Evaluación de sustratos en el desarrollo de plantas de papay

UNIVERSIDAD EARTH
EVALUACIÓN DE SUSTRATOS EN EL DESARROLLO DE PLANTAS DE
PAPAYA (Carica papaya), EN VIVERO
THOMAS EDWARD LITTLETON ROBERT
Trabajo de Graduación presentado como requisito parcial para optar al título
de Ingeniero Agrónomo con el grado de Licenciatura
Guácimo, Costa Rica
Diciembre, 2000
Trabajo de Graduación presentado como requisito parcial para optar al título de
Ingeniero Agrónomo con el grado de Licenciatura
Profesor Asesor
Alberto Montero, M.Sc.
Profesor Coasesor
Carlos Burgos, Ph.D.
Profesor Coasesor
Ricardo Palacios Ing. Agr.
Decano
Daniel Sherrard, Ph.D.
Candidato
Thomas E. Littleton Robert
Diciembre, 2000
ii
DEDICATORIA
De manera muy especial, dedico este trabajo de graduación a mi padre
Eduardo Littleton, mi madre Hilda Robert y a mis hermanas Valerie y Melissa.
También quisiera dedicárselo con mucho cariño a Gisela Carvajal, por ser
quien en todo momento me apoyó y me motivó a seguir adelante. Al igual que a
mis amigos que de alguna manera colaboraron en la realización de este trabajo.
Thomas E. Littleton Robert (2000)
iii
AGRADECIMIENTO
Agradecemos a Dios por habernos brindado la fortaleza para concluir mis
estudios universitarios
Agradezco de manera muy especial a mis asesores, el profesor Alberto
Montero, M.Sc; Carlos Burgos, Ph.D y al Ing. Agr. Ricardo Palacios, por toda la
amistad, apoyo y orientación brindada en la realización de este trabajo.
Al mismo tiempo agradezco a los profesores Victor Quiroga, Ph.D; Masaki
Shintani, M.Sc.y Ramiro de la Cruz, Ph.D por sus valiosas sugerencias en el
mejoramiento de la calidad de este trabajo.
De igual manera, expreso mi especial agradecimiento a los trabajadores de
la Finca Académica: Cleto, Mauricio, Javier, Quiros, Sacarías, Luis William y José
Alexis por su apoyo y ayuda incondicional en los momentos que más los necesité.
iv
RESUMEN
El suelo mineral, como único componente del sustrato no resulta ser el
material más adecuado para la propagación de plantas. Por tal razón, es
necesario adicionar materiales que promuevan un mejor arreglo de los agregados
del suelo, con el fin de mejorar el movimiento de agua y aire en el sustrato, y
favorecer la penetración y desarrollo de raíces (Hine, 1991). Este hecho, junto con
la poca información existente respecto a la propagación de plantas de papaya,
justificó la realización de este trabajo, cuyo objetivo del estudio fue encontrar un
sustrato para almácigo de papaya (Carica papaya), que ofreciera mejores
condiciones para el desarrollo de plántulas en vivero.
Se utilizó un diseño de bloques al azar, con arreglo factorial 5 x 2 x 2,
correspondiente a: 5 sustratos ( Suelo + Bokashi 1:1, Suelo + Bokashi 3:1, Suelo +
Lombricompost 1:1, Suelo + Lombricompost 3:1 y Suelo), dos condiciones de
drenaje y dos niveles de fertilización. Las propiedades físicas que se evaluaron en
este trabajo fueron: densidad aparente, porcentaje de poros y retención de
humedad, con la finalidad de evaluar la relación agua-aire de los sustratos. El
análisis químico se realizó para determinar el grado de fertilidad de los mismos. El
material experimental evaluado en esta investigación correspondió a plantas de
papaya de la variedad "Sunrise Solo”, en la cual se evaluaron los siguientes
parámetros: diámetro y altura de planta, peso seco de la parte aérea y peso seco
de la raíz.
El sustrato que resultó con mejor desarrollo vegetal en todos los parámetros
evaluados fue el Suelo + Bokashi (1:1), seguido por el sustrato Suelo + Bokashi
(3:1); agrupados en una tercera posición los sustratos Suelo + Lombricompost
(1:1) y Suelo + Lombricompost (3:1). En una última posición, y con el menor
desarrollo vegetal de las plantas se presenta el sustrato Suelo. La utilización de
granza de arroz como mejorador del drenaje y la fertilización como complemento
v
de la fertilidad natural de los materiales, no presentaron cambios significativos en
el crecimiento vegetal de las plantas de papaya en vivero.
Palabras claves: Carica papaya, Sunrise Solo, sustratos, lombricompost, bokashi
granza de arroz, viveros.
LITTLETON, T. 2000. Evaluación de sustratos en el desarrollo de plantas de
papaya (Carica papaya), en vivero. Trabajo de graduación. Guácimo,
Limón, Costa Rica. EARTH. 41 p.
vi
ABSTRACT
The use of mineral soils as a substrate for papaya nursery pots is not the best
option. Addition of materials that promote better soil aggregates was necessary.
This was done in order to promote water and air movement in the soil, and
therefore improve root growth (Hine, 1991). These facts and the need for additional
information on adequate substrates for nursery pots were the main objectives of
this study.
A randomized block design, with a factorial arrangement of 5 x 2 x 2,
corresponding to: five substrates (Soil + Bokashi 1:1, Soil + Bokashi 3:1, Soil +
Lombricompost 1:1, Soil + Lombricompost 3:1 and Soil), two different drainage
conditions and two fertilizer levels was used. The physical properties evaluated in
this study were bulk density, porosity, and water holding capacity, with the purpose
of evaluating the water- air ratio of each substrate. Chemical analyses of the
different substrates were also carried out to determine their level of fertility. These
results were then compared to the growth and development of the papaya variety
“Sunrise Solo”. Plant height, stem diameter and dry weight of aerial parts and
roots of papaya seedlings were analyzed statistically.
The substrate with better foliage development in all evaluated parameters was Soil
+ Bokashi (1:1), followed by Soil + Bokashi (3:1). Substrates Soil + Vermincompost (1:1) and Soil + Vermin- compost (3:1) were third. Soil substrate was least
effective, yielding the smallest plant foliage development. The use of rice hulls for
improving drainage of substrates, and fertilization for supplementing natural fertility
of the potting materials did not result in significant diffe rences among variables
analyzed.
vii
Key words: Carica papaya, Sunrise Solo, substrates, vermin-compost, bokashi,
rice hulls, nursery pots.
LITTLETON, T. 2000. Evaluación de sustratos en el desarrollo de plantas de
papaya (Carica papaya), en vivero. Trabajo de graduación. Guácimo,
Limón, Costa Rica. EARTH. 41 p.
