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Revista mexicana de ciencias agrícolas

versión impresa ISSN 2007-0934

Rev. Mex. Cienc. Agríc vol.1 no.2 Texcoco abr./jun. 2010

 

Artículos

 

Cobertura vegetal, vermicompost y actividad microbiana del suelo en la producción de tomate*

 

Soil cover crop, vermicompost and soil microbial activity in the tomato production

 

Manuel Villarreal-Romero, Saúl Parra-Terraza1, Pedro Sánchez-Peña1, Sergio Hernández-Verdugo1, Tomás Osuna-Enciso2 y José Basilio Heredia2

 

1 Facultad de Agronomía. Universidad Autónoma de Sinaloa. Carretera Culiacán-El Dorado, km 17.5. Culiacán, Sinaloa, México. A. P. 726. C. P. 80000. Tel. 01 667 7543693 ó 8461084. (psaul@uas.uasnet.mx), (spenap@hotmail.com), (sergioh2002mx@yahoo.com.mx). §Autor para correspondencia: manuelvillarreal2@yahoo.com.mx.

2 Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo de Culiacán. Carretera Culiacán-El Dorado, km 5.5. Culiacán, Sinaloa, México. A. P. 32-A. C. P. 80129. Tel. 01 667 7605536. (tosuna@ciad.edu.mx), (jbheredia@ciad.edu.mx).

 

* Recibido: octubre de 2009
Aceptado: abril de 2010

 

Resumen

Se estudió en el cultivo de tomate, el efecto combinado de fertilización química de N, P y K con aplicación de vermicompost, cobertura vegetal del suelo con Mucuna pruriens y labranza mínima; en contraste, al sistema de labranza convencional con fertilización química y acolchado plástico del suelo; para la nutrición de las plantas, medición de algunos parámetros de calidad del fruto y la actividad microbiana del suelo de 2007 a 2008. Se establecieron cinco tratamientos para la siembra del tomate, en los dos tipos de manejo del cultivo. Los resultados mostraron rendimientos similares y calidad poscosecha (firmeza y pérdida de peso) de fruto y absorción de N, P, K, Ca y Mg por las plantas de tomate, entre la labranza convencional del cultivo y el de uso de cobertura vegetal del suelo, labranza mínima y fertilización con vermicompost más 250 N-55 P-100 K. Los frutos procedentes de tratamiento T2 presentaron un comportamiento adecuado en firmeza y pérdida de peso en el estudio poscosecha y este resultado fue estadísticamente igual a los frutos del T5 durante el estudio. Las plantas de M. pruriens acumularon en su biomasa nitrógeno fijado de la atmósfera y residual del suelo en cantidad importante que estuvo disponible para el cultivo de tomate. La colonización micorrízica en las plantas de tomate y la liberación de CO2 del suelo, fueron más altas con la cobertura vegetal y vermicompost que el sistema de manejo convencional del cultivo.

Palabras clave: Mucuna pruriens, abono orgánico, calidad poscosecha, microorganismos del suelo.

 

Abstract

The combined effect of N, P and K chemical fertilizers with vermicompost was studied in tomato planting, vegetation cover of the soil with Mucuna pruriens and minimal farming; in contrast to the conventional farming system with chemical fertilizers and plastic soil padding, for plant nutrition, measurement of some fruit quality parameters and soil microbial activity from 2007 to 2008. The tomato underwent five treatments in two types of crop management. Results showed similar yields and postharvest fruit yields (firmness and weight loss) and absorption of N, P, K, Ca and Mg by the tomato plants, between conventional farming and the use of vegetation cover, minimum farming and fertilization with vermicompost plus 250 N-55 P-100 K. The fruits from treatment T2 displayed appropriate behavior in firmness and weight loss in the postharvest study, and this result was statistically equal to the fruits of treatment T5 during the study. The M. pruriens plants accumulated nitrogen fixed from the atmosphere and residual nitrogen from the soil in an important amount en its biomass, keeping it available for the tomato. The mychorrhizal colonization in tomato plants and the release of CO2 from the soil were higher with the vegetation cover and vermicompost than the conventional handling of the crop.

Key words: Mucuna pruriens, organic manure, postharvest quality, soil microorganisms.

