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Revista Chapingo. Serie horticultura
versión On-line ISSN 2007-4034versión impresa ISSN 1027-152X
Rev. Chapingo Ser.Hortic vol.24 no.1 Chapingo ene./abr. 2018
https://doi.org/10.5154/r.rchsh.2017.02.013
Artículo científico
Efecto de biofertilizantes en el crecimiento de sábila (Aloe barbadensis Miller) y calidad de gel en diferentes contenidos de humedad del suelo
1Universidad Autónoma Chapingo, Unidad Regional Universitaria de Zonas Áridas. Carretera Gómez Palacio-Chihuahua km 38, Bermejillo, Durango, C. P. 35230, MÉXICO.
2Centro Nacional de Investigación Disciplinaria en Relaciones Agua, Suelo, Planta, Atmósfera. Canal Sacramento km 6.5, Zona Industrial 4ta Etapa, Gómez Palacio, Durango, C. P. 35140, MÉXICO.
3Oregon State University. 120 Withycombe Hall, Corvallis, Oregon, P. C. 97331, USA.
La sábila (Aloe barbadensis Miller) es una planta tolerante al déficit hídrico. Los productos obtenidos de la hoja tienen un valor comercial alto en las industrias médica, alimenticia y cosmetológica. El objetivo del estudio fue evaluar el crecimiento y desarrollo de plantas de sábila (Aloe barbadensis M.) y la calidad de su gel al aplicar extracto de guano de murciélago (EGM) y extracto de algas marinas (EAM) en diferentes contenidos de humedad del suelo. Se usó un diseño de bloques al azar en parcelas subdivididas con tres repeticiones. Las parcelas grandes fueron los contenidos de humedad del suelo: bajo (13 a 17 %), medio (18 a 22 %) y alto (23 a 27 %); las parcelas medianas las dosis de EGM (0 y 20 L∙ha-1∙año-1), y las parcelas chicas las dosis de EAM (0 y 20 L∙ha-1∙año-1). A los 152, 238 y 458 días después de la primera aplicación de los biofertilizantes (DDPAB), se midió la altura de planta (cm), longitud, ancho y grosor de hoja (cm), peso del gel (g) y concentración de sólidos solubles totales (SST, %) en el gel. El ancho y grosor de hojas fueron mayores cuando el contenido de humedad del suelo estuvo próximo a capacidad de campo (23 a 27 %); en tanto que, la longitud y ancho de hoja fueron mayores en las dos primeras evaluaciones cuando el contenido de humedad fue medio (18-22 %). La concentración de SST no mostró diferencias estadísticas significativas (P ≤ 0.05) en ningún tratamiento. Al final del ciclo de evaluación (458 DDPAB), el EGM incrementó el ancho y grosor de la hoja.
Palabras clave: nutrición vegetal; zonas áridas; valor agregado; estrés hídrico
Aloe (Aloe barbadensis Miller) is a water deficit-tolerant plant. Products obtained from the leaf have a high commercial value in the medical, food and cosmetological industries. The aim of this study was to evaluate the growth and development of aloe (Aloe barbadensis M.) plants and the quality of its gel when applying bat guano extract (BGE) and seaweed extract (SE) in different soil moisture contents. A split-plot randomized block design was used with three replicates. The large plots were soil moisture contents: low (13 to 17 %), medium (18 to 22 %) and high (23 to 27 %); the medium plots were the BGE doses (0 and 20 L∙ha-1∙year-1), and the small plots the SE doses (0 and 20 L∙ha-1∙year-1). At 152, 238 and 458 days after the first application of the biofertilizers (DAFAB), plant height (cm), leaf length, width and thickness (cm), gel weight (g) and concentration of total soluble solids (TSS, %) in the gel were measured. Leaf width and thickness were higher when the soil moisture content was close to field capacity (23 to 27 %), while leaf length and width were higher in the first two evaluations when the moisture content was medium (18-22 %). The TSS concentration did not show significant statistical differences (P ≤ 0.05) in any treatment. At the end of the evaluation cycle (458 DAFAB), BGE increased leaf width and thickness.
Keywords: plant nutrition; arid zones; added value; water stress
Introducción
La sábila (Aloe barbadensis M.) presenta un metabolismo ácido crasuláceo (CAM, por sus siglas en inglés), lo que la hace tolerante al déficit hídrico. Por sus características, es un cultivo que se adapta a diferentes ambientes, desde los climas áridos hasta los tropicales y subtropicales (Borland, Griffiths, Hartwell, & Smith, 2009; Nobel & Zhang, 2006; Winter, Aranda, & Holtum, 2005), por lo que se considera como una alternativa viable de producción para áreas agrícolas marginales de disponibilidad hídrica baja, suelos superficiales con bajo contenido de materia orgánica y otros factores limitantes presentes en las zonas áridas de México.
