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Introducción
El frijol común (Phaseolus vulgaris L.) es una de las legumbres comestibles de mayor consumo a nivel mundial y una fuente importante de proteínas, vitaminas y minerales en la dieta de las diversas poblaciones que habitan el continente americano, principalmente en países en vías de desarrollo (Suárez-Martínez et al., 2016).
Con el uso indiscriminado de agroquímicos en la agricultura se ha incrementado la resistencia de los organismos-plaga, con una repercusión negativa en el ambiente porque para combatirlos se aplican estos productos en cantidad creciente, siendo periódicamente sustituidos por agroquímicos de nueva generación, cada vez más potentes y también más nocivos para el ambiente (Meneses, 2017). Los agroquímicos de nueva generación poseen también sustancias tóxicas bioacumulables en las plantas tratadas, que se acumulan también en los animales o humanos que finalmente se alimentan de ellas. En este contexto, se justifica totalmente la investigación y desarrollo de alternativas ecoamigables con alto grado de inocuidad y actividad elicitora ante el estrés biótico y abiótico, que permitan sustituir parcial o totalmente, a otros productos altamente contaminantes en los agroecosistemas (Mazón-Suástegui et al., 2019). Una alternativa es el uso de microorganismos promotores de crecimiento en plantas en plantas, que puede potenciar el crecimiento de su sistema radicular y fortalecer su capacidad de respuesta ante diversos patógenos, además de aumentar la producción de biomasa vegetal (Leal-Almanza et al., 2018). Otra alternativa es el uso de bio-estimulantes ricos en aminoácidos propios del metabolismo celular de las plantas, como VIVA®, FitoMas-E® y otros productos comerciales capaces de influir en los procesos fisiológicos de las plantas, estimulando su desarrollo, crecimiento y producción biológica (Kocira et al., 2015; Koleska et al., 2017; Batista et al., 2017).
Una tercera opción, menos estudiada, es la medicina homeopática. La homeopatía es una disciplina de la ciencia médica universal, basada en reconocer la capacidad innata del organismo para mantenerse en equilibrio consigo mismo y con su entorno, que puede ser aplicada a todos los seres vivos (Andrade, 20041; Mazón-Suástegui et al., 2018). Recientemente se ha intensificado la aplicación de esta terapia médica en la agricultura, bajo la denominación de “Homeopatía Agrícola”, ya que es una alternativa eco-amigable y económica para los productores agropecuarios, compatible con la agricultura tradicional, orgánica, ecológica, biodinámica, e incluso con la agricultura convencional (Mazón-Suástegui et al., 2019). La homeopatía agrícola se define como la aplicación productiva de un conocimiento médico científico que utiliza sustancias ultra diluidas para promover una respuesta favorable en las plantas cultivadas, conforme a los principios de esta medicina. La homeopatía fortalece la propia fuerza vital de los organismos tratados, en este caso, de las plantas, favoreciendo un equilibrio dinámico de la planta con el suelo y promoviendo a través de un enfoque sistémico, la sintomatología asociada a una enfermedad, infección, o agente estresante, de forma duradera y sin dejar efecto colateral alguno. Esto es posible en cualquier organismo vivo, incluyendo a las plantas, porque éstas poseen una memoria genética que es continuamente enriquecida (Barberato, 2002).