 

INTRODUCCIÓN

Las zonas agrícolas de México con mayor uso irracional de agroquímicos, se tiene actualmente a los valles del centro-norte del estado de Sinaloa, donde se siembran cada año cerca de 50 000 ha de hortalizas y de esta superficie, 23 000 ha corresponden al cultivo de tomate cuyos rendimientos oscilan entre 650 000 y 990 000 t en promedio de los últimos cinco años (FIRA, 2007).

Los fertilizantes más usados en esta región se encuentran los nitrogenados, fosforados y potásicos; los nitrogenados son de mayor incidencia en la contaminación del suelo, atmósfera, acuíferos superficiales y subterráneos (Peña-Cabriales et al., 2001); en tanto los fosforados, por su gran acumulación, contaminan el suelo y acuíferos superficiales (Castellanos y Peña-Cabriales, 1990; Páes et al., 2007).

Esta investigación se presenta como alternativa para coadyuvar con la problemática descrita, mejorar la fertilidad natural del suelo, reducir los costos de fertilización y uso de agroplásticos en la producción de tomate. Esta alternativa consiste en un esquema sustentable de uso del suelo, que emplea una cubierta vegetal a base de la leguminosa Mucuna pruriens, la cual se siembra en época de primavera-verano en rotación con el tomate y labranza mínima; en contraste, la labranza convencional se usa la solarización y acolchado plástico del suelo que practican los productores en la región; esta leguminosa ha mostrado muy buena aptitud como cultivo de cobertura del suelo en el valle de Culiacán, Sinaloa, funcionando como acolchado vegetal y como control de crecimiento de malezas (Villarreal et al., 2006).

Esta leguminosa realiza fijación simbiótica de nitrógeno atmosférico, que puede aumentar el fósforo soluble en el suelo mediante la liberación de ácidos orgánicos durante su descomposición, hace reciclaje de elementos nutritivos solubles residuales en el suelo como los nitratos (Kamh et al., 1999; Houngnandan et al., 2000; Mayer et al., 2003), por lo cual puede contribuir a disminuir el uso de nitrógeno, fósforo y potasio sintéticos en el cultivo subsiguiente de hortalizas. Se ha demostrado que el uso de leguminosas sembradas en rotación con el tomate, ya sea como acolchado vegetal o como abono verde, es una solución alternativa para disminuir el uso excesivo de fertilizantes químicos y sus consecuencias adversas (Herrero et al., 2001; Villarreal et al., 2007).

Además el uso de cobertura vegetal puede activar la población natural de microorganismos benéficos del suelo, como bacterias, hongos filamentosos y formadores de micorriza, actinomicetos, entre otros, al incrementarse la cantidad de carbono y nitrógeno orgánicos del suelo. Por otro lado, existe suficiente evidencia documentada que la aplicación al suelo de vermicompost, es fuente de macro y microelementos para los cultivos (Irissón-Name et al., 1999; Yongchao et al., 2005) y también mejora las condiciones físicas y biológicas del suelo.

Los atributos de la cobertura orgánica del suelo y el vermicompost combinados, impactan en el aumento de la fertilidad natural y la productividad del suelo, por lo tanto, generan un ahorro importante en uso de fertilizantes nitrogenados, fosforados, potásicos, en calcio y magnesio, y en consecuencia se reducirán los costos por fertilización y uso de agroplásticos en la horticultura de la región.

Por lo anterior, el objetivo de la investigación fue evaluar una práctica cultural de uso racional del suelo a base de abono orgánico y cobertura vegetal, con la finalidad de aumentar la microflora del suelo y reducir significativamente la aplicación de fertilizantes sintéticos en el cultivo de tomate, lo cual elevará la productividad y competitividad del cultivo en 2007 a 2008.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

Experimento 1

Previamente a la plantación del tomate, se sembró la leguminosa Mucuna pruriens en camas de 1.8 m de ancho con labranza mínima (sólo para rehacer las camas del cultivo previo), a una densidad de siembra de 2.77 plantas m-2, las cuales crecieron durante 65 días a partir del 18 de junio de 2007; a continuación se cortó y esparció sobre el suelo y ocho semanas después se realizó la siembra del tomate en las mismas camas, durante el ciclo 2007-2008.

En la etapa de inicio de floración de las plantas de M. pruriens se cuantificó la cantidad de materia seca de hojas tallos y raíz, en tres plantas elegidas al azar de tres lotes de 280 m2 de terreno del Centro de Investigación Regional Norte (CIRNO); Campo Experimental Valle de Culiacán (CEVACU); Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP).