Los productos obtenidos de la hoja de sábila, como el jugo, gel o polvo, tienen valor comercial alto en las industrias médica, alimenticia y cosmetológica (Eshun & He, 2004; Ni, Turner, Yates, & Tigard, 2004). Lo anterior debido a que fortalece el sistema inmunológico, es auxiliar en el tratamiento de quemaduras, restablece el sistema digestivo, entre otros (Pedroza-Sandoval & Gómez-Lorence, 2006).
El contenido de agua en los tejidos vegetales determina el estado de turgencia de las células y el volumen de las hojas. En el caso de las plantas suculentas como la sábila, este parámetro repercute en la cantidad y calidad de gel (Delatorre-Herrera, Delfino, Salinas, Silva, & Cardemil, 2010; Murillo-Amador et al., 2015). Se ha reportado que el estrés hídrico moderado puede favorecer la concentración de los sólidos solubles totales (SST) en el gel, aspecto que le da mayor valor en el mercado (Delatorre-Herrera et al., 2010).
Actualmente, se continúan explorando técnicas agronómicas que permitan mejorar la cantidad y calidad de las hojas de sábila (Cardarelli et al., 2013; Murillo-Amador et al., 2015; Pedroza-Sandoval et al., 2015), para satisfacer la demanda en el mercado nacional e internacional. En particular, el mercado asiático y europeo solicitan gel, polvo o jugo de sábila de origen orgánico (Pedroza-Sandoval & Gómez-Lorence, 2006). No obstante, cuando la sábila se produce en forma orgánica, sus derivados tienen un sobreprecio de hasta 30 % en el mercado (Gómez-Tovar, Gómez-Cruz, & Schwententesius-Rindermann, 1999).
Por lo anterior, se han estudiado diferentes fuentes de fertilización orgánica, como el uso de estiércoles (Quiroga-Garza, Cueto-Wong, & Figueroa-Viramontes, 2011), extractos orgánicos (Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura [FAO, por sus siglas en inglés], 2013), composta producida a base de residuos orgánicos bioprocesados por la acción de lombriz de california (Eisenia foetida Savigny, 1826) (Calzada-Rivera & Pedroza-Sandoval, 2005; Pedroza-Sandoval et al., 2015), extracto de algas (Aba-Guevara et al., 2016; Canales-López, 1999), ácidos húmicos (Aba-Guevara et al., 2016; Pedroza-Sandoval & Durán-Berdejo, 2005) y extracto de guano de murciélago (Narro, 1985). Sin embargo, estos productos no han sido valorados en contraste con humedad edáfica; esto considerando el antecedente de que a determinados niveles de estrés hídrico las plantas tienden a incrementar la concentración de SST en el jugo o gel (Borland et al., 2009; Nobel & Zhang, 2006; Pedroza-Sandoval & Gómez-Lorence, 2006; Pedroza-Sandoval, 1995), que es una de las características de calidad más cotizadas en el mercado. Por ello, es importante evaluar distintos fertilizantes orgánicos bajo diferentes contenidos de humedad del suelo.
Los extractos de guano de murciélago (EGM) se han utilizado para recuperar nutrientes y características físico-químicas en suelos áridos afectados por prácticas intensivas de producción (Justin & Allison, 2007). En tanto que, los extractos de algas marinas (EAM) se reportan con mejores propiedades que los fertilizantes químicos, esto debido a que liberan más lentamente algunos elementos como el nitrógeno, además de ser ricos en micronutrientes (Pedroza-Sandoval et al., 2015).
Por lo anterior, el objetivo de este estudio fue evaluar el crecimiento y desarrollo de plantas de sábila y la calidad de su gel al aplicar extracto de guano de murciélago y extracto de algas marinas a diferentes contenidos de humedad del suelo.
Materiales y métodos
Ubicación geográfica
El estudio se llevó cabo en el campo experimental de la Unidad Regional Universitaria de Zonas Áridas de la Universidad Autónoma Chapingo, en Bermejillo, Durango, México (23° 54’ latitud norte y 103º 37’ de longitud oeste, a 1,130 msnm). Esta área presenta un clima desértico, con una precipitación pluvial promedio de 250 mm anuales y evaporación potencial anual de 2,600 mm. La temperatura promedio anual es de 20 °C, la cual fluctúa de 28 a 40 °C. El período más frío es de diciembre a enero, con un promedio de 4.9 °C (Comisión Nacional del Agua [CNA], 2006).
El estudio se llevó a cabo durante 2014 y 2015 en una plantación de sábila de cuatro años de edad con altura promedio de planta de 50 cm. El suelo del área experimental es franco arcilloso, con mal drenaje en su mayor parte, calcáreo (con 13 % de carbonatos totales [CaCO3]), 2.3 % de materia orgánica, pH ligeramente alcalino (8.2), conductividad eléctrica de 2.6 dS∙m-1, rico en fósforo (7.4 mg∙kg-1) y potasio (1,280 mg∙kg-1) y pobre en nitrógeno (5.6 mg∙kg-1) (Ortiz-Cano et al., 2009).