viii
TABLA DE CONTENIDO
Página
DEDICATORIA .......................................................................................................................III
AGRADECIMIENTO............................................................................................................... IV
RESUMEN ........................................................................................................................ V
ABSTRACT..................................................................................................................... VII
TABLA DE CONTENIDO............................................................................................... IX
LISTA DE CUADROS .................................................................................................... XI
LISTA DE FIGURAS.......................................................................................................XII
LISTA DE ANEXOS .......................................................................................................XIII
1
INTRODUCCIÓN .........................................................................................................1
2
OBJETIVOS .................................................................................................................3
2.1 OBJETIVO GENERAL ............................................................................................3
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................................3
3
REVISIÓN DE LITERATURA....................................................................................4
3.1 EL CULTIVO DE LA PAPAYA (CARICA PAPAYA )..................................................4
3.1.1 Origen y distribución........................................................................................4
3.1.2 Botánica y morfología......................................................................................5
3.1.3 Requerimientos climáticos..............................................................................6
3.1.4 Requerimientos de suelo................................................................................6
3.1.5 Requerimientos nutricionales.........................................................................6
3.2 ESTABLECIMIENTO DE VIVERO....................................................................................7
3.2.1 Semilla ...............................................................................................................7
3.2.2 Siembra del vivero ...........................................................................................8
3.2.3 Mezcla de suelos .............................................................................................8
3.2.4 Control de malezas..........................................................................................8
3.2.5 Fertilización.......................................................................................................8
3.3 PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS SUSTRATOS ...............................................................9
3.3.1 Porosidad ..........................................................................................................9
3.3.2 Capacidad de retención de agua.................................................................10
3.4 PROPIEDADES QUÍMICAS DE LOS SUSTRATOS..........................................................11
3.4.1 Acidez ..............................................................................................................11
3.4.2 Capacidad de Intercambio Catiónico Efectiva (CICE).............................12
3.5 PARAMETROS DE CALIDAD EN SUSTRATOS...............................................................12
3.6 TIPOS DE SUSTRATOS ORGÁNICOS ...........................................................................13
3.6.1 Bokachi inoculado con microorganismos eficientes (EM).......................13
3.6.2 El lombricompuesto .......................................................................................14
ix
3.6.3 El suelo como sustrato ..................................................................................16
3.7 MOVIMIENTO DEL AGUA EN EL SUELO.......................................................................17
3.7.1 Infiltración ........................................................................................................17
4
MATERIALES Y MÉTODOS ...................................................................................18
4.1 LOCALIZACIÓN DEL ESTUDIO .....................................................................................18
4.2 DISEÑO EXPERIMENTAL Y ANÁLISIS ESTADÍSTICO ................................18
4.3 TRATAMIENTOS..........................................................................................................19
4.4 PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DE LOS SUSTRATOS .........................................21
4.4.1 Análisis de la densidad real o densidad de partículas.............................21
4.4.2 Análisis de densidad aparente.....................................................................21
4.4.3 Determinación del porcentaje de poros......................................................22
4.4.4 Determinación de la retención de humedad de los sustratos.................22
4.4.5 Análisis químico de los sustratos ................................................................22
4.5 VARIABLES EVALUADAS ............................................................................................23
4.5.1 Diámetro y altura de plantas ........................................................................23
4.5.2 Determinación de biomasa...........................................................................23
4.5.3 incidencia de malezas...................................................................................23
5
RESULTADOS Y DISCUSIÓN................................................................................25
5.1 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LOS SUSTRATOS.......................................................25
5.2 CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DE LOS SUSTRATOS...................................................28
5.3 VARIABLES EVALUADAS EN EL CRECIMIENTO DE PLANTAS DE PAPAYA EN VIVERO ..29
6
CONCLUSIONES......................................................................................................34
7
RECOMENDACIONES.............................................................................................35
8
LITERATURA CITADA.............................................................................................36
9
ANEXOS .....................................................................................................................39
x
LISTA DE CUADROS
Cuadro
Página
Cuadro 1. Principales propiedades físicas y químicas, deseadas en un medio de
cultivo .................................................................................................................13
Cuadro 2. Características generales del lombricompost producido en Cuba.........16
Cuadro 3. Tratamientos utilizados para evaluar el desarrollar de plantas de papaya
a nivel de vivero. ..............................................................................................20
Cuadro 4. Valores promedios de retención de humedad en los sustratos sin
drenaje evaluados, 24 horas después de saturación. ...............................27
Cuadro 5. Contenido nutricional de los sustratos analizados....................................28
Cuadro 6. Valores promedios de diámetro, altura, peso seco de parte aérea de las
plantas y peso seco de raíz en cada uno de los sustratos evaluado......30
xi
LISTA DE FIGURAS
Figura
Página
Figura 1. Densidad aparente de los sustratos empleados en la propagación de
plantas de papaya en vivero..........................................................................25
Figura 2.Valores de porcentaje de porosidad en los sustratos analizados. ............26
Figura 3. Biomasa de malezas alcanzada en los sustratos con suelo, bokashi, y
lombricompost, durante un periodo de 21 días...........................................32
xii
LISTA DE ANEXOS
Anexo
Página
Cuadro A 1. Análisis de varianza de la variable altura ( cm ). ...................................40
Cuadro A 2. Análisis de varianza de la variable diámetro (mm) ...............................40
Cuadro A 3. Análisis de varianza de la variable peso seco de raíz ( g / planta). ...41
Cuadro A 4. Análisis de varianza de la variable peso seco de parte aérea
(g/planta). ..........................................................................................................41
Cuadro B 1. Análisis químico del bokashi y del banano de desecho utilizado para
la fabricación del mismo. ................................................................................42
xiii
1 INTRODUCCIÓN
En algunos casos, se ha podido comprobar que la utilización de suelo
mineral, como único componente del sustrato en el llenado de contenedores, no
resulta el material más adecuado para la propagación de plantas. Esto se debe a
dos razones de carácter físico, principalmente. La primera razón es que, al estar el
suelo en un contenedor, su volumen es restringido, por lo que el espacio poroso
total de un suelo generalmente es menor que el de un sustrato compuesto a partir
de materiales orgánicos. El porcentaje de poros limita también el volumen de
agua, aire y cantidad de nutrientes que se encuentran a disposición de las raíces
de plantas que se cultivan en él, en nuestro caso papaya. La segunda razón es
que los suelos, en los contenedores, quedan dispuestos en capas poco profundas,
por lo cual es muy fácil que se creen condiciones de saturación de agua en la
base del contenedor, debido a que el diámetro medio de los poros del suelo es
muy pequeño y a que la altura del contenedor no es suficiente para propiciar el
drenaje adecuado del exceso de agua.
El objetivo que se persigue en este trabajo mediante la mezcla de suelo con
materiales como bokashi y lombricompost, es el de proveer a las plantas de
papaya un medio que permita el desarrollo de plántulas vigorosas con un sistema
radical óptimo para alcanzar un desarrollo correcto y la máxima expresión de su
potencial a la hora de ser transplantadas al campo. Para lograrlo, se deben
garantizar sustratos con condiciones hídricas y de aireación adecuadas, por lo que
es necesario que los sustratos reúnan características básicas como: una
porosidad elevada, densidad aparente baja, buena relación aire-agua, y
complementarlos con fertilizaciones químicas, si es necesario. La fertilización se
utilizará para complementar la fertilidad natural de los materiales orgánicos
utilizados en los sustratos; o bien, aportar todos los elementos necesarios para el
buen desarrollo de las plántulas en el caso que los sustratos empleados requieran
un suplemento químico.
1
Con este trabajo, se pretende identificar por lo menos un sustrato, con
condiciones adecuadas, para darle solución al problema de propagación a nivel de
vivero, que enfrentan los productores de papaya en la zo na Atlántica de Costa
Rica. Los principales problemas en la propagación de papaya se presentan por
causa de molestias fitosanitarias (Phytophthora parasitica), por problemas de vigor
y deficiencias nutricionales (clorosis); todos estos, pueden llegar a causar la
muerte de un considerable número de plantas; provocando un incremento en los
costos de propagación. Estos factores hacen que la etapa de vivero se prolongue
más tiempo de lo normal, provocando un transplante tardío de plántulas.
2
2 OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GENERAL
Determinar un sustrato para almácigo de papaya (Carica papaya), que
ofrezca las mejores condiciones para el desarrollo de plántulas en vivero.
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Determinar cual sustrato ofrece el mejor desarrollo de plantas a nivel de vivero.
Evaluar la incidencia de malezas en los diferentes sustratos.
Determinar la capacidad de retención de humedad y aireación que presentan los
sustratos en estudio.
Determinar el efecto tanto del fertilizante como del drenaje en el crecimiento de
plantas de papaya a nivel de vivero.
3
3 REVISIÓN DE LITERATURA
3.1 EL CULTIVO DE LA PAPAYA (Carica papaya)
3.1.1 Origen y distribución
La papaya se considera originaria de Centro América a pesar de no haberse
encontrado en forma silvestre; sin embargo, se han observado especies a fines
como Carica peltata y otras formas primarias de frutos pequeños, que aparecen en
poblaciones espontáneas ubicadas desde el sur de América Central hasta el
Noreste de América del Sur (Guzmán, 1998).
Hoy día, la papaya está distribuida en muchos países tropicales y subtropicales, especialmente en aquellos que están situados entre la Latitud 32°Norte
y 32°Sur (Velásquez, 1987).
Este frutal es cultivado en pequeña escala en casi todas las regiones
tropicales del mundo, donde es apreciado por el sabor agradable del fruto y la
precocidad de la planta. Se explota en mayor escala en lugares como Brasil, India,
Hawaii, Indonesia y México (Baraona y Sancho, 1991).