Con esta finalidad se extrajeron las plantas de M. pruriens del suelo, se llevaron al laboratorio y se lavaron con agua y se orearon sobre papel absorbente; a continuación se separaron hojas tallos y raíces, mismos que se colocaron en una estufa con circulación forzada de aire a una temperatura de 65±1 ºC durante 48 h, y después se pesaron en una balanza semianalítica digital para determinar su peso seco.

Para estimar la capacidad de fijación de nitrógeno atmosférico por las plantas de M. pruriens, se empleó el método de la diferencia en acumulación de nitrógeno en plantas fijadoras (M. pruriens) y no fijadoras de N2 (Hauser y Nolte, 2002). Las plantas utilizadas como no fijadoras de N2 fue soya no nodulante [Glycine max (L.) Merr.] variedad "Nitrasoy", suministrada por NCARS de North Carolina State University, Raleigh, USA. En época de floración de ambas leguminosas se midió la concentración de nitrógeno total en la materia seca de hojas, tallos y raíces de las plantas (Alcántar y Sandoval, 1999). Para tal finalidad se seleccionaron al azar y se extrajeron cuatro plantas de cada uno de tres lotes de 280 m2.

El aporte de N, incluido el fijado simbióticamente con cepas nativas de Rhizobium sp. y el N capturado o reciclado del suelo que quedó residual del cultivo anterior, se determinó midiendo el contenido de N-total en la biomasa seca de parte aérea y raíces de las plantas de Mucuna pruriens por el método del Microkjeldahl (Alcántar y Sandoval, 1999), en las mismas muestras de plantas tomadas como se indica en el apartado anterior.

Experimento 2

Las características del vermicompost utilizado en el trabajo experimental fueron las siguientes: pH 7.8, conductividad eléctrica 4.36 dS m–1, materia orgánica 10.8%, nitrógeno total 0.54%, potasio 0.9%, calcio 2.25%, magnesio 0.39%, azufre 1.6%, hierro 530 ppm, cinc 80 ppm, cobre 12 ppm, manganeso 345 ppm, fósforo fue 90 ppm (AOAC, 1998; Cajuste, 1987).

En algunos tratamientos de fertilización del experimento de tomate, la aplicación de vermicompost se realizó una semana antes del trasplante, la fertilización química reducida (FQR) fue 200 N-55 P-100 K; de esta forma, los tratamientos estudiados fueron los siguientes: T1) cobertura vegetal del suelo con Mucuna pruriens (CVM) + 2 t ha–1 de vermicompost + FQR + labranza mínima (LM); T2) CVM + 4 t ha–1 de vermicompost + FQR + LM; T3) CVM + 6 t ha–1 de vermicompost + FQR + LM; T4) CVM, sin vermicompost + FQR + LM y T5) fertilización convencional (400 N + 120 P + 300 K + 100 Ca) + acolchado plástico + labranza convencional. Se empleó el diseño experimental de bloques al azar, con tres repeticiones; la parcela experimental consistió de tres camas de 1.8 m de ancho y 10 m de longitud, equivalente a 54 m2.

La semilla de tomate bola, fue un híbrido de crecimiento determinado resistente al ataque de Fusarium oxysporum (Schl) y f. lycopersici, sembradas en charolas de poliestireno de 200 cavidades durante cinco semanas en invernadero, después se trasplantaron en camas de 1.8 m de ancho y a 30 cm de equidistancia tanto con labranza mínima y cobertura vegetal del suelo con Mucuna pruriens, como con labranza convencional consistente en un barbecho, dos pasos de rastra, formación de camas y colocación del acolchado plástico sobre éstas.

Las evaluaciones de emisión de CO2 del suelo y simbiosis micorrízica se realizaron sólo en los tratamientos T2 y T5, por ser ambos contrastantes en fertilización mineral de N, P, K y Ca, como en aplicación de vermicompost y tipo de cobertura del suelo, en el experimento de tomate.

Al inicio de la floración de las plantas del cultivo de tomate se obtuvo una muestra compuesta de tres submuestras de suelo obtenidas del nivel 0-15 cm de profundidad, en cada repetición de los tratamientos T2 y T5 del experimento para cuantificar la emisión de CO2, mediante el método de fumigación-incubación (Jenkinson y Powlson, 1976).

La simbiosis micorriza (grado de colonización micorrízica) se determinó, en los tratamientos T2 y T5, en muestras de raíces de plantas de tomate obtenidas al momento de la floración, las cuales se mantuvieron en medio FAA hasta su procesamiento mediante la técnica de clareo y tinción de las raíces, de acuerdo al procedimiento descrito por Sieverding (1983).