Los medicamentos homeopáticos pueden incidir positivamente en los procesos biológicos de las plantas para controlar problemas de sanidad causados por hongos, virus y bacterias, contribuir al control de plagas, e incidir favorablemente en el crecimiento y desarrollo de los cultivos (Meneses, 2017). En un estudio realizado por Ruiz et al. (1997) se demostró el efecto estimulador de preparados homeopáticos en el cultivo de P. vulgaris al incrementar la biomasa de las plantas tratadas. Otra investigación realizada en el cultivo de Allium fistolosum reveló un incremento en biomasa vegetal cuando las plantas fueron tratadas con medicamentos homeopáticos (Sánchez y Meneses, 2011). Por otro lado, Bonato et al. (2009) encontraron que con el uso de medicamentos homeopáticos como Sulphur y Arsenicum (dinamizaciones 6, 12, 24 y 30 CH) aplicados semanalmente durante 98 días en Mentha arvensis, obtuvieron un aumento en la altura de la planta y en la biomasa fresca y seca. Rossi et al. (2003), al utilizar el medicamento homeopático Carbo vegetabilis 30 CH aplicado cada 48 h en plantas de lechuga Lactuca sativa, incrementó el peso seco de la planta en 22% con respecto al grupo control. Arellano-Rodríguez et al. (2017) evaluaron dinamizaciones homeopáticas preparadas a partir de extractos de alcaloides de Lupino (Lupinus rotundiflorus), en plantas de jitomate (Solanun lycopersicum) como promotores del crecimiento y encontraron que las plantas que recibieron dichos tratamientos mostraron un incremento significativo en la longitud del tallo. Tales resultados comprueban la efectividad de los medicamentos homeopáticos en las plantas, por lo que el presente trabajo tuvo como objetivo evaluar la respuesta del frijol Phaseolus vulgaris L. variedad Quivicán a la aplicación de medicamentos homeopáticos como promotores del crecimiento.
Materiales y Métodos
Sitio de Estudio
La investigación se desarrolló en las instalaciones del Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste, S.C. (CIBNOR) localizado al noroeste de la Ciudad de La Paz, B.C.S., México, a los 24° 08’ 10.03” N y 110° 25’ 35.31” O, a una altitud de 7 m en particular, en el Laboratorio de Fisiotecnia Vegetal y Campo Agrícola Experimental, en este último se utilizó una estructura metálica totalmente cubierta con malla antiáfidos de color blanco con 30% de sombra y por encima de la misma, una malla color negro, con 35% de sombra. El experimento tuvo una duración de 35 días, correspondiente a la fase de crecimiento vegetativo inicial, y se realizó a una temperatura mínima, media y máxima de 14.25 ± 3.83, 27.64 ±4.01, 45.17 ± 2.94 °C, respectivamente, con humedad relativa de 34.8 ± 5.07%. Estos datos climatológicos se registraron con una estación climatológica portátil (Vantage Pro2® Davis Instruments, USA) dentro del área de estudio.
Diseño Experimental
Se aplicó un diseño completamente al azar, con tres tratamientos homeopáticos TH1 [MgM-31CH (Magnesium metallicum 31CH)], TH2 [MaMnP-3CH (Magnesium-Manganum phosphoricum 3 CH)], TH3 la mezcla [MgM-31CH + MaMnP-3CH] y un tratamiento Control (agua destilada), con seis réplicas por cada tratamiento.
Desarrollo Experimental
Los tratamientos fueron elaborados mediante dilución y agitación (sucusión) a partir de los medicamentos homeopáticos comerciales Magnesium metallicum 30 CH (Similia®) y Magnesium-Manganum-Phosphoricum-Injeel (Rubiopharma®) autorizados para uso en humanos, con registro en la Secretaría de Salud de México. Para ello se aplicaron procedimientos de la Farmacopea Homeopática de los Estados Unidos Mexicanos (SSA, 2015), incluyendo dilución serial centesimal (1:99) alternada con agitación vigorosa (Mazón-Suástegui et al., 2018).