La papaya (Carica papaya L.) es considerada como un frutal de importancia
en el trópico, por ser un cultivo con altos rendimientos de fruta por unidad de
superficie, lo que lo hace atractivo para los agricultores que poseen escasa tierra
para sembrar (Velásquez 1987).
A pesar de que en la literatura se menciona que en Costa Rica las
principales zonas de producción son el Pacífico central y Pacífico sur, la realidad
actual es que en los últimos años la zona Atlántica a tomado mucha importancia
en la producción de papaya, especialmente las zonas de Pococí y Guácimo.
4
3.1.2 Botánica y morfología
El papayo es una planta herbácea tipo arbustiva que en su madurez alcanza
hasta alturas de 10 metros, de tallo sencillo que a veces se ramifica y un tronco
hueco y madera esponjosa. Todas las partes de la planta exudan un látex lechoso
(Baraona y Sancho, 1991).
El sistema radical de la papaya se compone de una raíz pivotante que al
penetrar en el suelo le sirve de apoyo, cuenta además con otras raíces grandes y
tuberosas que se desarrollan superficialmente, ellas están provistas de gran
cantidad de raicillas que alimentan a la planta (Guzmán, 1998).
Se considera que la papaya es una planta polígama, es decir, que presenta
los diferentes sexos en plantas separadas. Aunque existen variedades total mente
dioicas (con plantas femeninas y masculinas), lo usual es encontrarlas con los tres
sexos por planta: femeninas, masculinos y hermafroditas (Baraona y Sancho,
1991).
Las plantas de flor masculina no producen frutos. Las plantas que solo
producen flor femenina, sin estambres, forman frutos redondos que no son muy
recomendados para el mercado y las plantas con flor hermafrodita, producen
frutos alargados y de pulpa gruesa (Velásquez, 1987).
Las flores nacen en las axilas de las hojas después de su período juvenil.
No existen métodos aproximados para determinar el sexo de la planta antes de su
floración, lo que ocurre aproximadamente entre los 5 y 7 meses (Baraona y
Sancho, 1991).
En Costa Rica, el material que se reproduce es muy variado, ya que no se
utiliza la polinización controlada para la obtención de semillas. Sin embargo,
algunos productores han venido seleccionando sus árboles para semilla, utilizando
principalmente frutos de flores hermafroditas de los mejores árboles de la
plantación.
5
Las plantas de papaya inician su producción entre los nueve o diez meses
de edad y pueden seguir produciendo hasta alcanzar los tres años, posteriormente
a este período reduce la calidad y cantidad de frutos (Guzmán, 1998).
3.1.3 Requerimientos climáticos
En los trópicos se recomienda su cultivo bajo los 1000 msnm. En climas
calientes y lluviosos el crecimiento y la producción es continuo a lo largo del año.
El papayo es más sensible a las deficiencias de agua en el suelo que otros frutales
tropicales que no se verían afectados por esta (Baraona y Sancho, 1991).
La precipitación adecuada puede variar entre los 1500 y 2000 mm de lluvia
anual, conviene que se distribuya lo más homogéneamente posible durante el año,
la humedad relativa debe oscilar entre 70 y 85% (Guzmán, 1998).
3.1.4 Requerimientos de suelo
En los suelos sueltos, ricos en materia orgánica y con muy buen drenaje se
obtienen
los
mejores
rendimientos
del
papayo.
Sin
embargo,
crece
satisfactoriamente en cualquier tipo de suelo, siempre y cuando el drenaje sea
bueno (Baraona y Sancho, 1991).
Es muy importante que el suelo tenga un buen drenaje pues el papayo no
permite agua estancada cerca de las raíces, además de una mínima acidez, ideal
con pH entre 6 y 7, de lo contrario se hace necesario el encalado (Guzmán, 1998).
3.1.5 Requerimientos nutricionales
Debido a que son plantas que se mantienen en continuo crecimiento y altos
volúmenes de producción, requiere de gran cantidad de nutrimentos; el potasio,
nitrógeno, fósforo, calcio y boro son especialmente importantes. La materia
orgánica debe de tomarse en cuenta en cualquier programa de fertilización, debido
a que abastece a la planta de nutrimentos en forma lenta, ayuda a la retención de
6
humedad, evita el lavado de elementos nutritivos y mejora las características
físicas del suelo, favoreciendo la aireación del suelo y el desarrollo de raíces
(Guzmán, 1998).
3.2 ESTABLECIMIENTO DE VIVERO
El vivero debe de establecerse en un sitio que represente las condiciones
climáticas y edáficas de la zona requerida por el cultivo.
Los terrenos con problemas de drenaje no son aptos para viveros. Es de
suma importancia buscar terrenos con suelo liviano para tener un buen drenaje,
con lo que se disminuyen problemas de hongos, especialmente ¨damping-off¨ o
mal de semilleros (Velásquez 1987).
3.2.1 Semilla
La forma típica de propagación, por su eficiencia, ha sido la reproducción
sexual (por semilla). La semilla debe de obtenerse de frutos provenientes de
cruzamientos entre plantas hermafroditas, de esta forma se logra 66% de plantas
hermafroditas y 33% de plantas femeninas (Guzmán, 1998).
Una vez extraída la semilla, se elimina el mucílago que las recubre
frotándolas con arena o con la mano y se colocan en la sombra, sobre papel, para
que en pocos días estén totalmente secas y proceder a sembrarlas (PROCOMER,
2000).
La viabilidad y el poder germinativo de las semillas dependen de la
variedad, de la forma de secarse, empaque y forma de conservarse. Dado que no
siempre se tienen las mejores condiciones, es recomendable realizar la siembra lo
más pronto posible, una vez que la semilla se encuentre seca (PROCOMER,
2000).
7
3.2.2 Siembra del v ivero
En vivero, lo más recomendable es utilizar bolsas negras de polietileno de
15,24 x 20,32 cm (6 x 8 pulgadas), con buen drenaje y llenarlas con una mezcla
de suelo suelto orgánico o suelo desinfectado. Pueden sembrarse de cuatro a
cinco semillas por bolsa, a una profundidad de 2 cm (Guzmán, 1998).
Según Velásquez (1987), la semilla germina a los 18 o 20 días y cuando
alcanza una altura de 20 a 30 cm, las plantas están listas para su traslado a
campo.
3.2.3 Mezcla de suelos
Para lograr mezclas de suelos de mejor textura, a veces es necesario añadir
arena al suelo algo de materia orgánica en forma de viruta de madera, cascarilla
de arroz, etc. Cuando se cuenta con una buena mezcla, la humedad se tenderá a
uniformarse durante la 24 horas posteriores (Hartman y Kester, 1976).
Una buena preparación del sustrato es necesaria en todo cultivo, para
permitir una adecuada aireación y un buen desarrollo de raíces.
3.2.4 Control de malezas
Las limpias en el almácigo deben de efectuarse constantemente a mano,
tanto en la bolsa como en las calles del almácigo (Velásquez 1987).
3.2.5 Fertilización
En el vivero se recomienda aplicar fertilizantes una vez que la planta tenga
unos 20 días de edad, se usa fertilizantes granulados de fórmula 10-30-10 a razón
de 10 gramos por postura, aplicado alrededor del tallito en la orilla de la bolsa,
cuidando de enterrar el fertilizante; Así mismo, es recomendable realizar
aspersiones de fertilizantes foliares (Velásquez 1987).
8
3.3 PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS SUSTRATOS
Por propiedades físicas se entienden aquéllas que se pueden ver y sentir,
tales como: color, capacidad de retención de humedad, textura, densidad,
porosidad, etc. Características físicas como la textura, es una propiedad
invariable, al contrario de las propiedades químicas, razón por la cual suele darse
más importancia a las propiedades físicas en la selección de los sustratos. Una
vez seleccionada la mezcla como medio de cultivo, su composición química puede
verse alterada mediante el riego y la fertilización (Hine, 1991).
