Evaluacion de sustratos elaborados con mezclas entre compostas, biocomposta y vermicomposta, y sustratos inertes, arena y perlita, a diferentes niveles, bajo condiciones de invernadero.
Resumen
La produccion organica de alimentos es una alternativa para los consumidores que prefieren alimentos libres de plaguicidas y fertilizantes sinteticos, inocuos y con un alto valor nutricional. No obstante, la certificacion organica indica un periodo de transicion de tres a cinco años sin aplicacion de ningun producto sintetico al suelo, periodo que la mayoria de los productores, no estan dispuestos a aceptar, porque implica arriesgar el capital. Por otro lado, el tomate organico en Mexico alcanza un precio de 5.84 veces mayor que el convencional, producirlo en invernadero, aumentaria los rendimientos y por ende el beneficio economico para el productor. Sin embargo, es necesario un sustrato, que ademas de sosten, aporte cantidades considerables de elementos nutritivos que satisfagan las demandas del cultivo. Una alternativa, es la composta, que al mezclarla con medios inertes, mejora sus caracteristicas fisicas y quimicas evitando la hipoxia. El objetivo del presente trabajo fue evaluar sustratos elaborados con mezclas entre compostas, biocomposta y vermicomposta, y sustratos inertes, arena y perlita, a diferentes niveles, bajo condiciones de invernadero.
El experimento se llevo a cabo en Matamoros, Coahuila, Mexico, en las instalaciones del Campo Experimental La Laguna del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agricolas y Pecuarias (INIFAP), desde 1 de octubre 2003 al 30 de marzo de 2004, utilizando el genotipo Bosky. Las cuatro mezclas sobresalientes fueron vermicomposta al 50% mas arena asi como con perlita al 37 y 50% ademas de biocomposta al 37.5% mas perlita, con una media de 91.42 t·ha-1; es decir, 9.14 veces mas, a lo obtenido en producciones de tomate organico en campo, sin afectar la calidad de los frutos.
Introduccion
En la actualidad existe la preocupacion entre los consumidores por preferir alimentos libres de agroquimicos, inocuos y con alto valor nutricional, en especial los degustados en fresco; una alternativa para la generacion de este tipo de alimentos, es la produccion organica, metodo agricola en el que no se deben de utilizar agroquimicos sinteticos (UE, 1991; IFOAM, 2003; USDA, 2004).
En los sistemas organicos de produccion certificada, la normatividad menciona que debe transcurrir un periodo de tres hasta cinco años, sin aplicacion de agroquimicos incluyendo fertilizantes sinteticos; razon por la cual, el productor convencional, no intenta ingresar al sistema de produccion organica, ya que ademas que los rendimientos disminuyen, aun no se obtiene el sobre precio por concepto organico (Gomez et al., 1999; Gewin, 2004). Con el proposito de evitar dicho periodo una alternativa, seria la creacion de un sustrato, obtenido a partir de materias primas aprobadas por la normatividad organica, antes mencionada, siendo una opcion, mezclar en un contenedor, composta, por la alta cantidad de elementos nutritivos, con medios inertes, con el objetivo de mejorar las caracteristicas fisicas y quimicas y evitar la hipoxia (Castillo et al., 2000; Hashemimajd et al., 2004).
De los principales elementos nutritivos presentes en la composta, de 70-80% de fosforo y de 80-90% de potasio estan disponibles el primer año, mientras que el nitrogeno (N), todo es organico, es decir, debe mineralizarse para ser absorbido por las plantas, no obstante, en el primer año, solo se mineraliza el 11%, generandose una defi ciencia de este elemento, si no es suplido apropiadamente (Eghball et al., 2000; Heeb et al., 2005; Rosen y Bierman, 2005). Rincon (2002) determino que se necesitan 3, 1, 5, 2.5 y 1 kg de N, P2O5, K2O, Ca y Mg, respectivamente, por tonelada de tomate producida. Asi, se tiene que para el caso de N, para obtener 100 t·ha-1, se requieren de 300 kg de N. Raviv et al. (2004) señalan que los nutrimentos contenidos en la composta satisfacen los requerimientos del tomate en los dos primeros meses despues del trasplante; asi mismo, Raviv et al. (2005) mencionan que la composta cubrio los requerimientos durante cuatro meses despues del trasplante en tomate.
Marquez y Cano (2005) determinaron que los elementos nutritivos contenidos en la composta, fueron suficientes para obtener producciones aceptables en tomate cherry. Por otro lado, la produccion organica nacional de tomate en 2004, se llevo a cabo en 380 ha con rendimientos promedio de 10 t·ha-1, con un precio 5.84 veces mayor que el convencional (SAGARPA, 2005). Segun se ha observado, se obtiene mayores rendimientos bajo condiciones de invernadero, (Calvin y Cook, 2005; Castilla, 2005), es decir, producir organicamente en dicho sistema, aumentaria la relacion benefi cio-costo. Por otro lado, Tuzel et al. (2003) encontraron rendimientos de tomate organico en invernadero de 90 t·ha-1 cuando se fertiliza con gallinaza.
