Introducción

El pez diablo pertenece al género Plecostomus, forma parte del orden Siluriformes y la familia Loricariidae, a la cual pertenecen los peces gato acorazados de Sudamérica (^{Reis et al., 1990}). Se localizan principalmente en cuerpos de agua lóticos, hacia las zonas más profundas, escondidos entre las rocas, troncos, ramas y raíces, esto para alimentarse y evitar ser depredados (^{Sakurai et al., 1992}).

El pez diablo es considerado una especie invasiva en la presa El Infiernillo, por modificar su rango de distribución natural como consecuencia de las actividades antropogénicas. Este pez ha provocado la baja captura de tilapia (Oreochromis aureus), especie de interés comercial, al incrementar su población, estimándose una relación de 19:1, y consecuentemente que la actividad de pesca pase a ser de segunda importancia como alternativa económica (^{Mendoza-Alfaro et al., 2009}). Las alternativas propuestas para disminuir la población de Plecostomus en la presa El Infiernillo son principalmente su consumo en fresco, su transformación en harina para utilizarla en la formulación y elaboración de dietas de animales, y como abono orgánico para la producción de hortalizas por su alto contenido de nitrógeno (^{Roinila, 1998}). Estas acciones podrían coadyuvar a reducir el impacto ecológico y sanitario, propiciado por el manejo inadecuado de esta especie, y socio-económico, ya que le daría un valor agregado a este recurso natural actualmente desaprovechado en la región.

Por otra parte, la calabacita (Cucurbita pepo L.) es uno de los cultivos más importantes en México por su alta rentabilidad, fácil manejo y gran demanda de mano de obra (^{Schwentesius y Gómez, 1994}). El intervalo térmico para germinar la semilla está comprendido entre 21 y 35 ºC, y la temperatura de crecimiento puede situarse entre los 18 y 35 ºC. Los requerimientos óptimos para su desarrollo son suelos de textura media, ricos en materia orgánica y provistos de nutrimentos, es una hortaliza medianamente resistente a la salinidad, puede resistir la acidez hasta un pH cercano a 5.5 (^{Maroto, 1989}). Para un buen desarrollo vegetativo y producción de fruto, Conabio (2006) señala una dosis de fertilización de 200-225 kg de nitrógeno, 100-125 kg de fósforo y 250-300 kg de potasio por hectárea, en tanto que la ^{Secretaria de Desarrollo Rural de Puebla (2009)} recomienda la dosis 215-115-275 (N-P-K respectivamente).

El nitrógeno es considerado como el motor principal de la producción vegetal, ya que influye considerablemente sobre la calidad del fruto y especialmente en el contenido y valor de las proteínas del mismo (^{Finck, 1988}). La adición de materia orgánica al suelo agrícola es una práctica importante para mejorar sus propiedades fisicoquímicas y consecuentemente incrementar su productividad (^{Usman et al., 2004}). Sin embargo, ^{Vanlauwe et al. (2001)} señalan que tanto los fertilizantes químicos como los abonos orgánicos son necesarios para incrementar la producción vegetal, ya que los fertilizantes orgánicos mantienen las propiedades físicas y químicas del suelo, mientras que los fertilizantes minerales proveen cantidades suficientes de nutrimentos durante el período de su máxima absorción. Los abonos orgánicos son ampliamente recomendados para los terrenos dedicados al cultivo de hortalizas, ya que contienen los elementos requeridos para una buena nutrición de las plantas; algunos abonos orgánicos utilizados son estiércol, gallinaza, compost, sangre seca, cuernos y huesos, entre otros (^{Turchi, 1990}). La harina de pescado es una buena alternativa como abono orgánico, ya que sus características químicas indican valores altos de nitrógeno (7.74%) y de cenizas (34.7%), por lo que puede ser utilizada en la nutrición vegetal, como complemento parcial del fertilizante inorgánico nitrogenado (^{Mendoza-Alfaro et al., 2009}).

