Introducción

El sector agrícola tiene gran impacto en la economía brasileña. En fruticultura, la industria citrícola se considera uno de los sectores más importantes; sin embargo, presenta innumerables problemas en la cadena productiva, en especial en la producción de plántulas, ya que en esta se requiere calidad, garantía sanitaria y crecimiento radicular adecuado (^{Schafer, Bastianel, & Cunha-Dornelles, 2001}).

La producción de plántulas en invernadero requiere de mejoras tecnológicas que ayuden a controlar los factores ambientales (radiación solar, temperatura, humedad, etc.), además de macetas, sustratos, insumos y manejo adecuados. De estos últimos requerimientos, las propiedades físicas, químicas y biológicas de los sustratos son fundamentales, ya que están directamente relacionadas con el desarrollo de las plántulas en el huerto (^{Fleig-Saidelles, Winckler-Caldeira, Nagel-Schirmer, & Vigan-Sperandio, 2009}; ^{Winckler-Caldeira, Nunes-da Rosa, Bergamo-Fenilli, & Pamplona-Harbs, 2008}). El cultivo de plantas en ambientes protegidos demanda gran cantidad de sustratos de calidad, que aseguren la producción tanto en el semillero como en el vivero (^{Spier, Silva-da Silva, Schafer, & Dutra-de Souza, 2009}). Los sustratos pueden ser de origen sintético, mineral u orgánico; en su mayoría, son de origen orgánico, elaborados a partir de materiales como fibra de coco (^{Malvestiti, 2004}), cáscara de arroz carbonizada (^{Guerrini & Trigueiro, 2004}), corteza de Pinus, entre otros.

En el sur de Brasil existen empresas productoras de sustratos; sin embargo, no siempre cumplen con las necesidades de los productores, por lo que existe la necesidad de adecuar las características químicas y físicas a fin de atender las exigencias del mercado (^{Fermino & Kämpf, 2012}). De acuerdo con ^{Schafer, Dutra-de Souza, y Sidnei-Fior (2015)}, la mayoría de los sustratos analizados del sur de Brasil presentan pH alcalino, característica indeseada debido a que afecta la disponibilidad de los algunos micronutrientes. Adicionalmente, valores de conductividad eléctrica elevados pueden causar pérdidas productivas por salinización, esto debido al empleo de productos no estabilizados y derivados de la excreción animal.

Aunque hay algunos sustratos adecuados para la producción de plantas, existe una búsqueda constante de materiales de bajo costo y que estén disponibles todo el año. La estacionalidad observada en la oferta de sustratos orgánicos está directamente relacionada con los períodos de cosecha y consumo de productos, los cuales presentan demanda de sustrato y residuos, respectivamente.

El cultivo de Pinus sp. genera gran cantidad de hojarasca, la cual inhibe el desarrollo de otras especies en el bosque debido al efecto alelopático de las acículas verdes y a la formación de mantillo (^{Schumann, Little, & Eccles, 1995}). La acumulación de acículas también ocasiona la proliferación de plagas, ya que les sirven como protección, facilita la propagación de incendios (^{Bolzon-Muñiz et al., 2014}) por el alto poder calorífico (11.96 MJ·kg^-1) de este material (^{Thörnqvist, 1985}) y acidifica la superficie de la hojarasca (^{Schumacher, 2002}); esto último puede aprovecharse en el acondicionamiento de sustratos.

Por lo anterior, y debido a la necesidad de producir portainjertos cítricos de calidad en invernadero, el objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de sustratos compuestos de acícula de Pinus sp. y un sustrato comercial alcalino, a diferentes concentraciones, sobre el crecimiento y desarrollo del portainjerto Poncirus trifoliata (L.) Raf.

Materiales y métodos

El estudio se realizó en la Universidade Federal do Rio Grande do Sul (EEA/UFRGS), en Eldorado do Sul. El portainjerto (Poncirus trifoliata [L.] Raf.) se trasplantó en un invernadero, cuando medía en promedio 5.4 cm, en bolsas de polietileno (volumen útil de 5 L) con diferentes concentraciones de sustrato de acícula de Pinus (0, 25, 50, 75 y 100 %) que tenía un año de compostaje in situ, y un sustrato comercial a base de corteza de eucalipto desarrollado por una empresa ubicada en la ciudad de Eldorado do Sul (Rio Grande do Sul, Brasil).

