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Revista Peruana de Biología
On-line version ISSN 1727-9933
Rev. peru biol. vol.10 no.1 Lima ene./jul. 2003
Crecimiento vegetativo de frambuesa (Rubus idaeus L.) 'Autumn bliss' con la aplicación de vermicomposta asociada con lupino (Lupinus mutabilis Sweet.)
Vegetative growth of raspberry (Rubus idaeus L.) 'Autumn bliss' with vermicompost application intercropped with lupine (Lupinus mutabilis Sweet.)
Enoc Jara-Peña1; Ángel Villegas2, Prometeo Sánchez3, Antonio Trinidad3, Alfonso Muratalla2 y Ángel Martínez4
1 Laboratorio de Fisiología Vegetal. Facultad de Ciencias Biológicas. UNMSM.
2 Instituto de Recursos Genéticos y Productividad. Colegio de Postgraduados. México.
3 Instituto de Recursos Naturales. Colegio de Posgraduados. Montecillo, México.
4 Instituto de Socioeconomía Estadística e Informática. Colegio de Posgraduados. Montecillo, México.
Presentado: 10/04/2003
Aceptado: 26/05/2003
Resumen
El presente trabajo se realizó con el propósito de determinar la respuesta de la frambuesa roja a la aplicación de la vermicomposta asociada o no con lupino en la fase de crecimiento vegetativo en condiciones de invernadero en Montecillo, México. En el ensayo se estudiaron 11 tratamientos con 9 repeticiones, con un factorial completo (5x2) más un tratamiento adicional que consistió en una fertilización química N100 P80 K80. Como material vegetal se utilizaron brotes adventicios de frambuesa.
Se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre tratamientos en número de hojas, altura de planta, diámetro de caña, materia fresca y materia seca en frambuesa. Se obtuvo las mayores respuestas de tratamientos con 90 y 120 g maceta-1 de vermicomposta. En general, el lupino asociado con frambuesa provocó una ligera competencia, pero contribuyó a un mayor desarrollo del área foliar.
Palabras clave: desarrollo, biofertilizante, asociación, orgánico, andina.
Abstract
The present investigation was carried out with objective to determine the response of red raspberry to vermicompost application and lupine (intercropped or not) in the phase of vegetative growth under greenhouse conditions in Montecillo, Mexico. In the experiment 11 treatments were studied with 9 replications per treatment, with a complete factorial (5 × 2) plus an additional treatment consisting of a chemical fertilization with N100 P80 K80. As vegetable material adventitious buds of raspberry were used, statistically significant differences were found between treatments in number of leaves, plant height, cane diameter, fresh and dry matter in raspberry. The biggest response was obtained with 90 and 120 g pot-1 of vermicompost. In general, the lupine intercropped with raspberry permitted a slight competion but favored the biggest development in the foliar area.
Keywords: development, biological fertilizer, intercropped, organic, Andean.
Introducción
La agricultura comercial se inició después de la Segunda Guerra Mundial con el desarrollo de la industria petroquímica, que permitió incrementos sustanciales en la producción de las cosechas, con el uso de variedades mejoradas, el empleo intensivo de fertilizantes químicos y plaguicidas para el control de maleza, plagas y enfermedades de los principales cultivos; constituyeron un paquete tecnológico denominado "revolución verde", que tuvo por objetivo la producción de más alimentos a un menor costo (Brenes, 1999). Sin embargo, las implicancias del uso indiscriminado de los agroquímicos en los procesos biológicos en el suelo merecen una preocupación superficial como fuente de contaminación no sólo del suelo sino también del agua que tienen repercusión sobre la salud y el ecosistema (Ruiz, 1999). Una alternativa de producción sustentable es el empleo de abonos orgánicos y biofertilizantes que aportan gradualmente nutrimentos al suelo (Compagnoni y Potzulu, 1985) y mejoran las características físicas, químicas y biológicas del suelo incrementando la producción de los cultivos (Trinidad, 1999).