Se utilizaron semillas certificadas de la variedad Quivicán de testa blanca, provenientes de la Empresa de Semillas (Villa Clara, Cuba). Previo al experimento se realizó una prueba de germinación utilizando la metodología ISTA (2010). Las semillas se desinfectaron previamente mediante inmersión en una solución de hipoclorito de sodio al 1.5% durante 15 min y luego en etanol al 70% durante 5 min. Posteriormente las semillas se enjuagaron con agua destilada, se secaron con papel esterilizado y fueron embebidas durante 30 min en el tratamiento homeopático correspondiente o en el tratamiento control (agua destilada). Las semillas se sembraron en macetas de plástico (tres semillas/maceta) con 5 kg de sustrato comercial (Sogemix PM®). La evaluación de la emergencia se realizó diariamente para conocer el efecto de la aplicación inicial de los tratamientos homeopáticos y del control, realizada a las semillas. Cuando el 50% + 1 de las semillas sembradas emergieron se consideró iniciada la etapa de crecimiento vegetativo inicial. A partir de este momento se comenzó a aplicar 1 mL de los tratamientos (medicamentos homeopáticos) y del control (agua destilada) en días alternos, alrededor de los tallos de las plantas emergidas. Se garantizó la humedad del sustrato mediante riegos homogéneos a capacidad de campo, hasta concluir el estudio (T35). Se midió la tasa fotosintética (TF), en hojas completamente turgentes y sanas, en días soleados y en horario de mayor radiación solar (dos veces por semana), utilizando el medidor de fotosíntesis ADC (BioScientific-Ltd modelo LCi, USA).
Al finalizar el experimento se procedió a medir la longitud de tallo (LT) y de la raíz (LR) (cm), el peso de la biomasa fresca de raíz (BFR), de tallo (BFT) y de hojas (BFH) (g), la biomasa seca de raíz (BSR), de tallo (BST) y de hojas (BSH). Estas mediciones se realizaron con una balanza analítica (Mettler Toledo®, modelo AG204 USA). Para obtener el área foliar (AF) (cm2), se empleó un equipo integrador de AF (Li-Cor®, modelo-LI-3000A, serie PAM 1701 USA). También se determinó el diámetro del tallo (DT) (mm) y el número de hojas (No. H).
Análisis Estadístico
Se realizaron análisis de varianza y comparaciones múltiples de medias (Tukey HSD, P ≤ 0.05). En todas las variables, los valores promedio se consideraron significativamente diferentes cuando P ≤ 0.05. Los análisis estadísticos se realizaron con el programa Statistica v.10.0 para Windows® (StatSoft® Inc., 2011).
Resultados y Discusión
Al concluir el experimento (T35) las plantas de frijol común P. vulgaris L. variedad Quivicán, que recibieron los tratamientos homeopáticos (TH1, TH2 y TH3), respondieron favorablemente con incrementos en la mayoría de las variables de respuesta estudiadas. Se observó una respuesta superior en las plantas tratadas con TH3 (MgM-31CH + MaMnP-3CH) que contiene magnesio metálico y fosfato de magnesio y manganeso, homeopáticamente diluidos y dinamizados. Con este tratamiento (TH3) se obtuvieron valores medios estadísticamente significativos y porcentajes (%) superiores a los registrados en las plantas del grupo control (agua destilada), para las siguientes variables de respuesta: LT 47.14%, LR 30.27%, BFR 13.57%, BFT 11.88%, BFH 68.36%, BST 36.11%, BSH 84.72%, AF 21.74%, DT 39.54% y número de hojas 16.66%. Estos resultados demuestran que TH3 favoreció el crecimiento de P. vulgaris, bajo las condiciones de cultivo aplicadas (Cuadro 1). Además, lo observado durante el presente estudio coincide con lo reportado por Castro (20022), quien al aplicar diferentes dinamizaciones homeopáticas de Phosphorus, aumentó el desarrollo foliar, tanto en zanahoria como en betabel, repercutiendo positivamente en su rendimiento. Con la aplicación de este mismo medicamento, también se registró incremento en el diámetro del tallo de eucalipto blanco, Eucalyptus globulus (Duarte, 20073).