Factores de estudio
Niveles de humedad del suelo
Se probaron tres niveles de humedad del suelo: bajo (de 13 a 17 %, equivalente de -1.5 a -0.3 MPa), medio (de 18 a 22 %, equivalente de -0.18 a -0.07 MPa) y alto (de 23 a 27 %, equivalente de -0.06 a -0.03 MPa), donde el punto de marchitez permanente (PMP) y la capacidad de campo (CC) son 13 y 27 %, respectivamente. Se usó el método riego-sequía, el cual consiste en mantener a los tratamientos con humedad del suelo favorable (próximo a CC) y desfavorable (próximo a PMP), mediante suministro controlado de agua (Jiménez-Galindo & Acosta-Gallegos, 2013) utilizando un sistema de riego por goteo tipo cinta, con el cual se propiciaron los diferentes tratamientos de niveles de humedad del suelo. Las características del suelo fueron: densidad aparente de 1.2 g∙cm-3, capilaridad de L = 2.3669T0.4215 (L en cm y T en min), velocidad de infiltración de 1.3 cm∙h-1, evapotranspiración media diaria de 11 mm y coeficiente experimental de evaporación de 70 %.
Los riegos se aplicaron según el nivel de humedad del suelo; lo cual se verificó con un medidor digital (Soil Tester modelo HB-2) con lectura en tiempo real. La curva de calibración de abatimiento de humedad edáfica con base en el potencial hídrico (MPa) se determinó con una olla de membrana de presión (Soil Moisture Equipment Co modelo 1500F1). Después del riego inicial estandarizado a capacidad de campo, se dejó abatir la humedad edáfica de acuerdo con los tratamientos de humedad del suelo antes indicados, procediendo a los riegos de recuperación cuando se detectó un abatimiento de 4 % en cada tratamiento.
Extracto de guano de murciélago
La composición química del EGM es de 9.6 % de óxido de fósforo (P2O5), 2.5 % de N, 2.32 % de óxido de potasio (K2O), 14.1 % de óxido de calcio (CaO), 6.29 % de óxido de magnesio (MgO), 0.49 % de Fe, 0.0162 % de Cu, 0.0715 % de Zn, 0.00021 % de Co, 0.002 % de Mo, 0.00418 % de Bo y 11.5 % de materia orgánica (Justin & Allison, 2007). La dosis empelada fue de 20 L∙ha-1∙año-1 de EGM y el testigo fue sin aplicación.
Extracto de algas marinas
Los EAM, son producidos por una empresa regional denominada Sanialga Mex, S.A. de C.V, su composición química es de 14800, 14500, 13600, 1320, 750, 62, 505, 404 y 147 mg∙L-1 de P, N, Na, Mg, P, Ca, Zn, Fe y Cu, respectivamente (Frikha et al., 2011). Se usó una dosis de 20 L∙ha-1∙año-1 de EAM y el testigo fue sin aplicación.
La combinación de los tres niveles de humedad del suelo y las dos dosis (0 y 20 L∙ha-1∙año-1) de cada tipo de extracto hizo un total de 12 tratamientos. Las aplicaciones de EGM y EAM se realizaron en mayo, agosto y noviembre de 2014, dosificándose a una tercera parte la dosis total por fecha de aplicación. Esto mismo se repitió en febrero, mayo y agosto de 2015. Ambos biofertilizantes se aplicaron en forma líquida con una mochila aspersora manual con adaptación de un tubo acerado a la altura de la boquilla para poder insertarlo en el suelo a 10 cm de profundidad en la zona de la rizósfera de la planta.
Diseño experimental y de tratamientos
Se usó un diseño de bloques al azar en arreglo de parcelas subdivididas con tres repeticiones. Las parcelas grandes fueron los niveles de humedad aprovechable (de 13 a 17, 18 a 22 y 23 a 27 %), las parcelas medianas las dosis de EGM (0 y 20 L∙ha-1∙año-1) y las parcelas chicas la dosis de EAM (0 y 20 L∙ha-1∙año-1). Cuando correspondía aplicar ambos productos, solo se suministraron 10 L∙ha-1∙año-1 de cada uno. La unidad experimental fue de tres surcos de 8 m de longitud y 1 m de ancho entre cada surco. La parcela útil fue el surco medio de cada tratamiento, del cual se seleccionaron cuatro plantas al azar para realizar las mediciones de las respectivas variables.
Variables evaluadas
A los 152, 238 y 458 días después de la primera aplicación de los biofertilizantes (DDPAB) se midió el peso de gel (g) mediante un procedimiento manual de eliminación de la cutícula de la hoja para obtener el filete de gel, concentración de SST en el gel (%), longitud de hoja (cm), ancho de hoja (cm), grosor de hoja (cm) y altura de planta (cm). La longitud, ancho y grosor de hoja se midieron con un vernier; en tanto que para la altura de planta se usó una regleta de 2 m. La determinación de SST se realizó con el método empleado por Calzada-Rivera & Pedroza-Sandoval(2005), para lo cual se usó un crisol de porcelana a peso constante en el que se depositó 1 g del gel y se secó en una estufa Binder BD a 105 °C durante 24 h. Para determinar los pesos se empleó una balanza analítica (modelo SHIMADZU AY220).
