja, el IDN para potasio fue mayor para plantas libres de la plaga. El potasio es un elemento importante en el proceso de fotosíntesis y su deficiencia se refleja en un aumento en la tasa respiratoria de la planta. Los cambios fisiológicos y metabólicos producto de deficiencias nutrimentales y, especialmente, de potasio favorecen la susceptibilidad a plagas y enfermedades (Amtamann et al., 2008).
Respecto a los microelementos, por fechas de muestreo, hubo diferencias significativas para Ca (p = 0.019) (muestreo II), Fe (p = 0.028) (muestreo III), Mn (p = 0.016) (muestreo II) y Cu (en los muestreos II y III) (p = 0.044 y 0.007, respectivamente) (Tabla 1); pero, no hubo diferencias estadísticas en ninguna fecha de muestreo para Mn, Zn y B (p ≥ 0.05) (Tabla 1).
El calcio es un componente importante de la lamela media de la pared celular en las plantas, que proporciona resistencia y solidez a dicha estructura. Las plantas con deficiencias de este elemento (- 20.4) mostraron mayor susceptibilidad al ataque de araña roja en relación a plantas con deficiencias menores (- 4.3), que no registraron presencia del ácaro. El poligalacturonato de calcio se requiere en el micelio de la lamela media de la pared celular para proporcionar estabilidad a la membrana, por lo que bajas concentraciones y deficiencias de este elemento propicia una mayor susceptibilidad a plagas y enfermedades (Harada et al., 1996).
En todos los casos, el boro presentó valores de IDN positivos, lo que indica que se encontró en exceso. Según Marschner (2012), este nutrimento es uno de los microelementos involucrados en la resistencia de plantas al ataque de ácaros y sostiene que en plantas carentes o con una concentración menor a 0.5 mg L-1 se afecta la formación del flavonoide cianidina, responsable de la resistencia al ataque de ácaros.
En todas las fechas de muestreo, la concentración de N, P, K, Ca, Mn y Cu fue estadísticamente inferior en plantas de rosal altamente infestadas con T. urticae, pero no hubo diferencias significativas para Mg, Fe, Zn, y B (Tabla 3). El IDN es mayor para los nutrimentos N, P, K en plantas con alta infestación de araña roja, con respecto a las plantas libres del ácaro. El IDN fue positivo para P y Mg en plantas libres de ácaros pero negativo cuando la planta estaba infestada. Para el resto de los nutrimentos, el desbalance fue igualmente positivo o negativo tanto para plantas libres de infestación como para plantas infestadas. Aunque, coincidentemente, los microelementos Fe, Mn, Zn, Cu y B son nutrimentos que la planta demanda en menor cantidad y el IDN fue menor en plantas con altas poblaciones de T. urticae.
Conclusiones
Las plantas de rosal ‘Polo’ con alta infestación de T. urticae presentaron concentraciones menores de N, P, K, Ca, Mn y Cu. Sin embargo, no se presentaron diferencias significativas para Mg, Fe, Zn, y B. El IDN fue positivo para P y Mg en plantas libres de ácaros pero fue negativo cuando la planta estaba infestada. Sin embargo, para el resto de los nutrimentos, el IDN fue inconsistente con relación al nivel de infestación de ácaros en las hojas de rosal.