En suelos y sustratos con texturas finas es necesario adicionar materiales
que promuevan un mejor arreglo de los agregados, con el fin de mejorar el
movimiento de agua y aire, y al mismo tiempo favorecer la penetración y desarrollo
de raíces. La mayoría de los medios de crecimiento poseen dos o tres
componentes que cambian adecuadamente las características físicas y químicas
deseadas de estos (Hine, 1991).
3.3.1 Porosidad
La porosidad o espacio poroso, es la porción del volumen total del suelo que
no está ocupado por los sólidos, orgánicos o minerales. Bajo condiciones de
campo los espacios porosos están ocupados por aire y agua en proporciones
variables (Tineo 1993).
La porosidad varía en un amplio rango de valores, desde un 30% en suelos
compactados, hasta cifras del orden del 95% en algunas turbas. En términos
generales, los buenos suelos de campo con hierba poseen hasta un 50% de
poros, mientras que el sustrato de maceta la porosidad puede alcanzar valores de
un 95% o superiores (Ansonera, 1994).
La porosidad y la densidad se ven afectadas por la compactación, pues a
medida que aumenta la presión ejercida, el volumen de los poros disminuye, y por
9
lo tanto la porosidad. Al disminuir el volumen total aumenta la densidad aparente
del sustrato (Burés, 1997).
La reducción de los poros que se produce al aumentar la compactación
hace que disminuya el espacio ocupado por el aire y aumenta la retención de
agua, el aumento de la densidad significa problemas porque aumenta la
resistencia del suelo a la penetración de las raíces (Ansonera, 1994).
Una mezcla con una elevada porosidad, posee ventajas potenciales de
buena aireación y retención de agua. Sin embargo, en la practica estas
condiciones dependen de la distribución del tamaño de poros, pues si estos son
muy pequeños existe una excesiva retención de agua y, si por lo contrario son
muy grandes, la porosidad estará ocupada principalmente por aire. (Ansonera,
1994).
Un desequilibrio en el tamaño de los poros puede significar asfixia de las
raíces por la deficiente disponibilidad de aire y por el exceso de agua dentro de la
mezcla de sustrato, si por lo contrario, existe muy poca retención de agua y mucha
cantidad de aire dentro del medio, de igual manera, puede representar problemas
en la normal actividad fisiológica de la planta (Ansonera, 1994).
3.3.2 Capacidad de retención de agua
La capacidad de retención de agua se define como la diferencia entre la
cantidad de agua retenida por el sustrato, después que la fuerza de gravedad ha
actuado sobre un suelo saturado por 24 horas (Ansonera, 1994).
La capacidad de retención y almacenamiento de agua son distintas en los
diferentes suelos. Un déficit o un exceso del agua en el suelo, por tiempo
prolongado, puede ocasionar la muerte de la planta por falta de oxígeno o por
marchitamiento; el primer caso es más frecuente en suelos de textura arcillosa y el
segundo caso en suelos arenosos (Tineo 1993).
10
La disponibilidad del agua para las planta, depende de la tensión con la cual
esta es retenida por las partículas del suelo. A medida que el contenido de agua
en el suelo disminuye, ya sea por evaporación o por la absorción de las plantas,
éstas requerirán mayor energía para poder absorber agua (Tineo 1993).
Aquellos sustratos formados con materiales orgánicos y suelo, poseen una
mayor capacidad de retención de agua. Según Atkins (1983), representa un mejor
aprovechamiento de los fertilizantes adicionados.
3.4 PROPIEDADES QUÍMICAS DE LOS SUSTRATOS
La parte química del medio de cultivo es inerte, por lo contrario, interaccióna
con la solución nutritiva y actúa como reserva de nutrientes. Las propiedades
químicas influyen en el suministro de nutrientes a través de la Capacidad de
Intercambio Catiónico, la cual depende a su vez, en gran medida de la acidez del
sustrato (Ansonera, 1994).
Como se dijo anteriormente las características químicas y nutritivas de un
sustrato pueden ser modificadas con la adición de fertilizantes y enmiendas
3.4.1 Acidez
Los valores de acidez pueden variar de sustrato en sustrato, como por
ejemplo las turbas ácidas pueden llegar a tener un pH de 3, mientras que algunos
minerales como la perlita o la vermiculita puede llegar a tener pH de 8. El valor de
pH varía en función de la dilución, por lo que a la hora de comprar diferentes
sustratos se debe de mantener la misma relación entre el sustrato y el agua
(Burés, 1997).
11
3.4.2 Capacidad de Intercambio Catiónico Efectiva (CICE)
La Capacidad de Intercambio Catiónico Efectiva (CICE), es la capacidad de
un sustrato de absorber e intercambiar iones positivos. La CICE es la suma de
todos los catiónes intercambiables y su capacidad de intercambio depende del pH.
Dentro de las reacciones de intercambio de iones, los componentes
inorgánicos y la materia orgánica cumplen una función importante. En algunos
sustratos los componentes inorgánicos son principalmente arcillas. Estas arcillas
se caracterizan por tener cargas negativas y positivas, lo que da lugar a
reacciones de intercambio de iones; por ello, aunque se considera que muchos
sustratos inorgánicos son inertes, realmente no lo son en su totalidad. Algunos de
los cationes atraídos por estas cargas negativas son, Ca2+, Mg2+, K+, H3O+ , y Al3+;
mientras que las cargas positivas atraen a los siguientes aniones: SIO 4-, PO43-,
SO42- y NO3- (Bures, 1997).
3.5 PARAMETROS DE CALIDAD EN SUSTRATOS
La calidad de un sustrato, depende de las condiciones inherentes del
material, como la CICE, retención de agua y porosidad, entre otros. Se debe de
acordar de que al existir la posibilidad de manipular las características químicas
del medio de cultivo, los ingredientes se seleccionan, principalmente, a partir de
las propiedades físicas que presenten (Atkins, 1993).
Las principales características físicas y químicas deseadas en un medio de
cultivo se muestran en el cuadro 1.
12
Cuadro 1. Principales propiedades físicas y químicas, deseadas en un medio
de cultivo
Propiedades
Valores óptimos
Densidad
0.50 - 0.75 gcm-3 (seco)
Retencíon de agua
20-60% v/v
Total de espacios porosos
5-30%
pH
5.0-6.5
CICE
4-40 cmol (+) / kg de sustrato
Sales totales
400-1000 ug / mL
Fuente: Poole y Conover (1979), citadas por Hine (1991)
Es importante mencionar que las características mencionadas anteriormente
pueden variar según las características propias de cada cultivo.
3.6 TIPOS DE SUSTRATOS ORGÁNICOS
El abono orgánico es un producto natural resultante de la descomposición
de materiales de origen animal, vegetal o mixtos, que tienen el objetivo de mejorar
tanto las características físicas como químicas del suelo. Algunos de los abonos
orgánicos que se pueden utilizar como sustratos para vivero se describen a
continuación.
3.6.1 Bokachi inoculado con microorganismos eficientes (EM)
El bokashi es preparado mediante la fermentación de material orgánico
inoculado con microorganismos eficientes (EM). Puede utilizarse tres o catorce
días después de la fermentación. El bokashi con EM puede ser utilizado para los
cultivos aún sin que la materia orgánica haya sido descompuesta. Cuando es
aplicado al suelo la materia orgánica es utilizada como un alimento por los
13
microorganismos eficientes para alimentar al suelo así como para suplir al cultivo
de los nutrientes que necesita (EM technologies, 1996).
El bokashi con EM puede clasificarse de dos maneras según el proceso de
preparación; bokashi aeróbico con EM y bokashi anaerobio con EM. El tipo
aeróbico tiene la ventaja de producirse a gran escala y el período de fermentación
es más corto que el del tipo anaerobio, pero con la desventaja de la perdida de
energía de la materia orgánica si la temperatura durante el período de
fermentación es incontrolada. La manera anaerobia tiene la ventaja de mantener
la energía (nutrición) de la materia orgánica, condición muy similar al ensilaje, y la
desventaja de que si le da un mal manejo causa muchos desperdicios (EM
technologies, 1996).