Análisis estadísticos de datos
Se realizaron análisis de varianza y comparaciones múltiples de medias de Tukey (P ≤ 0.05) mediante el programa Statistical Analysis System (SAS, 2002).
Resultados y discusión
Contenido de humedad
En el Cuadro 1 se puede apreciar que la altura de la planta no presentó diferencias estadísticas significativas (P ≤ 0.05) por efecto de la humedad del suelo en ninguna de las tres fechas de evaluación. Por otro lado, la longitud y ancho de hoja fueron mayores a los 152 y 238 DDPAB con el contenido medio de humedad del suelo (18 a 22 %). El grosor de la hoja presentó diferencias estadísticas (P ≤ 0.05) entre los diferentes tratamientos de humedad, siendo el contenido alto (23 a 27 %) con el que se obtuvo mayor grosor en las dos primeras fechas de evaluación. A los 458 DDPAB no hubo diferencia entre los tres niveles de humedad del suelo para ninguna de las variables evaluadas, lo cual pudiera ser un indicativo de la tolerancia al estrés hídrico de la sábila.
Cuadro 1 Altura de planta, longitud, ancho y grosor de hoja en diferentes fechas de muestreo y tres contenidos de humedad edáfica en el cultivo de la sábila (Aloe barbadensis Miller).
| Humedad del suelo | DDPAB1 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 152 | 238 | 458 | ||||
| Altura de planta (cm) | Longitud de hoja (cm) | Altura de planta (cm) | Longitud de hoja (cm) | Altura de planta (cm) | Longitud de hoja (cm) | |
| Bajo (13-17 %) | 61.7 az | 44.4 b | 64.9 a | 48.5 ab | 51.1 a | 33.5 a |
| Medio (18-22 %) | 65.3 a | 47.4 a | 66.5 a | 49.0 a | 49.2 a | 32.1 a |
| Alto (23-27 %) | 63.9 a | 44.4 b | 64.5 a | 46.9 b | 50 a | 32.2 a |
| DMSH | 6.12 | 2.39 | 2.72 | 1.75 | 3.64 | 3.32 |
| Ancho de hoja (cm) | Grosor de hoja (cm) | Ancho de hoja (cm) | Grosor de hoja (cm) | Ancho de hoja (cm) | Grosor de hoja (cm) | |
| Bajo (13-17 %) | 6.2 b | 0.72 c | 8.0 b | 1.84 b | 6.6 a | 1.5 a |
| Medio (18-22 %) | 6.9 a | 0.96 b | 8.6 a | 1.86 b | 6.4 a | 1.5 a |
| Alto (23-27 %) | 7.0 a | 1.71 a | 8.3 ab | 2.03 a | 6.1 a | 1.4 a |
| DMSH | 0.40 | 0.12 | 0.48 | 0.10 | 0.62 | 0.10 |
1DDAPB = días después de la primera aplicación del biofertilizante y DMSH = diferencia mínima significativa honesta.
zMedias con la misma letra dentro de cada columna no difieren estadísticamente (Tukey, P ≤ 0.05).
Los resultados indican que la sábila, por su carácter suculento, es capaz de conservar potenciales hídricos altos dentro de ciertos límites, aún en condiciones de estrés hídrico, lo que le permite continuar su crecimiento (Granados-Sánchez, López-Ríos, & Gama-Flores, 1998) sin afectar la multiplicación y división celular en los tejidos (Hsiao & Bradford, 1983). Lo anterior es importante ya que significa que en las primeras etapas de desarrollo de la hoja (152 y 238 DDPAB, para este estudio) hay crecimiento ante distintas condiciones de humedad edáfica, con las variantes ya especificadas para la longitud, ancho y grosor de hoja; sin embargo, a los 458 DDPAB se pierden dichos efectos, posiblemente asociado a respuestas fisiológicas de tolerancias a la sequía.
Aloe es un género conocido por su sistema fotosintético CAM, lo que lo hace capaz de adaptarse a condiciones de déficit hídrico. Este tipo de plantas también son capaces de asumir el proceso fotosintético C3 ante condiciones favorables de humedad del suelo (Ehleringer, 1995). Lo anterior podría explicar la respuesta de ancho y grosor de hoja mayor obtenida en niveles medio y alto de humedad del suelo. Se ha reconocido que la tolerancia a déficit hídrico va en detrimento de la capacidad de crecimiento y desarrollo (Ehleringer, 1994; Nobel & Zhang, 2006), aún en plantas que presentan CAM.
