Colecta de material biológico

Las semillas de A. salmiana se colectaron en septiembre de 2022 y el bagazo de Agave lechuguilla que fue empleado para elaborar la composta se obtuvo en el mes de abril del mismo año, en el ejido Jalpa del municipio de General Cepeda, Coahuila, ubicado a una latitud de 25.5° 30 ́ 10.1” norte, longitud -101° 42 ́ 11.2” oeste y altitud de 1 353 m, temperaturas anuales máxima 24.5 °C y mínima de 11.1 °C y precipitación anual de 409.1 mm (^{CONAGUA 2024}).

El compost fue elaborado en las instalaciones del área de agroecología del Departamento de Botánica, de la Universidad Autónoma Agraria Antonio (UAAAN), durante los meses de agosto-diciembre de 2022. Se preparó una cama sobre el suelo con dimensiones de 1 m por 2.5 m, con una cubierta de bagazo y otra de estiércol de vaca, hasta la formación de cuatro capas de ambos materiales; posteriormente se hidrató y cubrió con un plástico negro, cada cinco días se aplicaron riegos, se homogenizaron manualmente los materiales durante la descomposición, después de cuatro meses el material obtenido, fue tamizado para eliminar material no degradado y favorecer su interacción con los sustratos del estudio.

Establecimiento del experimento

El estudio fue desarrollado en el jardín botánico Ing. Gustavo Aguirre Benavides del Departamento de Botánica en la UAAAN. Las semillas de A. salmiana se limpiaron y se eliminaron aquellas que no fueran viables, una vez seleccionadas, se contabilizaron en lotes de 50 semillas, para posteriormente desinfectarse y sumergirlas en agua durante 24 h. Se establecieron tres tratamientos de sustrato; sustrato A (SA) consistió en 100% de mezcla de peat Moss (agrolita: vermiculita 8:1:1), sustrato B (SB) 50% de mezcla peat Moss y 50% de compost y el sustrato C (SC) fue el 100% de compost.

Los sustratos anteriormente mencionados se hidrataron y vertieron en charolas de plástico sin división de 35 cm de ancho por 60 cm de largo y 5 cm de profundidad con domo y drenaje en el fondo, transcurridas las 24 h de hidratación de las semillas, se retiró el agua y con una pinza se procedió a sembrar 50 semillas por charola. Se tuvieron en total tres charolas por cada tipo de sustrato, cada charola se etiquetó con la fecha inicial de siembra, se cubrieron con un domo de plástico, y se colocaron sobre las mesas del área de aclimatación del Jardín Botánico, a partir del primer día de la siembra se regaron diariamente, durante los primeros 15 días, posteriormente cada tercer día.

Registro de variables agronómicas

Se seleccionaron cinco individuos de cada charola y durante los meses de abril, mayo y junio de 2023 (etapa de crecimiento) se evaluó la longitud de hojas y grosor de la roseta con la ayuda de un flexómetro (Truper®) y vernier (Steren® Digital Caliper), transcurridos nueve meses, las plantas alcanzaron el tamaño y número de hojas adecuados para el trasplante, por lo tanto se realizó la evaluación final de las variables mencionadas anteriormente, además se realizó un muestreo destructivo para obtener los valores de largo de raíz, peso fresco y peso seco como referencia de su crecimiento desde la etapa de germinación y plántula.

Análisis Estadísticos

Se estableció un diseño completamente al azar donde se aleatorizaron los tratamientos, posteriormente se realizó un análisis de medidas repetidas en el tiempo (abril, mayo y junio de 2023), para las variables grosor de roseta y longitud de hoja. Para la evaluación final (diciembre 2023) se realizó el Análisis de varianza de un factor para las variables (grosor de roseta, longitud de hoja, largo de raíz, peso fresco de raíz, peso seco raíz), para cada uno de los análisis se les aplicó la prueba de comparación de medias de Tukey. Los análisis estadísticos se realizaron con el programa computacional estadístico IBM.SPSS 26, con un nivel de significancia de P ≤ 0.05.

Grosor de roseta

El grosor de la roseta fue estadísticamente diferente con el paso del tiempo (F = 69.61, g.l. = 2,84, P = 0.00), así como en la interacción tiempo por tratamiento (F = 17.05, g.l. = 4,84, P = 0.00 ), del mismo modo en cada uno de los meses de crecimiento inicial, hubo diferencia en el grosor de la roseta abril 2023 (F = 12.58, g.l. = 2, 44, P = 0.00), Mayo 2023 (F = 20.45, g.l. = 2, 44, P = 0.00) y junio 2023 (F = 24.85, g.l. = 2, 44, P = 0.00). El tratamiento durante los meses de la etapa de crecimiento (Tabla 1) en el que se alcanzó mayor grosor de roseta fue el compost con peat Moss (SB) con una media de 8.78 mm, seguido por el peat Moss (SA) con 6.62 mm y por último el compost (SC) con 4.18 mm.