Para la preparación de bokashi pueden utilizarse varios materiales como
salvado de arroz, el salvado de maíz, salvado de trigo, cascarilla de arroz, la
cascarilla de frijol, el pasto, la fibra y cascarilla de coco. También, los residuos de
cosechas y los desperdicios de una planta procesadora de cualquier cultivo, la
harina de pescado, la harina de hueso, el estiércol de animales, los desperdicios
de la cocina, las algas y materiales similares. También, es recomendable combinar
materiales orgánicos que tengan una proporción baja y alta de carbono - nitrógeno
(C/N), por lo general se utilizan tres capas de materiales orgánicos para
incrementar la diversidad microbiana por la variedad en la fuente de alimento
desperdicios (EM technologies, 1996).
3.6.2 El lombricompuesto
De acuerdo con Edwuards y Burrows (1988), citado por Ballestero (1998), el
material excretado por la lombriz, considerado como humus, es una sustancia
lignoproteica bastante estable a la descomposición, se presenta como tierra ligera,
con excelente estructura, suelta, porosa y suave. Su calidad depende, además de
la alimentación empleada, de su granulometría. El humus de lombriz es neutro,
inoloro y aunque se aplique en exceso a las plantas jóvenes no las quema.
14
Este producto natural es considerado como uno de los mejores fertilizantes
para plantas, debido a que puede preparar las raíces de las plantas de forma tal
que permite que los minerales sean mejor absorbidos. También, fortalece a las
plantas ayudándolas a crecer más rápido y más fuertes, evitando de esta manera
el ataque de nemátodos y enfermedades. El humus de lombriz también mejora la
estructura del suelo haciéndolo más granulado y liviano, aumentando de esa
forma la absorción de agua (García, sf).
-Según García ( sf ), humus de lombriz está constituido por los siguientes
compuestos:
-Acidos húmicos: incluye aquellas sustancias extraídas normalmente del
humus con un agente alcalino o neutro y forma un precipitado amorfo con los
ácidos, tienen alrededor de 50 a 62% de carbono.
-Acidos fúlvicos: existe en la fracción soluble que queda al tratar el extracto
alcalino con ácido. Tienen un 43 y 52% de carbono.
-Las huminas y ulminas: ambas constituyen la parte no soluble de las
sustancias húmicas.
Según Ferruzzi (1994), citado por Siles (1997), El humus producido por
cualquier lombriz tendrá las mismas características físicas y químicas, con la
condición de que todas las lombrices consideradas tengan asignado el mismo tipo
de alimentación y sea el mismo tipo de lombriz.
En el humus de lombriz existe una relación entre ácidos húmicos y ácidos
fúlvicos cercana a 2:1. Entre los compuestos del humus los más determinantes en
su acción de fertilización son la micro flora, los ácidos húmicos y los
fitoestimuladores. El cuadro 2 presenta los resultados promedios del análisis del
humus producido por lombrices en Cuba.
15
Cuadro 2. Características generales del lombricompost producido en Cuba.
CARACTERÍSTICAS
RANGO
N
1.5-2.2%
P2O5
1.8-2.2%
K2O
1.0-1.5%
Ca
4.6-4.8%
Mg
0.3%
Cu
0.5ppm
Zn
150-170ppm
Mn
500-510ppm
C
13.1-17.3%
Materia orgánica
65-70%
C/N
10-11
Contenido de humedad
65%
Hongos
31 x 108 colonias/g
Actinomicetes
107 x 108 colonias/g
Bacterias oxidantes de N
140 x 104 colonias/g
Bacterias fijadoras de N
45 colonias/g
Bacterias solubilizadoras de P
135 x 101 colonias/g
Fuente: Scott (1988), citadas por Siles.
3.6.3 El suelo como sustrato
Según Brady y Weil (1999), el suelo es el medio por excelencia para el
crecimiento de las plantas. La masa del suelo provee a las plantas un soporte
16
físico, anclaje del sistema radical, agua y los nutrientes que necesitan para
sobrevivir.
Foth (1995), afirma igualmente que el suelo debe proporcionar un ambiente
en el cual puedan desarrollarse las raíces. Ello requiere de espacios porosos para
que se extiendan, oxígeno disponible para la respiración, así como la ausencia de
factores inhibidores como la concentración tóxica de sales solubles, temperaturas
extremas o patógenos.
3.7 MOVIMIENTO DEL AGUA EN EL SUELO
La cantidad de agua en la zona de absorción del suelo cambia
constantemente. El agua disponible en esta zona puede aumentar o diminuir como
resultado de uno o más de los siguientes factores: Precipitación, infiltración,
capacidad de retención de agua, escurrimiento, movimiento capilar, evaporación y
absorción de agua por la planta (Orozco, 1995).
3.7.1 Infiltración
La infiltración es el flujo de agua de la superficie del suelo hacia abajo,
primero en la zona de las raíces, y después en el subsuelo. El agua se filtra en el
suelo por los poros, grietas u orificios entre las partículas y los agregados de
partículas de tierra. La cantidad de agua que se filtra en el suelo, depende de la
velocidad de infiltración y del tiempo disponible para este proceso (Orozco, 1995).
La velocidad de infiltración depende principalmente de la porosidad y
permeabilidad del suelo. Los suelos con partículas y agregados grandes tienen en
general una permeabilidad mayor. Un adecuado contenido de materia orgánica
favorece la formación de agregados y, de esta manera, la permeabilidad y
velocidad de infiltración (Orozco, 1995).
17
4 MATERIALES Y MÉTODOS
4.1 LOCALIZACIÓN DEL ESTUDIO
El presente trabajo se llevó acabo del 8 de mayo al 15 de agosto del 2000
en el vivero de frutales de la Finca Académica de la Universidad EARTH, situada
en la comunidad de la Mercedes de Guácimo, provincia de Limón, Costa Rica.
Geográficamente, la EARTH se localiza entre la latitud 10°11’ y 10°15’ norte
y entre la longitud 83°40’ este y 83°55’ oeste. La temperatura media mensual es
de 27°C y la precipitación media mensual es de 3414,8mm, siendo octubre el mes
más lluvioso y marzo el que presenta la menor precipitación.
Según la clasificación de zonas de vida de Holdridge, la EARTH se
encuentra en un bosque húmedo basal tropical, con transición a perhúmedo.
4.2 DISEÑO EXPERIMENTAL Y ANÁLISIS ESTADÍSTICO
Se utilizó un diseño de bloques al azar, con arreglo factorial 5 x 2 x 2,
correspondiente a 5 sustratos; dos condiciones de drenaje y dos niveles de
fertilización, con cuatro bloques. La unidad experimental consistió de 21 bolsas,
colocadas en tres hileras juntas con 7 bolsas, cada una con 2 plantas por bolsa.
La parcela útil está constituida por 5 bolsas que se ubicaron en el centro de la
unidad experimental.
El análisis estadístico que se utilizó fue la prueba de Rango múltiple de
Duncan, la cual incluye el análisis de Varianza. Las diferencias calculadas
mediante la prueba de Rango múltiple de Duncan fueron significativas al 5% de
error, es decir, al 95% de probabilidad de confianza.
18
4.3 TRATAMIENTOS
En la elaboración de los tratamientos se utilizaron diferentes materiales,
dentro de los que tenemos el suelo (con textura franco arcillo limoso),
lombricompost de estiércol bovino, bokashi elaborado a base de banano verde de
desecho de la empacadora de banano (inoculado con EM), granza de arroz y
fertilizante químico (10-30-10). La mayoría de estos materiales fueron obtenidos
de la finca de la Universidad, con excepción de la granza de arroz y el fertilizante
químico.
Los tratamientos con los que se trabajó se presentan en el Cuadro 3, la
preparación se realizó con base en la relación volumen/volumen. Los tratamientos
con drenaje o sin drenaje, fueron preparados mediante la adición de una capa de
granza de arroz de 3 cm de ancho en la base de la bolsa y consecuentemente a
los tratamientos sin drenaje, no se les adicionó la granza. Por otra parte, a los
tratamientos con fertilizante se les aplicó fertilizante 10-30-10 a razón de 6 gramos
por bolsa, una vez cumplidas las tres semanas después de la emergencia.