Extracto de guano de murciélago
Cuando se aplicó el EGM, la longitud, ancho y grosor de hoja fueron mayores respecto del testigo únicamente en la última fecha de evaluación (458 DDPAB), lo cual indica que este biofertilizante es lento en su proceso de incorporación a la planta y en mostrar sus beneficios (Cuadro 2).
Cuadro 2 Altura de planta, longitud, ancho y grosor de hoja en diferentes fechas de muestreo al aplicar extracto de guano de murciélago (EGM) en el cultivo de la sábila (Aloe barbadensis Miller).
| Dosis de EGM (L∙ha -1 ∙año -1 ) | DDPAB1 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 152 | 238 | 458 | ||||
| Altura de planta (cm) | Longitud de hoja (cm) | Altura de planta (cm) | Longitud de hoja (cm) | Altura de planta (cm) | Longitud de hoja (cm) | |
| 0 | 63.3 az | 44.8 a | 65.7 a | 47.5 a | 50.8 a | 31.8 b |
| 20 | 64.0 a | 46.1 a | 65.0 a | 48.8 a | 49.5 a | 34.1 a |
| DMSH | 4.17 | 1.63 | 1.85 | 1.19 | 2.48 | 2.26 |
| Ancho de hoja (cm) | Grosor de hoja (cm) | Ancho de hoja (cm) | Grosor de hoja (cm) | Ancho de hoja (cm) | Grosor de hoja (cm) | |
| 0 | 6.6 a | 1.1 a | 8.4 a | 1.9 a | 6.1 b | 1.4 b |
| 20 | 6.8 a | 1.1 a | 8.2 a | 1.9 a | 6.6 a | 1.5 a |
| DMSH | 0.27 | 0.08 | 0.33 | 0.07 | 0.42 | 0.07 |
1DDAPB = días después de la primera aplicación del biofertilizante y DMSH = diferencia mínima significativa honesta.
zMedias con la misma letra dentro de cada columna no difieren estadísticamente (Tukey, P ≤ 0.05).
Extracto de algas marinas
La aplicación de 20 L∙ha-1∙año-1 de EAM favoreció el crecimiento de la planta y el grosor de la hoja a los 458 DDPAB. La longitud de la hoja se incrementó tanto a los 238 como a los 458 DDPAB (Cuadro 3). Lo anterior significa que la liberación de los productos activos del EAM es lenta, gradual y sus efectos se muestran hasta después de 15 meses de la primera aplicación. Esto es congruente con lo reportado por Aba-Guevara et al. (2016) y Pedroza-Sandoval et al. (2015), quienes mencionan que la mejor época de corte de la hoja, por su grado de desarrollo y por ende de contenido de gel, es de junio a septiembre de cada año. Adicionalmente, recomiendan dejar de hacer corte de octubre a abril que es cuando, por efecto del frío, las dimensiones de la hoja se afectan negativamente.
Cuadro 3 Altura de planta, longitud, ancho y grosor de hoja en diferentes fechas de muestreo al aplicar y no aplicar extracto de algas marinas (EAM) en el cultivo de la sábila (Aloe barbadensis Miller).
| Dosis de EAM (L∙ha -1 ∙año -1 ) | DDPAB 1 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 152 | 238 | 458 | ||||
| Altura de planta (cm) | Longitud de hoja (cm) | Altura de planta (cm) | Longitud de hoja (cm) | Altura de planta (cm) | Longitud de hoja (cm) | |
| 0 | 61.8 az | 43.0 a | 63.6 a | 47.0 b | 48.1 b | 32.1 b |
| 20 | 65.4 a | 45.6 a | 67.0 a | 49.3 a | 52.2 a | 33.8 a |
| DMSH | 4.17 | 1.63 | 1.85 | 1.19 | 2.48 | 2.26 |
| Ancho de hoja (cm) | Grosor de hoja (cm) | Ancho de hoja (cm) | Grosor de hoja (cm) | Ancho de hoja (cm) | Grosor de hoja (cm) | |
| 0 | 6.6 a | 1.1 a | 8.1 a | 1.8 a | 6.2 a | 1.4 b |
| 20 | 6.8 a | 1.1 a | 8.4 a | 1.9 a | 6.1 a | 1.5 a |
| DMSH | 0.27 | 0.08 | 0.33 | 0.07 | 0.42 | 0.07 |
1DDAPB = días después de la primera aplicación del biofertilizante y DMSH = diferencia mínima significativa honesta.
zMedias con la misma letra dentro de cada columna no difieren estadísticamente (Tukey, P ≤ 0.05).
Efecto de doble interacción: EGM-EAM
No hubo efecto significativo en la interacción EGM-EAM para ninguna de las variables evaluadas (datos no mostrados); por lo que se considera que estos biofertilizantes actúan de manera independiente.