La vermicomposta es el producto de una serie de transformaciones bioquímicas y microbiológicas que sufre la materia orgánica al pasar a través del tracto digestivo de las lombrices (Edwards et al., 1984) y se considera como uno de los abonos orgánicos de fácil manejo y producción rápida en las plantas de composteo; tiene buenas características físicas, químicas, microbiológicas y nutrimentales (Kulkarni et al., 1996).
Otra posibilidad es la utilización de plantas que fijan nitrógeno, entre ellas el lupino (Lupinus mutabilis Sweet), una especie andina de la familia de las Fabáceas, que en su raíz se desarrolla un proceso de simbiosis con las bacterias noduladoras (Rhrizobium lupini) que fijan el nitrógeno atmosférico (Gross, 1982) formando nódulos de variados tamaños (Meza, 1974). La simbiosis con la leguminosa implica un intercambio de señales entre la planta y las bacterias, que culmina con la formación de una estructura tumoral normalmente localizada en la raíz, que se denomina nódulo (Hansen,1994). Asimismo, en diferentes especies de Lupinus se ha probado que tienen la capacidad de solubilizar los nutrimentos del suelo como el potasio y fósforo que no están disponibles, se autoabastecen y también los hacen disponibles para las plantas que están en asociación (Gross, 1982; Espinoza, 1997). La frambuesa (Rubus idaeus) roja productora de otoño es una planta anual de porte arbustivo, y su cosecha se obtiene en tallos (Cañas) que han crecido durante el mismo año (Ryugo, 1993); pertenece a la familia de las rosáceas. Fue introducida a América desde Europa y Asia Menor por los primeros colonizadores europeos (Paglieta, 1986). Es bastante resistente a temperaturas invernales y puede soportar calores estivales (Crandall y Daubeny, 1990). En tal sentido, esta especie podría constituirse en una posibilidad para promover su introducción e iniciar la producción comercial en la ecorregión de la serranía esteparia del Perú.
El objetivo de este trabajo fue determinar el efecto de la vermicomposta en el crecimiento vegetativo de la frambuesa sola y asociada con lupino.
Materiales y métodos
El experimento se realizó en el invernadero del Colegio de Postgraduados, en Montecillo, municipio de Texcoco, Estado de México, México, de agosto a diciembre del año 2000. Como sustrato se utilizó suelo de un huerto de frambuesa de San Juan Tezontla, Texcoco, Estado de México. De acuerdo a los análisis realizados en los laboratorios de nutrición vegetal y de física de suelos del Colegio de Postgraduados, el suelo utilizado presentó una textura migajón arcillo-arenoso, con pH ligeramente ácido, con contenido de materia orgánica medio, sin problemas de sales, fósforo Olsen medio, potasio, calcio y magnesio intercambiables medio y con contenido de hierro y cobre bajo. La vermicomposta utilizada de acuerdo a los análisis de las características físicas y químicas, presentó el contenido de humedad de 15%, con pH moderadamente alcalino, materia orgánica 24,2%, nitrógeno total 1,40% y fósforo total 1,23%; con manganeso, hierro, cobre y boro total con valores de 291, 520, 14 243, 85 y 73 mg kg-1, respectivamente. Como material biológico se utilizaron brotes adventicios de frambuesa (Rubus idaeus L.) 'Autumn Bliss' productora de otoño, los cuales fueron tratados con frío durante 60 días a 5 ºC. Los tratamientos se generaron de un factorial completo 5 × 2 más un tratamiento adicional, en donde 5 indica niveles de vermicomposta (0, 30, 60, 90 y 120 g maceta-1) y 2 niveles de asociación de frambuesa con lupino (con y sin lupino) (Tabla 1). El tratamiento adicional consistió del uso de una fórmula de fertilización al suelo 100-80-80 de NPK. Posteriormente, se trasplantó la frambuesa, y el lupino se sembró después de que las plantas de frambuesa lograron su establecimiento, se tomó cuidado de mantener el contenido de humedad del suelo dentro del intervalo del porcentaje de humedad aprovechable mediante la aplicación de riegos periódicos usando el método gravimétrico.