Cuadro 1: Efecto de medicamentos homeopáticos en las variables morfométricas del frijol común (Phaseolus vulgaris L.) variedad Quivicán.
| Parámetros morfológicos | Tratamientos | |||
|---|---|---|---|---|
| TH1 | TH2 | TH3 | Control | |
| LT (cm) | 13.4 ab | 13.4 ab | 15.45 a | 10.5 b |
| LR (cm) | 20.6 ab | 20.05 ab | 27.97 a | 21.47 b |
| BFT (g) | 6.25 b | 7.00 b | 8.20 a | 3.87 c |
| BFR (g) | 12.25 ab | 8.88 b | 23.75 a | 11.12 b |
| BFH (g) | 13.75 b | 14.75 b | 21.12 a | 7.87 c |
| BST (g) | 0.67 a | 0.72 a | 0.85 a | 0.36 b |
| BSR (g) | 0.71 b | 0.58 b | 1.52 a | 1.04 ab |
| BSH (g) | 1.43 b | 1.56 b | 2.05 a | 0.72 c |
| AF (cm2) | 476.15 b | 495.14 ba | 629.37 a | 283.83 c |
| DT (mm) | 2.97 b | 2.92 b | 3.07 a | 2.20 c |
| No. H | 5.75 a | 5.75 a | 6.25 a | 3.75 b |
LT = longitud del tallo; LR = longitud de raíz; BFT = biomasa fresca de tallos; BFR = biomasa fresca de raíz; BFH = biomasa fresca de hojas; BST = biomasa seca de tallos; BSR = biomasa seca de raíz; BSH = biomasa seca de hojas; AF = área foliar; DT = diámetro del tallo; No. H = numero de hojas. Valores con letras diferentes en la misma fila difieren según Tukey (P < 0.05).
El tratamiento TH3 es una mezcla de dos medicamentos homeopáticos: Magnesium metallicum en la 31ª dilución Centesimal Hahnemaniana (MgM‑31CH) y Magnesium-Manganum phosphoricum en la 3ª dilución Centesimal Hahnemaniana (MaMnP-3CH). Los resultados obtenidos en las variables morfométricas del frijol P. vulgaris al aplicar TH3, pueden explicarse en función de los componentes de la tintura madre (TM) o concentrado inicial, a partir del cual se inició el proceso de dinamización (dilución serial y agitación) de ambos medicamentos homeopáticos. La importancia del magnesio, del manganeso y del fósforo, es suficientemente conocida porque son nutrientes minerales que actúan en diversas rutas metabólicas y procesos fisiológicos de las plantas. El magnesio, es esencial para el crecimiento de cualquier célula viva; es un macronutriente secundario indispensable para el crecimiento y desarrollo de las plantas y forma parte de la molécula de clorofila (Cakmak y Yazici, 2010).
El fosfato de magnesio, incluido en el tratamiento TH2 (Magnesium-Manganum phosphoricum 3CH) y también en TH3 por ser la suma de TH1 y TH2, juega un papel importante en la nutrición de las plantas y en su resistencia a las enfermedades (Huber, 1980). Es sabido que un 75% del magnesio foliar está involucrado en la síntesis de proteínas y un 15-20% del magnesio total está asociado con los pigmentos fotosintéticos (White y Broadley, 2009). El magnesio actúa principalmente como un cofactor de una serie de enzimas involucradas en la fijación de carbono fotosintético y en el metabolismo (Cakmak y Kirkby, 2008; Maathuis, 2009; Hermans et al., 2013). El fósforo es, después del nitrógeno, el segundo nutriente en importancia cuantitativa para el desarrollo de los cultivos agrícolas; se encuentra en forma orgánica e inorgánica en los suelos, pero solo una pequeña parte está disponible para las plantas debido a su fijación química y a su baja solubilización (Sindhu et al., 2010). El fósforo es un elemento esencial que las plantas requieren en grandes cantidades para realizar diversos procesos fisiológicos, tales como la respiración, la fotosíntesis, la glicólisis (Shen et al., 2011), y la activación e inactivación de enzimas (Vance et al., 2003). Los resultados observados durante la presente investigación confirman la hipótesis de que los medicamentos homeopáticos utilizados tienen un efecto estimulante en las plantas de frijol común (Phaseolus vulgaris L.) variedad Quivicán. Esta afirmación se basa en la actividad de sus ingredientes activos, asumiendo que el tratamiento TH3 contiene nanopartículas de magnesio, manganeso y fósforo, y también pudiera contener, en alguna medida, nanopartículas de magnesio metálico. La acción separada de los componentes de TH3 puede explicar la mayor efectividad de este tratamiento homeopático combinado, además de las potenciales sinergias resultantes de la interacción TH1 + TH2 = TH3 (Figura 1). La presencia de nanopartículas del “ingrediente activo” originalmente contenido en la TM, se ha demostrado incluso en alta dilución centesimal (30CH y 200CH) de medicamentos homeopáticos, mediante estudios fisicoquímicos (Chikramane et al., 2010).