En general, no se muestra un efecto claro de los biofertilizantes aplicados, aunque sí por el contenido de humedad en el suelo con una tendencia de mejor efecto en el contenido medio de humedad del suelo (18-22 %) con o sin EGM o en combinación de éste con EAM. El resto de los tratamientos tuvieron un ligero efecto en altura de planta en las diferentes fechas de muestro (Cuadros 4 y 5). Estos resultados, son parcialmente coincidentes con lo reportado por Pedroza-Sandoval et al. (2015), quienes señalan que la aplicación de composta en combinación con ácidos húmicos no tiene efecto en el crecimiento de la sábila, pero sí una mayor altura de planta al aplicar 14 L∙ha-1∙año-1 extracto de alga.
Cuadro 4 Características morfométricas en la primera y segunda evaluación con uso de extracto de guano de murciélago (EGM), extracto de alga marina (EAM) y tres contenidos de humedad del suelo en sábila (Aloe barbadensis Miller).
| Tratamiento | DDPAB 1 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 152 | 238 | |||||||
| AP (cm) | LH (cm) | AH (cm) | GH (cm) | AP (cm) | LH (cm) | AH (cm) | GH (cm) | |
| CHB-SG-SA | 58.8 az | 45.1 ab | 6.05 bc | 0.72 c | 63.6 bc | 48.4 abcd | 8.2 a | 1.99 abc |
| CHB-SG-CA | 61.0 a | 41.6 b | 5.9 c | 0.65 c | 64.3 bc | 48.1 abcd | 7.8 a | 1.73 c |
| CHB-CG-SA | 68.2 a | 45.7 ab | 6.7 abc | 0.76 c | 67.0 ab | 49.1 abcd | 8.2 a | 1.78 bc |
| CHB-CG-CA | 64.8 a | 45.2 ab | 6.1 bc | 0.76 c | 64.7 bc | 48.3 abcd | 7.9 a | 1.85 bc |
| CHM-SG-SA | 60.1 a | 44.5 b | 6.4 abc | 0.85 bc | 57.1 c | 45.8 cd | 8.1 a | 1.75 bc |
| CHM-SG-CA | 70.3 a | 47.3 ab | 6.6 abc | 0.93 bc | 73.8 a | 52.7 a | 8.9 a | 1.91 abc |
| CHM-CG-SA | 64.3 a | 46.0 ab | 7.1 ab | 0.90 bc | 62.8 bc | 46.5 bcd | 8.3 a | 1.87 bc |
| CHM-CG-CA | 66.6 a | 51.8 a | 7.5 a | 1.17 b | 72.5 a | 51.1 ab | 9.1 a | 1.90 abc |
| CHA-SG-SA | 67.4 a | 46.4 ab | 7.1 ab | 1.69 a | 67.6 ab | 47.8 bcd | 8.4 a | 1.9 abc |
| CHA-SG-CA | 66.4 a | 44.1 b | 7.3 a | 1.78 a | 67.6 ab | 50.0 abc | 8.8 a | 2.18 a |
| CHA-CG-SA | 58.5 a | 44.3 b | 6.4 abc | 1.76 a | 63.7 bc | 44.4 d | 7.8 a | 2.0 abc |
| CHA-CG-CA | 63.6 a | 43.8 b | 7.1 ab | 1.60 a | 59.0 c | 45.5 cd | 8.2 a | 2.04 ab |
| DMSH | 17.18 | 6.72 | 1.14 | 0.33 | 7.65 | 4.91 | 1.36 | 0.30 |
1DDAPB = días después de la primera aplicación del biofertilizante, AP = altura de planta, LH = longitud de hoja, AH = ancho de hoja, GH = grosor de hoja, CHB = contenido de humedad edáfica bajo (13 a 17 %), CHM = contenido de humedad edáfico medio (18 a 22 %), CHA = contenido de humedad edáfica alto (23 a 27 %), SG = sin EGM, CG = con EGM (20 L∙ha-1∙año-1), SA = sin EAM, CA = con EAM (20 L∙ha-1∙año-1) y DMSH = diferencia mínima significativa honesta.
zMedias con la misma letra dentro de cada columna no difieren estadísticamente (Tukey, P ≤ 0.05).
Cuadro 5 Características morfométricas en la tercera evaluación con uso de extracto de guano de murciélago (EGM), extracto de alga marina (EAM) y tres contenidos de humedad del suelo en sábila (Aloe barbadensis Miller).