Cabe señalar que la produccion en invernadero elimina algunos de los problemas de la agricultura organica citados por Gomez et al. (1999), ya que se garantizarian frutos durante todo el año, se evitarian los contratiempos ambientales y sobre todo aumentarian las ganancias, debido a la sobreproduccion con relacion a la produccion en campo.
El objetivo del presente trabajo fue evaluar mezclas de distintas compostas a diferentes niveles con medios inertes para la obtencion de un sustrato que garantice buenos rendimientos y calidad de fruto, para cultivar tomate organico bajo condiciones de invernadero.
Materiales y Metodos
El experimento se establecio en las instalaciones del Campo Experimental La Laguna (CELALA) del INIFAP en Matamoros, Coahulila, Mexico, en un invernadero de 250 m2, cubierto lateralmente por laminas de policarbonato y doble capa de plastico en el techo. El genotipo evaluado fue Bosky, tipo bola y de crecimiento indeterminado. La siembra se realizo el 14 de agosto y el trasplante el 11 de septiembre de 2003. La densidad fue de 4 plantas m2, una planta por bolsa.. Se utilizaron bolsas de plastico de 20 L, llenadas sobre la base de volumen. El sistema de cultivo fue a un tallo, con podas semanales y el control fitosanitario se realizo de manera preventiva, utilizando insumos aprobados por la normatividad internacional de produccion organica. El sistema de riego utilizado fue por goteo y segun la etapa fenologica vario de 0.5 a 2.0 L bolsa. Las temperaturas extremas medias dentro del invernadero fueron 13.5 y 32.1 °C.
Se utilizo un diseño experimental completamente al azar con tres repeticiones con un arreglo trifactorial 2x2x4, en donde el primer factor fueron compostas: Biocomposta® (composta comercial) y Vermicomposta (lombricultura); el segundo factor, medios inertes: arena de rio y perlita; y el tercer factor, niveles de composta: 12.5, 25, 37.5 y 50%. Lo anterior origino 16 tratamientos, regados unicamente con agua sin adicion de fertilizantes; ademas, se utilizo un testigo, en arena con fertirrigacion. En el Cuadro 1, se presentan las caracteristicas de las compostas. El ciclo de cultivo fue de 135 dias. Las variables evaluadas fueron altura de planta, floracion, rendimiento y calidad de fruto (peso de fruto, diametro polar, diametro ecuatorial, numero de loculos, espesor de pulpa y solidos solubles). Para determinar la dinamica de las variables altura y floracion, evaluadas semanalmente, se realizo un analisis de regresion lineal. Para rendimiento y calidad de fruto se realizaron analisis de varianza y en su caso comparacion de medias (DMS, 5%).
Cuadro 1. Composicion quimica de las compostas evaluadas. INIFAP-CELALA, 2004
Resultados y Discusion
Altura de planta
La dinamica de crecimiento longitudinal de las plantas de tomate en las diferentes mezclas evaluadas se muestra en las ecuaciones de regresion lineal, en el Cuadro 2. El ajuste lineal para todos los tratamientos fue aceptable considerando que el r2 mas bajo fue el de vermicomposta al 37.5% + arena asi como vermicomposta al 50% + perlita con 87% y el mas alto fue el de biocomposta al 50% + perlita y el testigo con 98%. El tratamiento de mayor altura a traves del ciclo de cultivo fue biocomposta al 37.5% mas perlita mientras que el tratamiento de menor altura fue vermicomposta al 12.5% + arena. Los resultados contrastan a los obtenidos por Moreno et al. (2005) ya que mencionan que la altura de plantas de tomate no varia a diferentes porcentajes de compostas mas arena.
Cuadro 2. Ecuaciones de regresion entre altura de planta y floracion inicial de tomate organico en sustratos. (Se utilizaron 10 plantas). INIFAP-CELALA, 2004.
y= Dias despues del trasplante. DDT=x; Altura=y, DDT=x; Racimo=y.
Floracion
La estimacion (Cuadro 2) del inicio de la fl oracion del primer racimo fluctuo entre 14.36 y 20.5 dias despues del trasplante (DDT). Los tratamientos fueron vermicomposta al 12.5% + arena y biocomposta al 25% + perlita, respectivamente. Para el quinto racimo, se obtuvieron valores extremos entre 51.14 y 69.66 DDT, en los tratamientos testigo y vermicomposta al 37.5% + perlita. Los resultados obtenidos concuerdan con Muñoz (2003) ya que menciona que el primer racimo fl oral aparece a las tres semanas, aproximadamente, despues de la expansion cotiledonar, ademas añade que deben existir entre seis y once hojas debajo de la primera inflorescencia, ya que si son escasas estas, los fotoasimilados seran insufi cientes para soportar las primeras flores y el desarrollo de los primeros frutos Cuadro 3.