La distribución de los tratamientos en el invernadero se hizo con un diseño experimental completamente al azar con 9 repeticiones. La unidad experimental fue una maceta de tamaño adecuado para colocar en ella 6 kg de suelo cernido. La cantidad de vermicomposta por tratamiento y para 6 kg de suelo se calculó en base a un peso de 3 × 106 kg ha-1 (Jara-Peña et al., 2002).
Los tratamientos se evaluaron a los 90 días después de iniciado el experimento. Se midieron parámetros como altura de planta, diámetro de caña, número de hojas, materia fresca de hojas, tallos y raíces, materia seca y área foliar. La altura de la planta se midió con una regla desde el nivel del sustrato hasta el ápice de la planta; el diámetro de la caña con un vernier a 10 cm arriba de la base del sustrato, número de hojas contándolas en toda la planta y estas variables se midieron mensualmente; la materia fresca, con una balanza de precisión; la materia seca se pesó con una balanza de precisión después de secar la planta en una estufa a 70 °C por 72 horas y el área foliar se midió con integrador de área foliar LICOR INC modelo LI-3100.
El análisis estadístico se hizo mediante un análisis de varianza. Se realizó la prueba de comparación de medias múltiple de Tukey (a = 0,05) y el análisis de correlación entre variables en aquellos en la que resultaron estadísticamente significativas utilizando el programa Statistical Analysis System (SAS, 1997).
Resultados
Al evaluar el número de hojas, altura de planta y diámetro de caña con vermicomposta, y lupino por fechas (Figuras 1, 2, 3 a y b) se encontraron diferencias estadísticas significativas El número de hojas en relación con la cantidad de vermicomposta incorporada se obtuvo con un nivel máximo de aplicación equivalente 91,18 g maceta-1 (calculado por derivación de la ecuación en la curva). Esta respuesta se ajusta a una ecuación cuadrática con R2 = 0,82 (Figura 1 a) y los mayores valores se obtuvieron con 90 y 60 g maceta1 con 31 y 30 hojas por planta, respectivamente. Cuando se evaluó la altura de planta con vermicomposta la respuesta se obtuvo con un nivel máximo de aplicación equivalente a 67 g maceta1. La respuesta se ajusta a una ecuación cuadrática con R2 = 0,67 y los mayores valores se obtuvieron con 60 y 90 g maceta1 de vermicomposta obteniendo 48,49 y 46,88 cm, respectivamente (Figura 2 a).
Para diámetro de caña con vermicompostas incorporada al sustrato se obtuvo una respuesta con un nivel máximo de aplicación equivalente a 79,83 g maceta1. Se ajusta a una ecuación cuadrática con R2 = 0,66 y los mayores valores se obtuvieron con 60 y 90 g maceta1 de vermicomposta (Figura 3 a). El comportamiento de esta variable en relación con la asociación de frambuesa y lupino (con o sin) es similar para ambas condiciones; y la respuesta se ajusta a una ecuación cuadrática con un R2 = 0,97 en ambos casos, con incrementos constantes hasta la fecha 4 (Figura 3 b). En general, hay una tendencia de que los tratamientos con vermicomposta tuvieron mejores respuestas que los tratamientos de asociación con lupino (Figuras 1. 2 y 3 b). Se encontraron correlaciones positivas entre número de hojas y altura de planta (r = 0,61; p <0,0001), altura de planta y diámetro (r = 0,80; p <0,0001) y diámetro y número de hojas (r = 0.57; p <0.0001) (Tabla 2).
La materia fresca de hojas y de raíces por tratamiento por la prueba de Tukey no presentaron diferencias, pero con los factores vermicomposta con o sin lupino que presentaron diferencias estadísticamente significativas Sin embargo, los mayores valores se obtuvieron en tratamientos V90 y V120 con 54,45 y 50,25 g, respectivamente (Tabla 3).