| Tratamiento | 458 DDPAB 1 | |||
|---|---|---|---|---|
| AP (cm) | LH (cm) | AH (cm) | GH (cm) | |
| CHB-SG-SA | 47.5 bz | 33.2 ab | 6.6 abc | 1.52 ab |
| CHB-SG-CA | 54.1 ab | 35.6 ab | 6.9 ab | 1.6 ab |
| CHB-CG-SA | 51.5 ab | 32.4 ab | 6.6 abc | 1.45 ab |
| CHB-CG-CA | 52.4 ab | 32.9 ab | 6.4 abc | 1.58 ab |
| CHM-SG-SA | 45.1 b | 31.8 ab | 6.1 abc | 1.45 ab |
| CHM-SG-CA | 50.5 ab | 31.3 ab | 6.3 ab | 1.48 ab |
| CHM-CG-SA | 47.5 b | 32.4 ab | 5.9 abc | 1.47 ab |
| CHM-CG-CA | 54.5 ab | 33.0 ab | 7.3 a | 1.63 a |
| CHA-SG-SA | 50.3 ab | 33.1 ab | 6.3 abc | 1.56 ab |
| CHA-SG-CA | 58.3 a | 39.7 a | 7.4 a | 1.74 a |
| CHA-CG-SA | 46.9 b | 29.8 b | 5.6 bc | 1.31 b |
| CHA-CG-CA | 44.5 b | 30.3 b | 5.1 c | 1.33 b |
| DMSH | 10.24 | 9.34 | 1.74 | 0.30 |
1DDAPB = días después de la primera aplicación del biofertilizante, AP = altura de planta, LH = longitud de hoja, AH = ancho de hoja, GH = grosor de hoja, CHB = contenido de humedad edáfica bajo (13 a 17 %), CHM = contenido de humedad edáfico medio (18 a 22 %), CHA = contenido de humedad edáfica alto (23 a 27 %), SG = sin EGM, CG = con EGM (20 L∙ha-1∙año-1), SA = sin EAM, CA = con EAM (20 L∙ha-1∙año-1) y DMSH = diferencia mínima significativa honesta.
zMedias con la misma letra dentro de cada columna no difieren estadísticamente (Tukey, P ≤ 0.05).
De manera general, se puede observar que el EAM actúa mejor en contenidos medios de humedad. Esto pudiera estar relacionado con la gran diversidad de microelementos que presenta el EAM, lo cual favorece una disponibilidad de nutrientes mejor (Khan et al., 2009), sin que los suelos estén muy secos o muy saturados de agua. Además, los fertilizantes orgánicos influyen en la estructura del suelo, favoreciendo el incremento de la biota benéfica; lo que conlleva a incrementar la formación de agregados que permiten una mayor retención de agua, mayor intercambio gaseoso y de nutrientes en la rizósfera (Julca-Otiniano, Meneses-Florián, Blas-Sevillano, & Bello-Amez, 2006).
La longitud de la hoja fue mayor a los 238 DDPAB, en especial con contenido medio de humedad del suelo (18 a 22 %) y EAM. La altura de planta no varió en la primera fecha de evaluación (152 DDPAB), pero sí a los 238 DDPAB, con ligeras variaciones entre tratamientos, destacando los contenidos medios de humedad del suelo con EAM y EGM, ambos por separado. De igual forma, la longitud y ancho de la hoja fueron mayores en el contenido medio de humedad del suelo con EGM y EAM durante las primeras dos evaluaciones (152 y 238 DDPAB; Cuadro 4). Por el contrario, a los 458 DDPAB la altura de la planta, longitud, ancho y grosor de la hoja fueron mayor en el contenido alto de humedad y con EAM; mientras que, en esta misma fecha, los valores más bajos en todas las variables morfológicas se obtuvieron al combinar contenidos altos de humedad y EGM (Cuadro 5).
Los resultados obtenidos, considerando el contenido de humedad, sugieren que este factor fue el que estuvo más asociado al grosor de hoja. Pedroza-Sandoval et al. (2015) indicaron que el grosor de la hoja fue mayor al aplicar 5 t∙ha-1 de composta, sin efecto al aplicar EAM. Lo anterior es importante para los sistemas de producción de gel de hoja de sábila, en donde el grosor de la hoja es la principal variable morfológica asociada a esta característica productiva.
En general, la altura de la planta, longitud, ancho y grosor de la hoja fueron mayores al aplicar EAM, lo cual puede estar relacionado con el hecho de que este producto promueve las reacciones de hidrólisis enzimática catalíticas reversibles asociadas con el crecimiento vegetal (Khan et al., 2009). También, se ha reportado que al aplicar productos orgánicos en calidad de biofertilizantes se mejora la actividad fotosintética, ya que se presenta una mayor asimilación de CO2 en la planta, con lo cual se obtiene un mayor crecimiento de la misma (García-Delgado, Bustos-Vázquez, Cervantes-Martínez, & Compeán-Ramírez, 2010).
La falta de consistencia en la respuesta del crecimiento y desarrollo de la sábila (altura de la planta, largo, ancho y grosor de la hoja), a través del tiempo, puede estar asociada a la etapa de desarrollo de la planta, ya que se ha reportado la diferencia de respuesta al estrés de acuerdo con la etapa fenológica en que se encuentre la planta (Pedroza-Sandoval & Gómez-Lorence, 2006) y al proceso de mineralización que conlleva la aportación de algunos macro y microelementos (Rosen & Bierman, 2005).