Longitud de la hoja

La longitud de la hoja fue estadísticamente diferente para cada uno de los tratamientos con el transcurso de los meses (F = 104.61, g.l. = 2, 84, P = 0.00), así como en la interacción tiempo por tratamiento (F = 17.49, g.l. = 4,84, P = 0.00), los meses abril 2023 (F = 8.21, g.l. = 2, 44, P = 0.01), mayo 2023 (F = 27.98, g.l. = 2, 44, P = 0.00) y junio 2023 (F = 21.41, g.l. = 2, 44, P = 0.00), también se presentaron diferencias entre tratamientos como se indica en el Tabla 1. El tratamiento que registró una mayor longitud de hoja en la etapa de crecimiento fue el sustrato con peat Moss (SB) con una media de 5.25 cm, seguido por el peat Moss (SA) con 4.64 cm y el tratamiento que reportó un menor incremento fue el de compost (SC) con una media de 3.40 cm.

Variables morfométricas (finales)

En la evaluación final de las variables de peso fresco y peso seco de toda la planta, como referencia de su crecimiento desde la etapa de germinación hasta la etapa vegetativa juvenil se obtuvo que, el tratamiento que favoreció el crecimiento de las estructuras vegetativas de la planta fue el de compost más peat Moss, seguido del sustrato de peat Moss 100% y por último el de solo compost, además, fueron estadísticamente diferentes para grosor de roseta (F = 30.83, g.l. = 2, 39, P = 0.00), longitud de hoja (F = 15.45, g.l. = 2, 39, P = 0.00), largo de raíz (F = 24.66, g.l. = 2, 39, P = 0.00), peso fresco (F = 25.73, g.l. = 2, 39, P = 0.00), sin embargo para la variable peso seco únicamente se observó diferencia numérica (F = 1.068, g.l. = 2, 39, P = 0.354), como se puede observar en la tabla 2.

Grosor de roseta

El grosor de la roseta fue mayor en las plántulas del sustrato SB, que contenía una proporción de 50% de compost (bagazo de lechuguilla con estiércol) y 50% de la mezcla de peat Moss: agrolita: vermiculita, materiales que aportan tanto materia orgánica, con características más apropiadas para la aireación y retención del agua, necesarias para la nutrición y crecimiento de las planta, diversos autores han analizado el crecimiento de diferentes especies de Agave con sustratos orgánicos de distintas fuentes. En el estudio de ^{Cruz et al. (2019)} reportaron que al incrementar la cantidad de turba en el sustrato (66.6 y 75 %) las plantas de A. americana alcanzaban un tamaño mayor lo que indicaba que el incremento de tamaño se encuentra en función de la cantidad de materia orgánica disponible y de la fertilización básica con la solución Steiner (100 %) en conjunto con arena lo que proporcionó aireación y filtración.

Por otra parte ^{Prisa (2023)} indicó que la calidad de las plantas cultivadas está estrechamente influenciado por las propiedades físico-químicas de los sustratos utilizados, los resultados de su investigación, al utilizar compost de material vegetal y bagazo de olivo en diferentes concentraciones como sustrato para el crecimiento de A. victoria-reginae y A. striata demostraron que el crecimiento de las plantas se relaciona directamente con la proporción de compost empleado, que en su caso fue el derivado del bagazo de olivo el que dio mejores resultados.

Longitud de hoja

En las hojas se encuentra el tejido especializado en realizar la fotosíntesis, presenta estomas necesarios para la transpiración, en las plantas que crecen en ambientes áridos se han observado algunas modificaciones como el área foliar, su orientación respecto a la incidencia de la luz, la estructura carnosa resultado de la acumulación de agua en las vacuolas del tejido parenquimático, además de la presencia de abundantes fibras que les dan rigidez y evitan la deformación de las hojas (^{Nieto et al. 2016}). Esta variable puede ser un índice de la actividad metabólica, ya que este incremento está relacionado con la condición nutricional del sustrato, así como por la interacción con otros factores abióticos como temperatura, humedad y pH (^{Carrillo-Sauceda et al, 2022}). De forma similar ^{Arrazola-Cárdenas et al. (2020)} evaluaron el crecimiento de plántulas de A. salmiana en dos sustratos, uno a base de perlita y tezontle, y el otro a base de una mezcla de aserrín de quiote de agave y perlita más el riego con solución Steiner, obtuvieron una mayor longitud y ancho de las hojas, así como del número de hojas desplegadas, al recibir el riego con solución Steiner al 25% en sustrato de perlita y tezontle. Por su parte, ^{Ríos-Ramírez et al. (2021)} al evaluar el crecimiento de plantas de A. angustifolia al aplicar diferentes concentraciones de ferti-riego, obtuvieron incrementos en la longitud y volumen de las hojas en relación positiva a la cantidad de nutrimentos que recibían. Al considerar que la nutrición mineral es necesaria para favorecer el crecimiento y desarrollo de las plantas que reciben fertilización por vía riego o bien contenida en el sustrato, como lo fue el compost que se implementó en el presente estudio, de la misma forma que, ^{Morales-Maldonado et al. (2022)} demostraron que los mejores resultados para las variables agronómicas que evaluaron en hojas A. salmiana los obtuvieron al utilizar un sustrato de 75% de humus de lombriz, 20% de arena y 5% de suelo de hojarasca, un sustrato enriquecido con materia orgánica.