Cuando se evaluaron materia seca con vermicomposta en frambuesa o de ésta asociada con lupino, se encontraron diferencias estadísticamente significativas. Al evaluar materia seca en relación con la cantidad de vermicomposta incorporada al sustrato, las mejores respuestas se obtuvieron con niveles máximos de aplicación equivalentes a 70,24 y 79,19 g maceta1, respectivamente (valores calculados por derivación de la ecuación). Se ajustan a una ecuación cuadrática con un R2 de 0,99 y 0,82 (Figura 4).
En el caso de frambuesa con y sin asociación, los mayores valores de materia seca se obtuvieron con 60 y 90 g maceta1 con valores de 45,44 y 46,86 g, respectivamente. En general, en todos los tratamientos con vermicomposta los valores tanto de materia seca total como de materia seca de raíces (Tabla 3) obtenidas fueron más altos que en tratamientos con asociación.
Es probable que haya habido competencia por espacio, luz y algunos nutrimentos. En la separación de medias por la prueba de Tukey para área foliar presentaron diferencias por tratamientos y con vermicomposta, y los mayores valores se obtuvieron con tratamientos V120+L y V90+L con 1080,50 y 980,80 cm2, respectivamente (Tabla 3). Con el factor vermicomposta, con niveles de 120 y 90 g maceta1 se obtuvieron los mayores valores con 960,87 y 997,67 cm2 de área foliar. Se encontraron correlaciones positivas entre materia fresca de hojas y área foliar (r = 0,65 p <0,0010), materia fresca y materia seca (r= 0,93; p <0.0001), área foliar y materia fresca (r = 0,61; p <0,0023), materia seca y área foliar (r = 0,62; p <0,0017) (Tabla 4).
Discusión
El número de hojas evaluado en especies hortícolas como tomate, albahaca y apio, con la incorporación de 20% de vermicomposta incrementó notablemente el número y tamaño de hojas, así como la altura de la planta (Subler et al., 1998). Reyes (2000) al evaluar el desarrollo y fisiología de un portainjerto de aguacate de la raza Mexicana en condiciones de invernadero, con la adición de 12% de vermicomposta a un suelo agrícola obtuvo 45 hojas por planta, en comparación con el tratamiento sin vermicomposta, donde sólo presentó 40 hojas por planta. Por otro lado, Poblete (2000), al realizar la medición de esta variable en frambuesa "Autumn Bliss" en condiciones de hidroponía en diferentes niveles de salinidad, con el tratamiento testigo obtuvo en promedio 28 hojas por planta, y observó una disminución constante del número de hojas en el nivel 5 dS m-1 de salinidad en la solución nutritiva.
La altura de planta evaluada en relación con la vermicomposta aplicada en los cultivos se indica que la incorporación de 12 t ha-1 de vermicomposta en suelos de tepetate favoreció el incremento de altura de la cebolla en 39.5% y del maíz en 42,6% comparado con el testigo (García, 1996); en tomate de cáscara con aplicación de 10 t ha-1 de vermicomposta se incrementó en 66,5% la altura (Velasco, 2001). Por otro lado, en trabajos realizados en esta misma variedad de frambuesa pero en diferentes condiciones se obtuvieron respuestas favorables. Así, Ríos (1998) al evaluar los factores que influyen en la formación de flores de frambuesa, señala que los brotes que fueron tratados con frío entre los 2 y 8 semanas aumentaron la altura de la planta con respecto al testigo; las plantas alcanzaron entre 121,1 y 134,1 cm de altura, pero no existió diferencia estadística entre los tratamientos en tanto, Poblete (2000) indica que en plantas de frambuesa cultivadas en hidroponía encontró que con el tratamiento testigo (2 ds m-1 de conductividad eléctrica en la solución nutritiva) alcanzó 227 cm de altura; contrariamente el tratamiento de 2 ds m-1 de conductividad eléctrica logró 47 cm altura. Sin embargo, los valores obtenidos están muy lejanos en comparación con los resultados obtenidos por Ríos (1998) y Poblete (2000); esto posiblemente se debe al sustrato usado, ya que la mineralización de la vermicomposta se da en forma lenta.