La disponibilidad del nitrógeno a la planta depende del tamaño de partícula, de tal manera que cuanto más pequeña sea ésta, más fácilmente es liberado del suelo y absorbido por la planta (^{Paterson, 1970}), así mismo se recomienda incorporar los residuos orgánicos con anticipación a la siembra, para que se produzca una descomposición previa a la germinación de la semilla y la emergencia de las plantas y haya una mayor disponibilidad de nutrimentos (^{PPI, 1988}).

Por lo anteriormente señalado, el objetivo de la investigación fue evaluar la interacción del tamaño de partícula y el tiempo de aplicación pre-siembra de la harina de pescado como complemento del fertilizante inorgánico sobre el desarrollo y producción del cultivo de calabacita.

Materiales y métodos

La investigación se realizó en un invernadero tipo de dos aguas en el CIIDIR-IPN-MICH, ubicado en la ciudad de Jiquilpan, al noroeste del estado de Michoacán y delimitado por los paralelos 19° 52’ 54” y 20° 03’ 02” N y los meridianos 102° 39’ 33” y 102° 56’ 16” O. El clima predominante según la clasificación Köppen modificada por ^{García (1973)} es semicálido subhúmedo con lluvias en verano (A) C (wo) (w), con una precipitación media anual de 600 a 800 mm y temperatura que oscila entre 10.4 y 25.4 °C, para un promedio anual de 19 °C (^{Villaseñor, 2005}). Dentro del invernadero y durante la fase experimental, la temperatura máxima osciló entre 25 y 35 oC y la mínima entre 15 y 17 oC. Los suelos son de tipo vertisol en su mayoría (^{SPP, 1981}), caracterizados por su color oscuro, alto contenido de arcillas expandibles (mayor de 30%) y en alguna época del año presenta grietas de más de 1 cm de diámetro, con 1 a 6% de materia orgánica; generalmente se ubican en regiones con periodos secos por varios meses (^{Brady y Weil, 1999}).

El experimento se desarrolló con plantas de calabacita variedad Grey Zucchini, de alta adaptabilidad a diversas regiones. La siembra se hizo en bolsas de plástico de 20 L de capacidad con suelo tipo arcilloso, el cual presentó características físicas y químicas que se describen en el Cuadro 1. Se utilizó un diseño experimental factorial con arreglo combinatorio y una distribución completamente al azar con tres repeticiones, cada unidad experimental constó de cinco plantas por tratamiento. Los cinco tamaños de partícula de la harina de pescado (2.38-5 mm, 1.19-2.38, 0.84-1.19, 0.5-0.84 y < 0.5 mm) se aplicaron en tres fechas diferentes (56, 28 y cero días en presiembra) y de la combinación de estos factores resultaron 15 tratamientos y un testigo fertilizado con 100% de N mineral a base de urea (Cuadro 2). En todos los tratamientos se aplicó la formula de fertilización 200-200-200 (N-P-K respectivamente)(^{Kolota y Slociak, 2006}), proveyendo el nitrógeno con 50% de harina de pescado y 50% de urea (^{Juroszek et al., 2008}). El nitrógeno en forma de urea se aplicó en dos fechas, la mitad al momento de la siembra y el resto 30 días después de la misma, de acuerdo a lo señalado por ^{Paris (1996)}. Las plantas se regaron con un sistema de riego por goteo.

Cuadro 1 Características físicas y químicas del suelo utilizado para el desarrollo del cultivo de la calabacita durante la presente investigación. 

Cuadro 2 Tratamientos de la combinación de los tamaños de partícula y los tiempos de aplicación de la harina de pescado. 

La harina de pescado se proveyó en una sola aplicación en las fechas establecidas según los tratamientos. Como fuente de fósforo se utilizó superfosfato de calcio triple (46% de P₂O₅) y para el potasio se seleccionó el cloruro de potasio (60% de K₂O), ambos aplicados en su totalidad al momento de la siembra.