La siembra se realizó mediante la utilización de semilla pregerminada de la
variedad "Sunrise Solo". Para la preparación de la semilla se eliminó el mucilago
de la parte externa de la semilla, posteriormente se dejó en agua por un periodo
de 12 horas para conseguir una adecuada imbibición, seguidamente las semillas
se envolvieron en papel periódico y se colocaron en una bolsa plástica a la sombra
para favorecer el proceso de pregerminado. Las semillas fueron transplantadas al
momento en que el embrión emitió la radícula.
Las bolsas a utilizadas en la evaluación de los sustratos fueron de plástico
negro de 15 x 25cm, las cuales están provistas de 14 agujeros para favorecer la
salida del exceso de agua.
19
Cuadro 3. Tratamientos utilizados para evaluar el desarrollar de plantas de
papaya a nivel de vivero.
Sustrato
Suelo
Suelo+ Lombricompost (1:1)
Suelo+ Lombricompost (3:1)
Suelo + Bokashi (1:1)
Suelo + Bokashi (3:1)
Tratamiento
Con o sin
drenaje
Con o sin
fertilizante
1
Con
Con
2
Con
Sin
3
Sin
Con
4
Sin
Sin
5
Con
Con
6
Con
Sin
7
Sin
Con
8
Sin
Sin
9
Con
Con
10
Con
Sin
11
Sin
Con
12
Sin
Sin
13
Con
Con
14
Con
Sin
15
Sin
Con
16
Sin
Sin
17
Con
Con
18
Con
Sin
19
Sin
Con
20
Sin
Sin
20
4.4 PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DE LOS SUSTRATOS
Las propiedades físicas que se evaluaron en este trabajo fueron: densidad
aparente, porcentaje de poros y retención de humedad. Los análisis químicos de
los sustratos se realizaron para determinar el grado de fertilidad de los mismos.
4.4.1 Análisis de la densidad real o densidad de partículas
La densidad de partículas de los sustratos se determinó mediante la
metodología propuesta por Arrieta (1999), el método consiste en tomar muestras
de 25 g y depositarlas en una probeta de 250 mL, a la cual se le agregan 100 mL
de agua y se mide el volumen inicial de agua, la muestra se deja en reposo
durante 20 minutos, para luego tomar el volumen final o de desplazamiento de
partículas. En este caso se determinó la densidad de partículas porque ésta
información se requirió en el cálculo de la porosidad, que es una de las
propiedades incluidas en el estudio.
4.4.2 Análisis de densidad aparente
La densidad aparente de los sustratos se determinó mediante la
metodología propuesta por el personal del laboratorio de suelos y aguas de la
EARTH, Arrieta (1999).
La metodología utilizada es la del cilindro y básicamente consiste en lo
siguiente: introducir un cilindro metálico en el sustrato, secar el contenido total del
cilindro en un horno a temperatura entre los 101-105 °C. Una vez que el contenido
está completamente seco, la muestra se saca del cilindro, se desmenuza y se
pesa.
La formula que se utiliza para determinar la densidad aparente es la
siguiente:
Ds = MMS
VM
21
donde:
Ds = Densidad aparente, gcm-3
MMS = Masa de la muestra seca, g.
VM = Volumen de la muestra (Volumen del cilindro), cm3
4.4.3 Determinación del porcentaje de poros
El porcentaje de poros se calculó relacionando la densidad aparente y la
densidad de partículas, mediante la siguiente fórmula:
%P = [ 1 – (Ds / Dp)] 100
donde
P = Porcentaje de poros
Ds = Densidad aparente, gcm-3
Dp = Densidad de partículas, gcm-3
4.4.4 Determinación de la retención de humedad de los sustratos
La evaluación de la retención de humedad se analizó en los sustratos sin
drenaje. Se realizaron dos mediciones, una al momento de saturar los sustratos y
otra 24 horas posteriores a la saturación. Se realizó un análisis de varianza y una
prueba Duncan a los resultados obtenidos, con el fin de determinar si existen
diferencias significativas en cuanto a la capacidad del medio de retener agua en el
sustrato.
4.4.5
Análisis químico de los sustratos
Para determinar el contenido nutricional de los diferentes sustratos, fue
necesario un análisis químico, el cual incluyó los elementos P y K, los cuales
fueron analizados mediante la metodología Olsen modificado. Ca y Mg se
22
determinó mediante extracción con KCl, mientras que el N total se determinó por
medio del método Kjeldahl. Entre otros, se determinó el pH en agua y la materia
orgánica por el método de Walley Black. Estos procesos se encuentran descritos
en el manual de Laboratorio de Suelos de EARTH (Singh y Spaans, 1999).
4.5 VARIABLES EVALUADAS
4.5.1
Diámetro y altura de plantas
A las cinco semanas, después de la emergencia de las plántulas en vivero,
se procedió a evaluar variables como diámetro del tallo (a la altura del cuello de la
planta) y altura (desde el nivel del sustrato hasta el ápice), estas fueron evaluadas
en las plantas de la parcela útil.
4.5.2
Determinación de biomasa
Otras dos variables que se tomaron también en cuenta, fueron el peso seco
total de la raíz y parte aérea. La determinación de biomasa se efectuó después de
realizar la evaluación de altura y diámetro, momento en que se dio como finalizada
la evaluación de campo.
Para determinar la biomasa tanto de la raíz como de la parte aérea, se
procedió a la separación del sustrato por medio del lavado cuidadoso con agua
abundante. Posteriormente, justo a la altura de la inserción del cuello del tallo se
separó la parte aérea de la planta. El peso seco de raíz y parte aérea se determinó
hasta obtener un peso constante, después de permanecer las muestras durante
un período de 72 horas a temperatura de 53 °C.
4.5.3
incidencia de malezas
La incidencia de malezas fue evaluada mediante la determinación de
biomasa (peso seco de raíz y parte aérea). La evaluación consistió en dejar a libre
crecimiento la maleza durante 3 semanas antes de la siembra, con el fin de
23
evaluar el efecto del crecimiento de las malezas en los sustratos con
lombricompost, bokashi y suelo.
24
5 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
5.1 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LOS SUSTRATOS
Según los datos presentados en la figura 1, la mayoría de los sustratos
analizados (con excepción del sustrato Suelo) se encuentran dentro de los rangos
(0,50 y 0,75 gcm-3) recomendados por Poole y Conover (1979), citados por Hine
Densidad aparente (gcm -3)
(1991).
0.90
0.80
0.70
0.60
0.50
0.40
0.30
0.20
0.10
0.00
0,80
0,66
Suelo
0,68
S+L
1:1
S+L
3:1
0,56
0,60
S+B
1:1
S+B
3:1
Sustrato
Figura 1. Densidad aparente de los sustratos empleados en la propagación
de plantas de papaya en vivero.
Estos sustratos fueron favorecidos por las características de los materiales
de baja densidad utilizados en las mezclas, como lo fueron: el lombricompost ( L )
de estiércol de ganado y el bokashi ( B ) elaborado a partir de banano.
25
La ausencia de compactación en los sustratos mencionados anteriormente
es de gran importancia, ya que la densidad aparente está relacionada
directamente con las características físicas del medio. A medida que aumenta la
densidad del sustrato, el espacio poroso disminuye, influyendo directamente en el
movimiento de agua y aire a través del perfil del sustrato.
En el análisis del porcentaje de poros para los sustratos en estudio (figura
2), todos los tratamientos presentan porcentajes de porosidad comprendidos
dentro de un rango aceptable, según fue mencionado por Ansora (1994), el rango
de poros varía desde un 50% en buenos suelos, hasta 95% en sustratos de
Porosidad (%)
maceta.
70.0
60.0
50.0
40.0
30.0
20.0
10.0
0.0
62,3
65,7
S+B
1:1
S+B
3:1
56,1
54,2
Suelo
66,0
S+L
1:1
S+L
3:1
Sustratos
Figura 2.Valores de porcentaje de porosidad en los sustratos analizados.
El sustrato que alcanzó el porcentaje de porosidad más alto fue Suelo +
Bokashi 1:1, con un valor de 66,0 %. Mientras que el sustrato Suelo fue el que
26
presentó la porosidad más baja con 54,2 %. A medida que aumenta el porcentaje
de poro en el sustrato, las raíces presentan una mayor disponibilidad de aire en el
medio, esperando una mayor respuesta de crecimiento en las plantas de papaya.