Las acículas se recolectaron de la hojarasca de un bosque ubicado en la Estación Experimental Agronómica de la misma universidad. Después de su recolección, se secaron a 25 °C, se trituraron en un molino y se separaron por granulometría (3.5 y 8.0 mm). Por su parte, el sustrato comercial tenía un pH de 8.1 ± 0.5, conductividad eléctrica (CE) de 0.95 ± 0.3 mS·cm^-1, capacidad de retención de agua (CRA) de 45 % y densidad seca (DS) de 450 kg·m^-3.

Las plantas se mantuvieron en bolsas de polietileno sobre mesas de aluminio y con riego por goteo; donde el sistema se accionaba por un timer electrónico que suministraba 3 mm·planta^-1·dia^-1. Dicho volumen se adaptó considerando la pérdida por evaporación y la absorción de la planta, reponiendo de 100 a 125 %; con ello se logró lixiviar sales, con lo que se redujo la posible salinización del sustrato en verano. Adicionalmente, se suministraron 50 mL·planta^-1 de una solución nutritiva de sulfato de amonio (5 g·L^-1) y Multi NPK Cristalline (13-2-44) (2 g·L^-1), de manera manual y quincenal empezando a los 90 días después del trasplante.

Se monitoreó el pH y la CE cada 15 días mediante el método no destructivo Pour Thru (^{Cavins et al., 2000}). El desarrollo vegetativo se evaluó a partir de la altura (del cuello al ápice) y del diámetro del cuello de las plantas. Al término del estudio, se contó el número de hojas por planta (NHP) y se determinó el área foliar por planta (AFP) con un medidor LI-Cor^® (modelo LI-3100). El promedio por hoja se obtuvo dividiendo el AFP entre el NHP. Adicionalmente, se determinó la masa seca de hojas, tallo y raíces por planta, después del secado hasta peso constante en estufa a 65 °C. La evaluación de la estabilidad del cepellón se realizó por medio de una escala del 1 al 5, donde 1 es ausencia de cepellón, 3 formación de ½ cepellón y 5 cepellón perfecto.

El diseño experimental fue en bloques al azar bajo un esquema factorial con diez tratamientos y cuatro repeticiones. Cada unidad experimental estuvo conformada por siete plantas. Los tratamientos empelados fueron 0, 25, 50, 75 y 100 % de acículas de Pinus, bajo dos granulometrías (3.5 y 8.0 mm), en mezcla (v:v) con un sustrato comercial de corteza de eucalipto.

Los datos se sometieran a un análisis de varianza en el software Costat 6.4, y una regresión polinomial mediante SigmaPlot 11.0 (P ≤ 0.05). Los datos de masa fresca de la parte aérea y el área foliar fueron transformados a 1/x y log(x/10), respectivamente.

Resultados y discusión

La granulometría de la acícula de Pinus sp. no influyó en el pH del sustrato; no obstante, las acículas mantuvieron su pH ácido durante el desarrollo de los portainjertos, además de proporcionar acidez a los sustratos formulados con la mayor proporción de este material (Figura 1). Dicha relación se mantuvo durante el desarrollo del cultivo, pero disminuyó al final del estudio; esto debido a las características químicas de la acícula de Pinus, que presenta acidez entre 4.2 y 6.2 dependiendo de la decomposición del material.

Figura 1 Variación del pH después del cultivo del portainjerto Poncirus trifoliata en sustratos con mezcla de diferentes proporciones de acícula de Pinus sp. y sustrato comercial a base de corteza de eucalipto. Porto Alegre, 2015. Granulometría: A = 3.5 mm y B = 8.0 mm. 

De acuerdo con ^{Cavins et al. (2000)}, la variación del pH del medio de cultivo en todos los tratamientos pudo deberse a varios factores, como los componentes iniciales y las alteraciones en los sustratos, incluyendo el encalado, el abono, la calidad del agua de riego, las especies cultivadas, entre otros. Adicionalmente, se observó variación en el pH del agua de riego (de 5.43 a 7.4), la cual pudo influir en el aumento del pH del tratamiento con 100 % de acícula. Otro factor que pudo haber contribuido en el cambio de este parámetro es el abonado con sulfato de amonio, debido a su reacción ácida (^{Mello et al., 1980}), contribuyendo en la acidificación del medio.

La acícula de Pinus presenta baja CE, lo que se considera una excelente característica para su uso como sustrato, ya que de esta manera la fuente de nutrientes para el cultivo proviene del medio (^{Kämpf, 2004}) y puede ser aportada según las necesidades del cultivo. En este contexto, se observó que el día 26 los tratamientos que contenían mayor proporción de acícula presentaron los valores de CE más bajos, comparados con el tratamiento de 0 % (Figura 2).