Cuadro 3. Rendimiento de tomate en sustratos organicos. INIFAP-CELALA, 2004.
* Valores con la misma letra, son iguales de acuerdo a la prueba de DMS con una p* Valores con la misma letra, son iguales de acuerdo a la prueba de DMS con una p
El tratamiento testigo, registro una supremacia de 21.03% en relacion al promedio de las cuatro mejores mezclas obtenidas, con un rendimiento de 115.78 t·ha-1. Sin embargo, el uso de fertilizantes inorganicos, no esta permitido en la normatividad para la produccion organica certificada.
Las cuatro mezclas sobresalientes, e iguales estadisticamente, fueron: vermicomposta al 50% + arena asi como vermicomposta + perlita al 37.5 y 50% ademas de biocomposta al 37.5% + perlita (Cuadro 3) con una media de 91.42 t·ha -1; es decir, 9.14 veces mas, a lo obtenido en producciones de tomate organico en campo (SAGARPA, 2005). Los resultados obtenidos contrastan con los obtenido por Subler et al. (1998) estos autores mencionan que el mejor desarrollo del cultivo se da con pequeñas proporciones de vermicomposta, entre 10 y 20%. Aunado a lo anterior, Atiyeh et al. (2000a y 2000b) señalan que al usar mas de 20% de composta en el sustrato, hay un decremento en el rendimiento de la planta. Es importante señalar que de acuerdo a la cantidad de nitrogeno en las compostas (Cuadro 1) y al transformarlo a nitrogeno por hectarea con una tasa de mineralizacion del 11%, la biocomposta tiene disponible 81.9, 163.8, 245.7 y 327.6 kg·ha-1 para los cuatro niveles evaluados; mientras que en el caso de la vermicomposta los valores respectivamente son: 88.9, 177.8, 266.7 y 355.6 kg·ha-1.
De acuerdo a Rincon (2002), los cuatro mejores tratamientos, para producir 91.42 t·ha-1 consumieron 274.36 kg de nitrogeno. Lo anterior pone de manifi esto que practicamente, las mezclas de 37.5 y 50% contiene el nitrogeno necesario para producir dicho rendimiento. Probablemente factores como la lixiviacion, una menor taza de mineralizacion, volatilizacion, adsorcion, entre otras, pudieron influir para no obtener el rendimiento potencial en ambas compostas para 50%, que seria de 118.49 y 109.12 t·ha-1. En este estudio se observo, que la produccion obtenida pone de manifi esto, las altas cantidades de elementos nutritivos contenidos en las compostas, a 37.5 y 50% (Cuadro 1) como lo menciona Handreck (1986), sin embargo, aun asi, es necesario suplementar los elementos nutritivos (Hashemimajd et al., 2004), debido al agotamiento de los mismos, e inducir un mayor rendimiento.
Calidad
No se presento diferencia signifi cativa para las siguientes variables: diametro polar y ecuatorial, solidos solubles y numero de loculos, con medias, respectivamente de 5.40 y 6.62 cm, 4.04 ºBrix y 4 loculos.
Por otro lado, los mejores tratamientos para la variable peso de fruto fueron vermicomposta mas arena al 50 y 37.5%, vermicomposta mas perlita al 50 y 37.5% asi como el testigo con una media de 238.4 g. Los resultados superan a lo citado por Cano et al. (2003) ya que mencionan valores en hidroponia para el mismo genotipo utilizado de 204.1 g en el caso de espesor de pulpa, se obtuvieron cuatro grupos de signifi cancia dentro de un rango de 0.70 y 0.89 cm, siendo los tratamientos, respectivamente, biocomposta mas arena al 12.5% y vermicomposta mas arena al 37.5%.
Conclusiones
Las mezclas de 37.5 y 50% cubren las necesidades nutricionales del cultivo del tomate, para obtener alrededor de 100 t·ha-1 sin adicion de fertilizantes.
El rendimiento obtenido en promedio de los cuatro mejores tratamientos, vermicomposta tanto con arena al 50% como con perlita al 37.5% y 50% asi como la biocomposta mas perlita al 37.5%, es de 91.42 t·ha-1, supera a los rendimientos obtenidos en campo en 9.14 veces sin demeritar la calidad. Lo anterior pone de manifiesto que producir organicamente tomate en invernadero, utilizando los sustratos antes mencionados, aumentan considerablemente los rendimientos. Asi como la calidad no se ve afectada al utilizar los sustratos organicos.
Se identifico señalar que en estudios posteriores sera necesario evaluar el suministro de composta periodicamente o bien fertilizar mediante algunas otras tecnicas organicas para aumentar los rendimientos.
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AUTORES:
Candido Marquez Hernandez (Biologia, Universidad Juarez del Estado de Durango, Gomez Palacio, Durango).
Pedro Cano Rios (Departamento de Horticultura, UAAANUL).
Norma Rodriguez Dimas (Postgrado, UAAANUL).