La temperatura ambiental se midió diariamente con un termómetro de mínimas y máximas marca Brannan ubicado en el interior del invernadero, la temperatura del suelo se registró en este mismo período con termómetros manuales marca VWR Easy Read en los diferentes tratamientos.

Para valorar la eficacia de los tratamientos se consideraron las siguientes variables: porcentaje de germinación, número de hojas, peso fresco de la planta, producción, longitud y diámetro del fruto (^{Dasgan y Bozkoylu, 2007}). El número de hojas se midió quincenalmente durante el ciclo de cultivo, mientras que la producción, longitud y diámetro del fruto se realizó diariamente durante 36 días. Cabe señalar que los frutos se cortaron cuatro días después de la apertura de la flor femenina (^{Menezes et al., 2005}).

Durante el ciclo vegetativo y productivo del cultivo, se tomaron las medidas fitosanitarias pertinentes para controlar plagas y enfermedades con la aplicación de productos orgánicos tales como hongos entomopatógenos y concentrados de ajo y canela para sustituir la aplicación de agroquímicos (^{Velasco y Nieto, 2005}).

El análisis de varianza y la comparación de promedios se realizaron mediante la prueba de Tukey, con un nivel de significancia de 0.05, utilizando el programa Statistical Analysis System (^{SAS Institute, 1988}).

Resultados y discusión

Los resultados del análisis de varianza para el diseño experimental utilizado, indicaron que no hubo interacción significativa entre el tamaño de partícula y el tiempo de aplicación (P > 0.05), aunque sí fue significativo (P = 0.0002) el tiempo de aplicación de las variables estudiadas. Sin embargo, al considerar en el análisis estadístico el efecto del testigo dentro de cada factor, sí hubo diferencias significativas entre tratamientos.

La aplicación de la harina de pescado 56 y 28 días en pre-siembra, promovió la emergencia de la planta de calabacita 4 días antes con respecto a la aplicación al momento de la siembra. El rango de germinación de esta hortaliza concordó con lo señalado por ^{Swiader et al. (1994)} que es de 8 a 12 días. La temperatura del suelo cultivado con calabacita estuvo influida por la adición de la harina de pescado, al aplicar los riegos se observó un ligero ascenso de entre 2.5 y 3 °C en el suelo donde se aplicó el abono orgánico en sus diferentes tamaños, lo cual puede ser indicativo de la actividad microbiana en el suelo (^{Follett et al., 1981}) y la causa de la promoción temprana de la emergencia. Cabe señalar que la temperatura del suelo donde no se aplicó harina de pescado, sólo se incrementó 1.5 °C.

No hubo diferencias significativas en el porcentaje de germinación de las semillas del tratamiento testigo (77.78%), comparado con los tratamientos con base en los diferentes tamaños del producto orgánico (68.89%), incluso este último valor estuvo por debajo del estándar mínimo de germinación de 75% sugerido por ^{Nepi y Pacini (1993)}.

En relación al factor tiempo de aplicación, el porcentaje de germinación de la semilla, fue estadísticamente mayor con la aplicación de harina de pescado 56 días antes de la siembra (DAS) con los cinco tamaños de partícula (84.86%), comparado con los tratamientos de 28 y cero días de anticipación (61.33%) (Figura 1). Este efecto pudo deberse a la inhibición de la germinación de la semilla durante la fase termofílica, como indican ^{Lasaridi y Stentiford (1998)}.

Figura 1 Porcentaje de germinación de la semilla de calabacita en función del tiempo de aplicación pre-siembra de la harina de pescado. Letras iguales entre líneas, no son estadísticamente diferentes, según la prueba de Tukey (P ≤ 0.05). 