Se determinó la cantidad de nitrógeno (N-total), P, K, Ca, Mg, en la materia seca de hojas, en la etapa de desarrollo de frutos (80 días después del trasplante); para tal fin se muestrearon hojas jóvenes completamente desarrolladas en 20 plantas por repetición de tratamiento, etapa de desarrollo de los primeros frutos del cultivo. La determinación de N-total se realizó por el método de Microkjeldahl, el análisis de fósforo se efectuó por colorimetría en un espectrofotómetro UV/VIS, y los elementos restantes se determinaron en un espectrofotómetro de absorción atómica, modelo Spectr AA220 método 993.3 y método 974.27, respectivamente (AOAC, 1998).

El rendimiento y calidad de fruto se evaluó durante ocho semanas de cosecha, se colectaron frutos fisiológicamente maduros y se clasificaron por tamaños, de acuerdo a los estándares del USDA (1992). Los parámetros registrados de vida poscosecha de los frutos fueron la firmeza y la pérdida de peso, y se determinaron con base a la AOAC (1998); éstos se realizaron en la cuarta semana del periodo de cosecha, eligiendo al azar seis frutos en estado de madurez rojo rompiente "braker", por cada repetición de tratamiento.

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Producción de materia seca por las plantas de M. pruriens y fijación de N2. La biomasa seca total producida, a los 65 días después de la emergencia de las plantas, en hojas, tallos y raíces, como promedio de tres plantas en los tres lotes sembrados de la leguminosa, fue de 63.51±15.9 g planta–1, de esta cantidad 35.31±7.58 g correspondieron a hojas, 25.33±8.55 g a tallos y 2.87±0.29 g a raíces. Con base en la densidad de plantas que se sembró de Mucuna pruriens, el total de biomasa seca correspondió 1 762.4 kg ha–1. El crecimiento de las plantas de Mucuna pruriens varía de acuerdo con las condiciones de fertilidad del suelo, clima y manejo del cultivo prevalecientes en la zona de cultivo. Los resultados de este trabajo, aunque no son de tiempos de crecimiento comparables del cultivo de Mucuna pruriens, fueron menores a los reportados por Hauser y Nolte (2002), quienes informan producciones de biomasa seca de distintas variedades de Mucuna pruriens que fluctuaron entre 3.27 y 6.6 t ha–1, desarrolladas durante 40 semanas en un clima de bosque tropical húmedo de Camerún con 1 513 mm de lluvia.

Por otro lado, Houngnandan et al. (2000) informan que Mucuna pruriens no inoculada con bacterias Rhizobium sp. produjo entre 1.5 y 8.7 t ha–1 de follaje seco a 20 semanas después de la siembra, en tres localidades con clima de sabana.

Por su parte, la cantidad estimada de nitrógeno atmosférico fijado por M. pruriens en simbiosis con Rhizobium sp. osciló entre 712 y 1 618 mg de N planta–1, con un promedio de 1 090 mg de N planta-1, equivalente a 30.27 kg ha–1 (Cuadro 1). La cantidad relativamente baja de N fijado de la atmósfera por cepas nativas de Rhizobium sp. puede deberse en parte a la baja nodulación observada en las raíces de las plantas de M. pruriens, que fue de 24.03 mg planta–1 de biomasa nodular, ya que no se inoculó con bacterias Rhizobium sp. la semilla de la leguminosa.

Por otro lado, los valores de N fijado por la leguminosa son relativamente bajos, debido a la baja densidad de siembra de la M. pruriens, y resultaron inferiores a los indicados por Crammer et al. (2004), quienes registraron tasas de fijación de N2 por M. pruriens que oscilaron en promedio entre 97 y 150 kg ha–1 de N fijado de dos sitios de alto y bajo potencial productivo, respectivamente. La eficiencia de la fijación simbiótica de N2 está en función del genotipo de la planta hospedera, del genotipo de Rhizobium sp. y de los factores ambientales (Whitehead, 1995; Unkovich y Pate, 2000).

Las prácticas culturales de manejo del suelo, como la empleada en este estudio en los tratamientos con aplicación de vermicompost y cobertura vegetal del suelo, pueden fomentar condiciones favorables para el crecimiento de las plantas y la actividad bacteriana, y éstas pueden inducir importantes tasas de fijación de N2 (Whitehead, 1995).