En cuanto al diámetro de tallo, en relación con los trabajos de incorporación de vermicomposta en tomate de cáscara, se reportó que la aplicación de 50% de vermicomposta al sustrato, lo incrementó en un 50% más que el testigo, pasando de 0,16 cm a 0,24 cm (Velasco, 1996). En trabajos realizados con esta misma variedad de frambuesa y en diferentes condiciones se obtuvieron respuestas variadas. Poblete (2000) obtuvo el valor de 9 mm en diámetro de caña con el testigo y en otros tratamientos obtuvo valores de 5,9 y 4,4 mm respectivamente. En forma similar Reckman (1997) con el testigo (2,1 dS m-1 de conductividad eléctrica en la solución) obtuvo un diámetro final de 4,1 mm. Se señala que la importancia de la medición del diámetro de caña radica en que podría estar asociado con el incremento potencial del rendimiento (Dale, 1989). Cabe señalar que en general se obtuvieron mejores respuestas en crecimiento vegetativo con tratamientos con vermicomposta, que en tratamientos de asociación con lupino, observándose una ligera competencia del lupino hacia la frambuesa. Cabe indicar que L. mutabilis es una especie de ciclo anual, lo cual una desventaja para cultivos de asociación, en comparación por ejemplo con L. Weberbaueri que es una especie perenne lo que permitiría la solubilización y la disponibilidad continua de P y K no disponibles y la fijación del N2 y favorecer a la planta en asociación. Para la materia seca evaluada en esta mima variedad de frambuesa en condiciones de hidroponía, Poblete (2000) con el testigo (2 dS m-1) obtuvo 63,4 g de materia seca (incluyendo materia seca de frutos), y además señala que al transcurrir el tiempo observó el efecto negativo de la salinidad, en nuestro caso en los valores obtenidos no se consideró la materia seca de frutos y se aproximan al resultado encontrado por Poblete (2000). En trabajos realizados de incorporación de vermicomposta se obtuvieron respuestas favorables. Díaz (1998) encontró que al adicionar 25 g de vermicomposta por maceta de 4 litros, la materia fresca de lechuga se incrementó en 28,2%. Manjarrez (1997) con 15 y 30 g de vermicomposta por maceta obtuvo mayor desarrollo vegetativo de lechuga y mayor producción de flores y frutos de tomate de cáscara y ají. Velasco (2001) con aplicación de 10 t ha-1 de vermicomposta sola o combinada con Glomus intrarradix o con Azospirillum brasiliense, se incrementó el rendimiento de materia seca en tomate de cáscara.
Para el área foliar, los valores obtenidos son menores a los obtenidos por Poblete (2000), en la misma variedad de frambuesa con el testigo obtuvo hasta 0,65 m2 de área foliar. Hay que considerar que trabajó en condiciones de hidroponía, en donde los nutrimentos están disponibles para la planta; en cambio la mineralización de la vermicomposta se realiza paulatinamente, y se señala que las compostas en general tienen una tasa de mineralización de tan solo el 10% (Hadas y Portnoy, 1994) y Spiers (1993) señala que la fertilización nitrogenada en frambuesa 'dormanred' produjo una repuesta positiva en acumulación de materia seca en frambuesa.
Se concluye que la vermicomposta incorporada al sustrato permitió mayor desarrollo de número de hojas, altura de planta, diámetro de caña, materia fresca y seca en frambuesa. Pero cuando la frambuesa se asoció con lupino indujo a una ligera competencia entre ambos cultivos. La asociación de frambuesa y lupino favoreció solamente el desarrollo del área foliar.
Literatura citada
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Correspondencia
1 Laboratorio de Fisiología Vegetal. Facultad de Ciencias Biológicas. UNMSM. Apartado 11-0058, Lima 11. Perú.
E-mail: Enoc Jara-Peña ejarap@unmsm.edu.pe