Figura 2 Variación de la conductividad eléctrica después del cultivo del portainjerto Poncirus trifoliata en sustratos con mezcla de diferentes proporciones de acícula de Pinus sp. y sustrato comercial a base de corteza de eucalipto. Porto Alegre, 2015. Granulometría: A = 3.5 mm y B = 8.0 mm. 

Los resultados de CE obtenidos en el presente estudio pueden estar relacionados con el abonado, el cual empezó a los 100 días después del trasplante; dicho abonado se retrasó intencionalmente para evaluar la fertilidad de los sustratos. Se detectó que a mayor CE inicial de los tratamientos, mayores son las pérdidas. De esta manera, el suministro de abono se debe realizar bajo dosis más pequeñas y más frecuentes, reduciendo con ello las pérdidas excesivas por lixiviación. ^{Bueno-Scivittaro, Pedroso-de Oliveira, y Radmann (2004)} comprobaron que fertilizantes de liberación lenta aceleran el desarrollo del portainjerto ‘Trifoliata’ si se aplican 6 kg·m^-³ en un sustrato comercial constituido básicamente con corteza de eucalipto.

Con respecto a la densidad seca de los sustratos, la acícula de Pinus presentó una densidad inferior a la del sustrato comercial. Por ello, los tratamientos con mayor porcentaje de acícula fueron menos densos (Figura 3). Adicionalmente, todas las mezclas mantuvieron su densidad durante el cultivo, lo que indica una estabilidad en las partículas, característica deseada en sustratos.

Figura 3 Variación de la densidad seca inicial (día 0) y final (417 días después del trasplante) de sustratos con mezcla de diferentes proporciones de acícula de Pinus sp. y sustrato comercial a base de corteza de eucalipto en el cultivo de plántulas de Poncirus trifoliata. Porto Alegre, 2015. 

En cuanto a la evaluación de las características físicas de las mezclas durante el cultivo, hubo una pequeña variación en el porcentaje de sólidos, espacio de aire, agua disponible, agua acumulada y agua remanente en los tratamientos con acícula de 3.5 mm (Figura 4A). De esta forma, se verificó la estabilidad del material. Por el contrario, los tratamientos formulados a partir de acículas de 8.0 mm presentaron inestabilidad, pues mostraron mayor variación en las características físicas antes mencionadas (Figura 4B). Ese comportamiento se explica por varias razones: el arreglo de partículas, la descomposición de los materiales no estabilizados, la compactación del sustrato, la liberación de exudados radiculares y el establecimiento de microorganismos en el material orgánico.

Figura 4 Porcentaje de sólidos, espacio de aire (EA), agua disponible (AD), agua acumulada (AA) y agua remanente (AR) en sustratos de mezcla de diferentes proporciones de acícula de Pinus sp. y sustrato comercial a base de corteza de eucalipto, en el cultivo de plántulas de Poncirus trifoliata. Porto Alegre, 2015. Granulometría: A = 3.5 mm y B = 8.0 mm. 

Aunque los sustratos cambiaron físicamente a lo largo del cultivo, esto no afectó el desarrollo del portainjerto cítrico. La altura fue semejante entre los tratamientos que poseían la misma proporción (v:v) de acícula, independientemente de la granulometría (3.5 o 8.0 mm; Figura 5). Eso se puede explicar por la similitud de la CE entre estos tratamientos. De acuerdo con ^{Bueno-Scivittaro et al. (2004)}, el abonado influye en gran medida en el desarrollo de Poncirus trifoliata (L.) Raf.

Figura 5 Altura de plántulas de Poncirus trifoliata cultivadas en sustratos de mezcla de diferentes proporciones de acícula de Pinus sp. y sustrato comercial a base de corteza de eucalipto. Porto Alegre, 2015. Granulometría: A = 3.5 mm y B = 8.0 mm. 

Durante el desarrollo del cultivo, se detectó mayor altura en aquellas plantas de Poncirus trifoliata (L.) Raf. cultivadas en sustrato comercial a base de corteza de eucalipto solo o con 25 % de acícula, independientemente del tamaño de partícula (Figura 5); esto pudo deberse a la mayor CE de los sustratos con menor porcentaje de acículas (Figura 3). De esta manera, si se mantienen las mismas condiciones de fertilidad de los sustratos durante todo el proceso productivo, posiblemente los tratamientos con mayor porcentaje de acícula de Pinus no tendrían inconveniente.