Aporte de nitrógeno por Mucuna pruriens. El aporte de N en la biomasa de M. pruriens, a 65 días de emergencia, la leguminosa acumuló 1 242.7 mg planta-1 de N en su parte aérea y con densidad de 27 750 plantas ha–1 equivale a 34.5 kg ha–1; este nitrógeno será una reserva potencial para el cultivo subsiguiente, cuya disponibilidad será en forma paulatina, ya que dependerá de la velocidad de mineralización del N-orgánico contenido en la paja, la temperatura y la actividad microbiana del suelo (Katrien et al., 2006).

La acumulación del N en la biomasa de las leguminosas como la M. pruriens, tiene un impacto importante en el reciclaje de nitrógeno en el suelo al retener este elemento en su biomasa, evitando su pérdida hacia mantos acuíferos y la atmósfera (Stenberg et al., 2006).

Emisión de CO2 del suelo. Se observó diferencia significativa (p= 0.0001) en liberación de CO2 del suelo entre el tratamiento T5 y T2, cuyas cantidades fueron de 22.15 y 37.51 mg de CO2 g–1 de suelo seco, respectivamente. Este resultado sugiere mayor actividad microbiana del suelo en el tratamiento T2 de manejo racional del suelo, el cual aportó más carbono al suelo que T5.

La diferencia en liberación de CO2 del suelo, se debió al aporte de carbono orgánico por parte de la biomasa de M. pruriens y la aplicación de vermicompost; a este respecto, Weixin et al. (2007) encontraron un aumento de 47% en el flujo de CO2 en el suelo cultivado con maíz respecto al suelo desnudo, ambos fertilizados con nitrógeno, atribuyéndole este resultado a la mayor actividad microbiana a consecuencia de mayor disponibilidad de detritus orgánicos en la rizófora del maíz. Por otro lado, se menciona que la liberación de bióxido de carbono del suelo (CO2) por la actividad microbiana del suelo, depende de la cantidad de material orgánico presente en el suelo (Santamaría-Romero et al., 2001; Schloter et al. 2003).

La colonización micorrízica en raíces de plantas de tomate fue significativamente diferente (p= 0.0001) entre el tratamiento T2 y T5 en 29.5% mayor en T2. La superior colonización micorrízica de las raíces observada en las plantas de tomate en el tratamiento T2, sugiere una proliferación de hongos micorrízicos en el suelo por la mayor disponibilidad de materia orgánica en este tratamiento, que en T5 (4.08%).

Los valores de colonización de las raíces de plantas de tomate en el tratamiento T2, fueron similares a los observados por Cavagnaro et al. (2006) en tomate silvestre cultivado bajo manejo orgánico (24.2% de colonización); y menores a los mencionados por Sorensen et al. (2005), en poro (Allium porrum) (35 a 80% de colonización micorrízica), planta considerada como dependiente de micorriza por tener escaso sistema radicular.

La escasa colonización micorrízica encontrada en este estudio puede atribuirse que el tomate, es una planta con sistema radicular extenso, lo cual no la hace dependiente de la micorriza y al contenido moderado o alto de P en el suelo del experimento por efecto de los tratamientos y al reducido potencial de inóculo del mismo (Boswell et al., 1998).

En relación a la absorción de macroelementos por las plantas de tomate, en la etapa de desarrollo de los primeros frutos (80 días después del trasplante), el contenido de N, K, Ca y Mg no fue influenciado por los tratamientos (p>0.05); el contenido de nitrógeno fluctuó entre 3.86 y 4.72%, el de potasio entre 2.55 y 3.03%, el de calcio fluctuó entre 1.88 y 2.35%, el de magnesio entre 0.35 y 0.41%; por su parte, el contenido de fósforo si fue influenciado por los tratamientos (p=0.05).

Los tratamientos T4 y T3 fueron de mayor (0.44%) y menor (0.27%) concentración de este elemento, respectivamente; no obstante, el contenido comparativamente bajo de P en hojas de las plantas del T3, no se observó síntoma de deficiencia de este elemento en las mismas. Estos resultados muestran que los tratamientos T1, T2, T3 y T4, de dosis reducidas de N, P y K, y no aplicación de Ca, respecto al tratamiento T5 de dosis altas de dichos elementos, no afectaron la nutrición de las plantas de tomate en esos elementos nutritivos.