Variables morfométricas de desarrollo

Una vez transcurrido el tiempo establecido para el crecimiento de las plantas, los mayores valores de longitud de hoja y grosor de roseta se obtuvieron en los agaves que crecieron en el sustrato SB, tal como se registró en las primeras etapas de crecimiento y consideradas estadísticamente diferentes, comparadas con las mediciones de los otros dos sustratos utilizados. Estos resultados coinciden con lo propuesto por ^{Fregoso-Zamorano et al. (2023)} quienes indicaron que, el rendimiento del cultivo de A. tequilana se incrementa y optimiza cuando hay un aporte nutrimental, como los que ofrecen los abonos orgánicos y el compost. En este trabajo, el bagazo de lechuguilla composteado con estiércol de bovino, fue el elemento nutricional que contribuyó al crecimiento de las plantas, resultados similares reportaron ^{Rosales-Serna et al. (2022)} al obtener mayores diámetros de roseta en plantas de maguey cenizo (Agave durangensis) al adicionar compost como nutriente comparado con la fertilización comercial. ^{Dominguez y Espinoza (2021)} obtuvieron resultados similares a los del presente estudio utilizando peat Moss y tierra negra, obteniendo un incremento en la disponibilidad de nutrientes y en consecuencia un mejor desarrollo de la raíz.

Los valores de la longitud de la raíz fueron estadísticamente mayores en los sustratos B y A con con respecto a la longitud en las plantas del sustrato C, los dos primeros sustratos tienen agrolita y perlita, materiales inertes adicionados para favorecer la porosidad al sustrato permitiendo la formación de espacios que retienen la humedad (^{Enriquez-del-Valle et al. 2023}). Esta condición permite la expansión de las raíces para mejorar la absorción de agua y nutrientes, de igual manera ^{Sánchez et al (2020)} reportaron una mayor longitud de raíces de Agave anguistifolia cuando crecieron con mezclas de componentes orgánicos (turba y tierra de maceta) e inorgánicos (arena y gravilla) respecto a las de la mezcla testigo (inorgánicos). En el presente estudio se atribuye el bajo crecimiento de las raíces en el sustrato C, a la textura altamente compacta que adquirió el compost con el riego constante, que limitan los espacios de aire y en consecuencia el crecimiento de las raíces.

El uso de compost mezclado con peat Moss, es una alternativa que disminuye los costos de producción y favorece el desarrollo de estructuras anatómicas como las hojas y raíces, ^{Caballero-Salinas et al. (2020)} indicaron que el uso de sustratos alternativos para la germinación y el crecimiento de plantas es necesario, debido a que uno de los materiales más comunes que se utilizaba para dichos fines, es el peat Moss, sin embargo su costo es elevado y en los últimos años se ha puesto especial atención en su uso, ya que proviene de un musgo que ha sido explotado indiscriminadamente.

En el estudio realizado por ^{Ríos-Ramírez (2021)} reportaron que si las plantas reciben los nutrientes necesarios para la cumplir con sus funciones metabólicas como lo es la fotosíntesis, su eficiencia para la asimilación de C constituye aproximadamente de un 40 a 50% de la materia seca vegetal y el cual se interpreta como la producción de materia orgánica. Los resultados obtenidos con relación a los valores de peso fresco fueron de 3.85 g en SB seguido por SA (2.11 g) y por último SC (1.16 g) en correspondencia a las variables de longitud de hoja y diámetro de roseta que se presentaron en el mismo orden de acuerdo al sustrato utilizado (B, A y C). ^{Bänzinger et al. (2016)} reportan que en las plantas jóvenes se acumula una mayor cantidad de agua, debido a su demanda en procesos fisiológicos como el transporte de minerales y fotosínteis, por lo tanto su peso fresco va en aumento y en consecuencia, el incremento de los valores de peso seco, así mismo, ^{González et al (2018)} relacionan los valores de peso seco estrechamente, con los procesos metabólicos de la fotosíntesis y respiración, pero, percibiendo fluctuaciones ligadas a los factores climáticos, así como a las características propias de las plantas (estructura foliar y etapa fenológica).

De forma similar ^{Morales-Maldonado et al. (2022)} reportaron valores mayores en el peso fresco en las plantas A. salmiana que crecieron en sustratos con mayor contenido de materia orgánica (75-50% de humus de lombriz), en A. potatorum también se registraron valores de peso fresco mayores en plantas que recibieron fertilización en dosis altas respecto a las de menor dosis, por otra parte el incremento del peso se pudo haber atribuído a la longitud de las raíces y la capacidad que tienen al absorber agua y aumentar el peso per se. El peso seco de las plantas que crecieron en sustrato B obtuvieron un valor de 0.32 g, en el A y C de 0.17 g y 0.14 g respectivamente, sin observarse una diferencia estadística, al respecto ^{Canales-Sosa et al (2021)} refiere que la materia seca es un aspecto agronómico indicador de la nutrición de los cultivos sugiriendo utilizar abonos orgánicos como opción para favorecer la productividad de los agaves.