El diámetro del cuello de las plantas presentó un comportamiento semejante al que ocurrió con la altura. A partir del análisis de regresión, se detectó una reducción en el diámetro del portainjerto ‘Trifoliata’ a medida que aumentó el porcentaje de acícula en la mezcla, independientemente del tamaño empleado (Figura 6). En este mismo parámetro, el tratamiento que contenía únicamente sustrato comercial fue superior a los que tenían acícula en sus diferentes concentraciones, esto como consecuencia de su mayor fertilidad inicial. ^{Decarlos-Neto, Siqueira-de Lopes, Pereira-Gomes, y Alvarez (2002)}, con dosis crecientes de abono nitrogenado, reportaron mayor altura y diámetro en diferentes portainjertos cultivados en macetas. Sin embargo, dosis de nitrógeno superiores a 3,000 mg·dm^-³ causaron un efecto negativo en el crecimiento de las plantas.

Figura 6 Diámetro del cuello de plántulas de Poncirus trifoliata cultivadas en sustratos de mezcla de diferentes proporciones de acícula de Pinus sp. y sustrato comercial a base de corteza de eucalipto. Porto Alegre, 2015. Granulometría: A = 3.5 mm y B = 8.0 mm. 

El diámetro es un parámetro importante en viveros, pues su crecimiento rápido significa una injerta anticipada y, por lo tanto, la producción de plántulas en menor tiempo (^{Souza & Schafer, 2006}). En Rio Grande do Sul, el tiempo necesario para que los portainjertos estén listos para usarse puede ser de hasta un año, variando según el clima y el sistema de cultivo (^{Mendes-de Oliveira, da Silva-Rodrigues, Loyola-Dantas, Soares-Filho, & Girardi, 2014}). En este sentido, otros procesos de propagación como el estaquillado suelen acelerar el proceso (^{Mourão-Filho, Girardi, & Zarate-do Couto, 2009}).

En cuanto al peso seco del portainjerto, los tallos presentaron valores superiores, seguidos de las raíces y las hojas (Figura 7). ^{Schafer, Dutra-de Souza, Koller, y Schwarz (2006)} encontraron mayor acumulación de peso seco en raíces que en la parte aérea, lo cual difiere de los valores encontrados en este trabajo. Debido a la diferencia de resultados, se comprobó que el crecimiento de la planta está relacionado directamente con la fertilidad del medio de cultivo. Los tratamientos con mayor fertilidad al inicio del experimento aceleraron el crecimiento de las plantas, ocasionando la acumulación de materia seca tanto en la raíz como en la parte aérea.

Figura 7 Peso seco de plántulas de Poncirus trifoliata cultivadas en sustratos de mezcla de diferentes proporciones de acícula de Pinus sp. y sustrato comercial a base de corteza de eucalipto. Porto Alegre, 2015. Granulometría: A = 3.5 mm y B = 8.0 mm. 

Los valores obtenidos del número promedio de hojas por planta, tamaño promedio de hojas y promedio de área foliar corroboran el desarrollo menor de las plantas cultivadas en los sustratos con CE baja.

La consistencia del cepellón fue inferior en el tratamiento con 100 % de acícula de Pinus, el resto de los tratamientos presentaron valores superiores a cuatro, independientemente de la granulometría. La formación deficiente del cepellón en el sustrato ocasionó menor desarrollo de las plantas y, por consiguiente, menor crecimiento y peso seco de raíces; además, el mayor espacio de aireación disminuye la cohesión entre las partículas sólidas.

Con base en los resultados obtenidos en ese estudio, se determinó el potencial de uso de acículas de Pinus sp. como acondicionadoras de sustratos alcalinos. Las características químicas, físicas y biológicas de ese material lo convierten en un insumo favorable en el desarrollo de nuevos medios de cultivo. De esa manera, se destaca la posibilidad de emplear acículas en mezclas con sustratos alcalinos, ya que promueve el desarrollo del portainjerto ‘Trifoliata’ cuando se utiliza en proporciones de hasta 25 %.

En los tratamientos con mayor porcentaje de acículas, los resultados no fueron satisfactorios, ya que el manejo que se les dio favoreció al sustrato comercial; por lo que es necesario equilibrar la fertilidad de los sustratos para minimizar el efecto de la CE, pues esa es una de las características determinantes en el desarrollo de portainjertos cítricos.

Conclusiones

El uso de 25 % de acícula de Pinus en mezcla con sustrato comercial alcalino a base de corteza de eucalipto promueve el desarrollo del portainjerto ‘Trifoliata’.