Según los resultados que se observan en el Cuadro 4, el sustrato Suelo +
Bokashi (1:1) muestra valores significativamente superiores para la retención de
humedad, tanto al momento de saturación como para las 24 horas posteriores; le
sigue el sustrato Suelo + Bokashi (3:1), que se muestra en segunda posición
según los promedios obtenidos en el análisis Duncan. Los sustratos Suelo +
Lombricompost (3:1), Suelo + Lombricompost (1:1) y el Suelo están agrupados en
una tercera posición, presentando los menores valores en la retención de
humedad.
Cuadro 4. Valores promedios de retención de humedad en los sustratos sin
drenaje evaluados, 24 horas después de saturación.
Promedios
-------------------------%-------------------------Sustratos
Saturado
24 horas
S + B (1:1)
79,96 a
69,43 a
S + B (3:1)
66,50 b
59,50 b
S + L (3:1)
60,23 c
55,40 c
S + L (1:1)
60,86 c
54,53 c
Suelo
60,26 c
53,20 c
* Promedios seguidos por letras iguales no son significativamente diferentes al
nivel del 5% de confianza según la prueba Duncan.
Los sustratos con bokashi obtuvieron los promedios más altos de retención
de humedad, principalmente influenciados por los valores de densidad aparente y
porcentaje de poros, favoreciendo en ellos el mejor desarrollo de las plantas de
papaya.
27
5.2 CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DE LOS SUSTRATOS
En el cuadro 5, podemos ver que los valores de pH varía según el tipo de
material utilizado en las mezclas de preparación. El sustrato suelo es el único que
se encuentran dentro del rango óptimo de acidez sugerido por Poole y Conover
(1979), citados por Hine (1991); quienes mencionan que en la propagación de
plantas un sustrato de buena calidad debe poseer un pH que oscile entre 5,0 a
6,5.
Cuadro 5. Contenido nutricional de los sustratos analizados.
Acidez
K
Ca
Mg
CIC
P
M.O.
N
---------------cmol (+) L -1 ----------- --mg L -1-- ----------% ----------
Sustrato
pH
Suelo
5,67
0,01
3,46
2,08
26,1
11,0
7,89
0,050
S + L 1:1
4,83
0,14
3,16
1,80
20,3
34,1
12.68
0,075
S + L 3:1
4,82
0,26
3,08
2,17
25,5
36,2
14,60
0,067
S + B 1:1
7,10
3,27
5,86
4,94
23,9
40,3
18,88
0,075
S + B 3:1
7,20
2,84
5,71
3,70
26,2
30,4
12,57
0,049
Sin embargo, el rango óptimo de pH debe ser tomado en cuenta para los
requerimientos específicos de cada cultivo, es decir los requerimientos de la
papaya. Guzmán (1998) recomienda para papaya aquellos medios con pH que
oscilen entre 6 y 7, por lo tanto, los sustratos Suelo + Bokashi (1:1) y Suelo +
Bokashi (3:1) son los que mejor se ajustan a las condiciones de pH requeridas
para el cultivo de la papaya.
Podemos ver que los sustratos compuestos por lombricompost (S + L 1:1y S
+ L 3:1) muestran los valores más bajos de pH 4,83 y 4,82, respectivamente. El
humus de lombriz es un material que acidificó los sustratos, posiblemente debido a
28
que este componente es a base de estiércol de ganado, el cual por naturaleza
presenta un pH ácido.
Los sustratos compuestos por bokashi presentaron un pH que varían de
neutro a ligeramente básicos, lo que se podría atribuir a la los altos valores
obtenidos en el análisis de bases presentado en el cuadro 5. Es importante
mencionar que el alto contenido de calcio y magnesio se debe principalmente a la
incorporación de cal dolomítica en el proceso de fabricación de bokashi, además
de la alta concentración de bases en la materia prima de fruta de banano utilizada
para la fabricación de bokashi; tal como se puede apreciar en el anexo B.1.
En general los sustratos Suelo + Bokashi (1:1) y Suelo + Bokashi (3:1)
presentaron una mejor composición de nutrimentos, proporcionando el mejor
medio con características químicas favorables para el crecimiento de plantas de
papaya.
5.3 VARIABLES EVALUADAS EN EL CRECIMIENTO DE PLANTAS DE
PAPAYA EN VIVERO
Según el análisis de varianza, se encontraron diferencias significativas al
5% de error solamente entre los sustratos, y para la interacción drenaje x
fertilizante. Las variables fertilizante, drenaje y las interacciones sustrato x drenaje,
sustrato x fertilizante no mostraron diferencias significativas. Los resultados del
análisis de varianza para las variables evaluadas en esta investigación se
presentan en los anexos A.1, A.2, A.3 y A.4.
Según los resultados presentados en el cuadro 6, el sustrato Suelo +
Bokashi 1:1 muestra los promedios significativamente más altos para las variables
altura, diámetro del tallo, peso seco de la raíz y peso seco de la parte aérea;
seguido por el sustrato Suelo + Bokashi (3:1), que muestra los promedios
significativamente más altos de las variables mencionadas anteriormente. Los
sustratos Suelo + Lombricompost (1:1) y Suelo + Lombricompost (3:1) no
29
presentan diferencias significativas entre sí, agrupándose en una tercera posición
según el análisis estadístico de Duncan. En tanto que el sustrato Suelo, presentó
promedios significativamente inferiores en todas las variables evaluadas.
Cuadro 6. Valores promedios de diámetro, altura, peso seco de parte aérea
de las plantas y peso seco de raíz en cada uno de los sustratos
evaluado.
Promedios
Sustrato
Altura (cm)
Diámetro(mm)
Peso seco de
Raíz (g)
Peso seco Parte
Aérea (g)
S+B (1:1)
55,65 a
9,35
a
3,26
a
21,06
a
S+B (3:1)
41,91 b
8,07
b
1,93
b
13,33
b
S+L (1:1)
26,45 c
5,71
c
1,05
c
6,64
c
S+L (3:1)
25,67 c
5,56
c
0,96
c
6,28
c
SUELO
14,58 d
3,36
d
0,35
d
1,96
d
* Promedios seguidos por letras iguales no son significativamente diferentes al
nivel del 5% de confianza según la prueba Duncan.
Los resultados obtenidos en este estudio, indican que la utilización de
bokashi como componente del sustrato, incrementó significativamente el diámetro,
la altura, el peso de la raíz y el peso de la parte aérea de las plantas de papaya
propagadas en vivero. Este resultado se debe a que el sustrato Suelo + Bokashi
(1:1) presentó los mejores contenidos de materia orgánica y nutrimentos,
aportando los mayores valores de potasio, calcio y magnesio, como se muestra en
el cuadro 5. Estos elementos se presentaron en altas concentraciones debido a la
composición química de la fruta de banano y la utilización de cal dolomitica en la
preparación del bokashi fabricado en EARTH.
Además los sustratos con bokashi presentaron características físicas muy
favorables, mostrando valores de densidad aparente, porcentaje de porosidad y
30
retenció de humedad adecuados para brindar una mínima resistencia a la
penetración y desarrollo de raíces, permitiéndole a la planta una buena relación en
el suministro de agua y oxígeno.
En el sustrato suelo se presentaron los menores promedios de crecimiento,
resultando ser un medio deficiente para el desarrollo de plantas de papaya en la
etapa de vivero. Según las características físicas y químicas encontradas en el
suelo utilizado en este trabajo, no resulta ser el material más adecuado para la
propagación de plantas. La mayoría de viveristas de papaya utilizan el suelo de
sus fincas como sustrato, por tal razón, y basados en esta investigación
recomendados la mezcla de suelo con materiales tipo bokashi, con el fin de
proveer un mejor sustrato que permita el desarrollo de plántulas vigorosas y con
un sistema radical optimo para su desarrollo.