Las plantas que recibieron el abono orgánico en sus diferentes tamaños de partícula presentaron desarrollo vegetativo estadísticamente similar a las plantas testigo a los 28 y 42 días después de la siembra (DDS), lo cual coincide con lo encontrado por ^{Aiyelaagbe y Abiola (2008)}; sin embargo, al final del ciclo de desarrollo, 56 DDS, si se observaron diferencias estadísticas (P ≤ 0.05), porque las plantas a las que se aplicó la harina de pescado con un tamaño de partícula de 0.84 - 1.19 mm y 0.5 - 0.84 mm presentaron menor número de hojas (Cuadro 3).

^† Días después de la siembra. ^‡ Letras distintas en la misma columna indican diferencias significativas, según la prueba de Tukey (P ≤ 0.05).

Cuadro 3 Número de hojas por planta en función del tamaño de partícula de la harina de pescado en diferentes días después de la siembra. 

Las plantas que se desarrollaron al aplicar el abono orgánico 56 y 28 DAS, presentaron un desarrollo vegetativo estadísticamente superior a los 28 DDS, comparado con las plantas abonadas al momento de sembrar (cero días), lo cual se reflejó en el número de hojas (Cuadro 4); esto puede ser atribuido a la menor disponibilidad de nutrimentos para las plantas a las que se les aplicó el abono orgánico al momento de la siembra (^{Xu et al., 2003}). Cabe señalar que no se observaron diferencias estadísticas entre las plantas abonadas orgánicamente en diferentes tiempos y las que recibieron el fertilizante químico, a partir de los 42 y hasta los 56 DDS (Cuadro 4), lo cual coincide con lo encontrado por ^{Prasad et al. (2004)}.

^† Días después de la siembra. ^‡ Letras distintas en la misma columna indican diferencias significativas, según la prueba de Tukey (P ≤ 0.05).

Cuadro 4 Número de hojas por planta en función del tiempo de aplicación de la harina de pescado en diferentes días después de la siembra. 

En la Figura 2, se aprecia que no hubo diferencia estadística significativa en la variable peso fresco, entre las plantas abonadas orgánicamente con diferente tamaño de partícula y las plantas testigo (P = 0.167).

Figura 2 Peso fresco de la planta de calabacita en función del tamaño de partícula de la harina de pescado utilizada como abono. Letras iguales entre barras, no son estadísticamente diferentes, según la prueba de Tukey (P ≤ 0.05). 

Las plantas abonadas orgánicamente al momento de la siembra, presentaron mayor peso fresco (426.91g) y fueron las únicas que mostraron diferencia estadística significativa respecto a las abonadas 28 días antes de sembrar (322.05 g) (Figura 3). Resultados similares fueron reportados por ^{Abdel-Ghani y Bakry (2005)} en el cultivo de sorgo, quienes encontraron que el peso fresco de las plantas fue mayor con la adición de estiércol de pollo al momento de la siembra.

Figura 3 Peso fresco de planta de calabacita en función del tiempo de aplicación pre-siembra de la harina de pescado utilizada como abono. Letras iguales entre barras, no son estadísticamente diferentes, según la prueba de Tukey (P ≤ 0.05). 

La producción de fruto inició a los 33 DDS, 15 días antes de lo que reportan ^{Sedano et al. (2005)}. Como se observa en el Cuadro 5, las plantas abonadas con harina de pescado presentaron producción de calabacita estadísticamente (P ≤ 0.05) superior al testigo durante los primeros 18 días del ciclo productivo, lo que indica que la harina de pescado promueve la producción temprana de frutos (^{Schultz, 1989}). La producción promedio final fue estadísticamente igual entre las plantas tratadas con el fertilizante mineral (testigo) y las plantas abonadas con harina de pescado, excepto con el tamaño de partícula de 0.84-1.19 mm, en donde se observó diferencia estadística significativa. Al respecto ^{Xu et al. (2003)}, indican que uno de los problemas de la producción orgánica es la disminución del rendimiento, aunque en este trabajo no es aplicable para todos los tratamientos. También se observó que las plantas testigo presentaron estadísticamente frutos de mayor longitud y diámetro, en relación a los tratamientos donde se aplicó harina de pescado con diferente tamaño de partícula (Cuadro 5), lo cual coincide con lo encontrado por ^{Dasgan y Bozkoylu (2007)}.