Figura 1: Efecto de medicamentos homeopáticos en la tasa fotosintética de plantas de frijol común (Phaseolus vulgaris L.) variedad Quivicán.
La TF de las plantas tratadas con la mezcla de medicamentos homeopáticos (TH3) tuvo un mejor desempeño, comparado con los demás tratamientos (Figura 1). Este resultado se puede atribuir al aumento del área foliar, que propició que las plantas tratadas con TH3 tuvieran mayor área de recepción de luz y un uso más eficiente en los procesos fisiológicos involucrados, como la fotosíntesis. Esto a su vez, repercutió en un incremento de la producción de biomasa en las plantas tratadas con la mezcla TH3. Por otro lado, es sabido que el número de hojas está estrechamente relacionado con la actividad fotosintética (Honório et al., 2016), y precisamente las plantas que recibieron este tratamiento produjeron un mayor número de hojas (6.25), comparado con el grupo control (agua destilada) no medicado con homeopatía.
Los resultados revelados coinciden con lo reportado por Panda et al. (2013), quienes evaluaron tres dinamizaciones homeopáticas en el crecimiento de guisantes (Pisum sativum L.), observando un impacto positivo en la TF de las plantas tratadas con homeopatía, que además aumentaron su biomasa fresca. En otro estudio realizado por Mazón-Suástegui et al. (2019), en plantas de O. basilicum tratadas con medicamentos homeopáticos, fue posible observar una respuesta favorable en la TF y un incremento significativo en la biomasa fresca. Los resultados de la TF mostrados en esta investigación, pueden estar relacionados de forma directa con la presencia de nanopartículas de magnesio en TH3, favoreciendo la formación de moléculas de clorofila y estimulando el proceso fotosintético (Mazón-Suástegui et al., 2018).
La utilización de medicamentos homeopáticos en la agricultura y en particular en el cultivo de P. vulgaris, puede ser de gran interés general y de utilidad práctica. Estos productos son mucho más económicos que los agroquímicos, su aplicación es simple y efectiva, son sustancias de alta inocuidad, por ser altamente diluidas y su impacto medioambiental es sumamente reducido o prácticamente inexistente. En resumen, la homeopatía agrícola tiene un gran potencial, debido a que las dinamizaciones homeopáticas tienen un impacto positivo medible en las plantas tratadas, carecen de toxicidad, su costo es bajo y son inocuas (Ruiz, 2004; Mazón-Suástgui et al., 2019).
Conclusiones
La aplicación de medicamentos homeopáticos en plantas de frijol común (Phaseolus vulgaris L.) variedad Quivicán, promovió significativamente su crecimiento. Se obtuvieron incrementos en la tasa fotosintética, longitud del tallo, longitud de la raíz, biomasa fresca de la raíz, biomasa fresca y seca de tallo y hojas, área foliar, diámetro teórico y número de hojas. Los mejores resultados se obtuvieron con el tratamiento TH3 (MgM-31CH + MaMnP-3CH) que contiene los medicamentos homeopáticos Magnesium metallicum y Magnesium-Manganum phosphoricum. Estos resultados demuestran que la homeopatía agrícola es una alternativa con aplicabilidad en producción agrícola, totalmente compatible con la agricultura orgánica. De manera específica, se recomienda la aplicación de TH3 durante la etapa de crecimiento inicial del frijol común (Phaseolus vulgaris L.) variedad Quivicán de testa blanca.