Por otra parte, no se encontraron diferencias significativas en cuanto a la
respuesta de las plantas a la dosis de fertilizante 10-30-10 y a la incorporación de
granza de arroz como mejorador del drenaje en los sustratos evaluados (Anexos
A.1, A.2, A.3 y A.4). A pesar de no existir diferencias significativas con la adición
del fertilizante en los sustratos, se pudieron observar pequeños incrementos en los
valores promedios de las variables evaluadas. Posiblemente, las diferencias no
fueron mayores debido a que la dosis de fertilizante empleada (seis gramos por
bolsa), pudo haber sido poca.
Para la interacción drenaje por fertilizante, la cual muestra diferencias
significativas según el análisis estadístico, no se encontró fundamento lógico para
explicar dicho efecto. Resultó difícil interpretar esta interacción, dado que los
efectos principales por separado no presentan diferencias significativas, es por ello
que no se logra obtener una interpretación razonable para esta interacción.
En el análisis de biomasa de peso seco de la raíz y parte aérea de las
malezas (figura 3), se observa que los sustratos Suelo y Suelo + Bokashi,
presentaron respectivamente 1,83 g y 2,46 g de malezas por bolsa, siendo Suelo
31
+ Bokashi el medio que mostró la menor incidencia de malezas. Los sustratos
compuestos por lombricompost, mostraron el doble de la biomasa alcanzada por
Biomasa, por bolsa (g)
el sustrato suelo, alcanzando en promedio 5,23 g de maleza por bolsa.
6
5
4
3
2
1
0
5,23
2,46
Suelo
1,83
Suelo + Bokashi
Suelo +
Lombricompost
Sustrato
Figura 3. Biomasa de malezas alcanzada en los sustratos con suelo, bokashi,
y lombricompost, durante un periodo de 21 días.
La gran cantidad de malezas en el lombricompost, se debió principalmente
al estiércol de ganado utilizado en la elaboración del humus de lombriz, ya que en
este se presenta gran cantidad de semillas de malezas. Según mencionaron
Varela y Urueña (1990), no todo el material orgánico es digerido por el aparato
entérico de la lombriz, es decir, que las lombrices no degradan materiales de tipo
fibroso o con celulosa. Por esta razón, las semillas de malezas no llegan a sufrir
ningún tipo de alteración, quedando listas para germinar una vez se presenten las
condiciones edafoclimáticas adecuadas.
El bokashi presentó la menor cantidad de malezas debido a las
características del material, es decir que en ningún momento el bokashi
32
(elaborado a partir de banano de desecho) es colonizado por semillas de malezas.
La poca cantidad de malezas encontradas en los sustratos Suelo + Bokashi, se
debió principalmente a la cantidad de semillas de malezas presentes en el suelo
utilizado para las mezclas.
33
6 CONCLUSIONES
§
Las propiedades del sustrato y el desarrollo de las plantas en el mismo,
dependen de las interacciones entre los componentes físicos y químicos del
medio de cultivo.
§
Los sustratos que presentaron las mejores condiciones hídricas, tanto de
retención de humedad como de la relación aire-agua, fueron aquellos sustratos
a los cuales se les incluyó bokashi en las mezclas de preparación.
§
El pH de los sustratos varía según el tipo de material utilizado en las mezclas
de preparación. El lombricompost resultó ser un material ácido, que influyó
sobre el pH de los sustratos en los que se utilizó.
§
El tratamiento que presentó el mejor desarrollo vegetal para las variables
diámetro, altura, peso seco de raíz y peso seco de parte aérea, fue el sustrato
Suelo + Bokashi (1:1); seguido por el sustrato Suelo + Bokashi (3:1), que
mostró una segunda posición según los promedios de las variables
mencionadas anteriormente. Los sustratos Suelo + Lombricompost (1:1) y
Suelo + Lombricompost (3:1) no presentan diferencias significativas entre sí,
agrupándose en una tercera posición. En tanto que el sustrato Suelo, presentó
promedios significativamente inferiores en todas las variables evaluadas.
§
Los sustratos compuestos por bokashi, presentaron la menor incidencia de
malezas.
§
Ni la fertilización como complemento de la fertilidad natural de los materiales
orgánicos utilizados, ni la utilización de granza de arroz como mejorador del
drenaje en los sustratos, presentaron efectos significativos en el crecimiento
vegetal de las plantas de papaya en vivero.
34
7 RECOMENDACIONES
Estudiar de manera más a fondo la influencia de la granza de arroz como
mejorador del drenaje en sustratos de vivero.
Utilizar una metodología que permita identificar que tipo de interacción
existe entre la relación drenaje por fertilizante.
35
8 LITERATURA CITADA
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36
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38
9 ANEXOS
Cuadro A 1. Análisis de varianza de la variable altura ( cm ).
FUENTE
G.L
S.C.
C.M.
VALOR F
Pr > F
Bloque
3
195.351
65.117
0.79
0.5018
Sustrato
4
16454.162
4113.541
50.17
0.0001
Drenaje
1
116.645
116.645
1.42
0.2376
Fertilizante
1
0.365
0.365
0.00
0.9471
Sustra x Ferti
4
151.428
37.857
0.46
0.7635
Sustra x Drenaje
4
172.118
43.0.29
0.52
0.7178
Drenaje x Ferti
1
2211.304
2211.304
26.97
0.0001
Error
61
2211.34
81.987
Total
79
5001.188
C.V.= 28%
Cuadro A 2. Análisis de varianza de la variable diámetro (mm)
FUENTE
G.L
S.C.
C.M.
VALOR F
Pr > F
Bloque
3
2.18306
0.72769
0.41
0.7484
Sustrato
4
350.67063
87.66766
49.05
0.0001
Drenaje
1
3.25625
3.25625
1.82
0.1821
Fertilizante
1
0.50881
0.50881
0.28
0.5956
Sustra x Ferti
4
3.18647
0.79662
0.45
0.7751
Sustra x Drenaje
4
3.52373
0.88093
0.49
0.7409
Drenaje x Ferti
1
64.83600
64.83600
36.28
0.0001
Error
61
109.01721
1.78717
Total
79
537.18216
C.V.= 21%
40
Cuadro A 3. Análisis de varianza de la variable peso seco de raíz ( g / planta).
FUENTE
G.L
S.C.
C.M.
VALOR F
Pr > F
Bloque
3
4.904590
1.634863
3.67
0.0168
Sustrato
4
81.381793
20.345448
45.72
0.0001
Drenaje
1
0.023805
0.02805
0.05
0.8179
Fertilizante
1
0.055125
0.055125
0.12
0.7261
Sustra x Ferti
4
0.674037
0.168509
0.38
0.8230
Sustra x Drenaje
4
2.698007
0.674502
1.52
0.2088
Drenaje x Ferti
1
4.195280
4.195280
9.43
0.0032
Error
61
27.145643
0.445011
Total
79
121.078280
C.V.= 44%
Cuadro A 4. Análisis de varianza de la variable peso seco de parte aérea
(g/planta).
FUENTE
G.L
S.C.
C.M.
VALOR F
Pr > F
Bloque
3
114.0931
38.0310
1.49
0.2269
Sustrato
4
3568.1871
892.0468
34.88
0.0001
Drenaje
1
1.9908
1.9908
0.08
0.7812
Fertilizante
1
7.0924
7.0924
0.28
0.6003
Sustra x Ferti
4
20.9009
5.2252
0.20
0.9350
Sustra x Drenaje
4
181.7256
45.4314
1.78
0.1451
Drenaje x Ferti
1
976.2781
376.2781
14.71
0.0003
Error
61
1559.8497
25.5713
Total
79
5830.1178
C.V=51%
41
Cuadro B 1. Análisis químico del bokashi y del banano de desecho utilizado
para la fabricación del mismo.
N
Muestra
pH
Desecho de
Banano # 1
P
K
Ca
Mg
Fe
Cu
Zn
M.O
--------% sobre materia seca--------
-------mg / Kg-------
7,69
0,81
0,12
3,13
0,09
0,15
277
5
10
73,4
Desecho de
Banano # 2
8,56
0,91
0,12
2,99
0,08
0,17
118
14
13
73,3
Bokashi A
10,1
1,24
0,31
3,31
1,47
0,58
3039
25
68
71,3
Bokashi B
9,96
1,29
0,42
2,97
1,86
0,86
3459
24
93
60,3
Fuente: EARTH (1999).
42
%