^† Días después de la siembra. ^‡ Letras distintas en la misma columna indican diferencias significativas, según la prueba de Tukey (P ≤ 0.05).

Cuadro 5 Producción, longitud y diámetro de calabacita abonada con diferente tamaño de partícula de harina de pescado. 

La producción promedio total fue estadísticamente igual en los tratamientos de harina de pescado aplicado a los 56, 28 y 0 DAS, incluso en el tratamiento testigo, aún cuando hubo diferencias significativas en la producción obtenida entre los 33 y 51 DDS. Las plantas testigo y las que recibieron el abono orgánico al momento de la siembra presentaron estadísticamente frutos de mayor longitud y diámetro en comparación con las plantas que se abonaron orgánicamente a los 28 y 56 DAS (Cuadro 6).

^† Días después de la siembra. ^‡ Letras distintas en la misma columna indican diferencias significativas, según la prueba de Tukey (P ≤ 0.05).

Cuadro 6 Producción de calabacita y tamaño del fruto en función del tiempo de aplicación pre-siembra de la harina de pescado. 

Los cambios que ocurrieron en las propiedades edáficas después de la aplicación de la harina de pescado, fueron los siguientes: el pH disminuyó alrededor de una unidad con respecto a la condición del suelo original. Estos resultados coinciden con ^{Labrador (1996)} y ^{Fassbender (1986)}, quienes establecieron que la adición de materia orgánica acidifica el medio, independientemente de los diferentes tamaños y fechas de aplicación (Cuadro 7).

^† Conductividad eléctrica; ^‡ Materia orgánica; ^§ Tamaño de partícula: A = 2.38 - 5 mm; B = 1.19 - 2.38 mm; C = 0.84 - 1.19 mm; D = 0.5 - 0.84 mm y E = < 0.5 mm. Tiempo de aplicación de la harina de pescado: X = 56 días pre-siembra,Y = 28 días pre-siembra, Z = 0 días.

Cuadro 7 Características físicas y químicas del suelo al final del cultivo de calabacita. 

La conductividad eléctrica se incrementó al doble con respecto al inicio del experimento, y los mayores valores se manifestaron donde se aplicó la harina de pescado al momento de la siembra. Es común que la conductividad eléctrica se eleve, debido a que la mineralización de la materia orgánica produce un aumento en la concentración de nutrimentos (^{Bueno et al., 2007}).

Por otra parte, la nula diferencia significativa entre la aplicación de la harina de pescado y el testigo, se atribuye a que probablemente la harina aportó una cantidad significativa de nitrógeno que complementó la fertilización de este elemento. Como se observa en el Cuadro 7, las cantidades de nitrógeno en el suelo de los tratamientos en los que se aplicó abono orgánico y fertilizante inorgánico son comparables a las del suelo utilizado inicialmente, posiblemente se debe a que al final del ciclo del cultivo, las plantas ya habían absorbido el nitrógeno aportado por estas fuentes; lo cual concuerda con lo reportado por ^{Deenik et al. (2005)} quienes indican que la harina de pescado contiene un 9.4% de N, 2.7% de P, y 0.8% de K. Así como, una relación C:N de 4.8, situación que permite que al incorporarse al suelo húmedo, esta pueda mineralizarse en cuatro semanas. En cuanto a la materia orgánica, los valores registrados son comparables a los del suelo utilizado, porque ésta tiende a descender debido a su mineralización y a la consiguiente pérdida de carbono en forma de anhidro carbónico (^{Zucconi y Bertoldi, 1987}). Para el caso de P, K, Ca, Mg y Na, tienden a incrementarse al término del cultivo debido a que estos elementos no se pierden como es el caso del nitrógeno, sino que se van concentrando (^{Inbar et al., 1993}; ^{Wiart, 1994}).

Conclusiones