La ausencia de efecto en la mayoría de las variables medidas al utilizar guano podría estar relacionada a la dosis utilizada en este estudio. De acuerdo con Cardarelli et al. (2013), cuando las dosis de guano se duplicaron, de 4 a 8 g∙L-1, se tuvo mayor altura de planta, número de hojas, peso fresco y seco de hoja de sábila (A. barbadensis y A. arborescens). Lo anterior podría sugerir que las dosis evaluadas en este estudio estuvieron por debajo de lo requerido por la planta.
La cantidad de gel producido fue mayor (417.7 g) en el contenido alto de humedad, sin presentar diferencias estadísticas significativas (P ≤ 0.05) con el contenido medio de humedad (394.9 g; Cuadro 6). Esto es congruente con lo reportado por Rodríguez-García, Jaso-de Rodríguez, Gil-Marín, Angulo-Sánchez, y Lira-Saldivar (2007), quienes obtuvieron el mayor rendimiento cuando la planta no tuvo estrés hídrico, con un contenido de humedad del suelo de 27 %; además, observaron una disminución significativa en condiciones de sequía.
Cuadro 6 Cantidad de gel y sólidos solubles totales a diferentes contenidos de humedad del suelo y dosis de biofertilizantes en sábila (Aloe barbadensis Miller) a los 458 días después de la primera aplicación de los biofertilizantes.
| Tratamiento | Contenido de gel (g) | Sólidos solubles totales (%) |
|---|---|---|
| CHB-SG-SA1 | 216.3 cdz | 14.46 a |
| CHB-CG-SA | 216.3 bcd | 16.73 a |
| CHB-CG-CA | 216.3 abcd | 10.71 a |
| CHB-SG-CA | 196.03 d | 10.31 a |
| CHM-SG-SA | 322.9 abcd | 8.58 a |
| CHM-CG-SA | 310.5 abcd | 17.17 a |
| CHM-CG-CA | 287.5 abcd | 18.10 a |
| CHM-SG-CA | 394.9 ab | 15.78 a |
| CHA-SG-SA | 411.2 a | 22.25 a |
| CHA-CG-SA | 417.7 a | 18.87 a |
| CHA-CG-CA | 356.5 abcd | 14.61 a |
| CHA-SG-CA | 375.0 abc | 12.47 a |
| DMSH | 177.2 | 20.16 |
1CHB = contenido de humedad edáfica bajo (13 a 17 %), CHM = contenido de humedad edáfico medio (18 a 22 %), CHA = contenido de humedad edáfica alto (23 a 27 %), SG = sin EGM, CG = con EGM (20 L∙ha-1∙año-1), SA = sin EAM, CA = con EAM (20 L∙ha-1∙año-1) y DMSH = diferencia mínima significativa honesta.
zMedias con la misma letra dentro de cada columna no difieren estadísticamente (Tukey, P ≤ 0.05).
Los SST no mostraron diferencia estadística significativa (P ≤ 0.05). Los valores variaron de 8.58 a 22.25 % (Cuadro 6), independientemente del contenido de humedad edáfica y aplicación o no de EGM y EAM. Es posible que las condiciones de estrés hídrico aplicadas en este estudio no fueron suficientes para mostrar el beneficio esperado; o bien, falta interaccionar las condiciones de estrés con otros factores del medio como la temperatura ambiental y tipos de suelo en condición marginal (suelos superficiales, infértiles y de bajo contenido de materia orgánica, entre otros).
Conclusiones
Los contenidos medio (18-22 %) y alto (23-27 %) de humedad del suelo, principalmente el segundo, fueron los que más repercutieron en la morfología de la planta (largo, ancho y grosor de hoja). El efecto del EAM en el crecimiento de la planta se dio a los 152 y 238 días después de la primera aplicación. La combinación del EAM (20 L∙ha-1∙año-1) con el contenido medio de humedad del suelo (18 a 22 %) dio el mayor largo y ancho de la hoja en las dos primeras evaluaciones (152 y 238).
El estrés hídrico no afectó la concentración de sólidos solubles totales del gel, ni al aplicar el extracto de algas marinas y guano de murciélago. Mientras que, la cantidad de gel obtenida fue mayor cuando se combinó el contenido de humedad alto y el EGM.
Agradecimientos
Se hace un reconocimiento especial a la Oregon State University USA por la aceptación de la estancia académica del estudiante de Maestría en Ciencia Juan Antonio Núñez Colima, lo cual permitió complementar parte de los análisis químicos de laboratorio requeridos en este estudio. De igual forma, al Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias, en particular al Centro Nacional de Investigación Disciplinaria en Relaciones Agua, Suelo, Planta, Atmósfera en Gómez Palacio Durango, por el apoyo en la determinación de las características físicas y químicas del suelo del área experimental.
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Recibido: 22 de Febrero de 2017; Aprobado: 26 de Octubre de 2017
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