Además los niveles observados de estos nutrimentos en las hojas, no afectaron la producción ni la calidad de los frutos de tomate. Villarreal et al. (2006) detectaron valores similares de N, P y K en hojas jóvenes de plantas de tomate, a 83 días después de trasplante en un experimento de campo con dosis de 400 N, 115 P y 290 K, sin uso de cobertura vegetal del suelo y 250 N-50 P-150 K con uso de dos cultivos de cobertura, y mismo tipo de suelo. Las dosis de fertilización aplicadas con dichos elementos reduce su acumulación en el suelo y la posibilidad de provocar efectos negativos en la nutrición de las plantas por efecto de desbalances entre estos elementos nutritivos en el suelo (Fageria et al., 1997).

Es importante destacar la carencia de efecto de tratamiento en la nutrición de Ca y Mg de las plantas de tomate, lo cual confirma que el suelo vertisol de textura arcillosa, tiene alta disponibilidad de estos elementos para las plantas. Resulta de particular interés las aplicaciones de Ca al suelo en cultivo convencional de tomate en la zona de estudio, donde los productores lo aplican para prevenir la pudrición apical del fruto y evitar problemas de calidad poscosecha como la firmeza y pérdida de peso de los frutos; no obstante, en este estudio no se observaron dichos problemas.

Producción de fruto de tomate. La producción total de fruto de exportación fue estadísticamente diferente entre tratamientos (p= 0.0071); las plantas de mayor rendimiento fueron las del T2 (106.38 t ha–1), en orden descendente le siguieron las plantas de los tratamientos T1, T3, T4 y T5, con rendimientos de 96.21, 95.18, 89.63 y 75.9 t ha–1, respectivamente (Figura 1); solamente hubo diferencia significativa en rendimiento entre las plantas del tratamiento T5 vs T2 y T1 (Tukey, α= 0.05). Un rendimiento aproximado de 57 t ha–1 de fruto de calidad exportación, se considera aceptable por los productores de tomate bola de la región, y las variedades sugeridas por INIFAP (2003) para el valle de Culiacán, Sinaloa; generan de 45 a 79 t ha–1 de tomate calidad de exportación.

Respecto a la calidad por tamaños de fruto al empaque para exportación (Figura 1), ésta fue influenciada por los tratamientos (p= 0.05); la cantidad de frutos de tamaño grande (4*4 + 4*5) fue de 60.45 t ha–1 en las plantas del tratamiento T2, misma que fue significativamente diferente (p= 0.002) sólo a la cantidad de frutos de las plantas de los tratamientos T4 y T5 que generaron 44.99 y 38.45 t ha–1, respectivamente.

El rendimiento de frutos de tamaño mediano (5*5 + 5*6) y chico (6*6 + 6*7) no fue influenciada por los tratamientos (p= 0.144), ya que el rendimiento de tamaño mediano osciló entre 42.66 y 34.05 t ha–1 en las plantas del tratamiento T2 y T5, respectivamente. Entre tanto, el rendimiento de frutos de tamaño chico osciló entre 4.52 y 3.27 t ha–1 en las plantas de los tratamientos T4 y T2, respectivamente y no hubo efecto significativo de tratamiento (p= 0.628).

La producción de fruto total comercializable se vio influenciada por los tratamientos (p= 0.0034); el tratamiento con mayor rendimiento de fruto fue el T2, con 140.73 t ha–1, mismo que fue significativamente diferente sólo al tratamiento T5 que rindió 109.41 t ha–1; los tratamientos T1, T3 y T4 rindieron 129.454, 128.82, y 127.162 t ha–1, respectivamente.

Los atributos de la cobertura orgánica del suelo por su aporte de carbono y nitrógeno al suelo, y del vermicompost, por su aporte de elementos nutritivos Irissón-Name et al. (1999); Matheus et al. (2007) y mejorador de las condiciones físicas y biológicas del suelo (Yongchao et al., 2005), combinados impactan en el aumento de la fertilidad del suelo y por ende en el rendimiento del cultivo.

Sainju et al. (2001) encontraron resultados similares en rendimiento de fruto, biomasa y absorción de N en el cultivo de tomate entre tratamientos de dosis altas y reducidas de fertilización nitrogenada y con uso de cultivos de cobertura a base de haba, trébol y centeno. En un experimento realizado en chile por Roe et al. (1997) también observaron que los compost combinados con dosis bajas de fertilizante sintético generaron los rendimientos de fruto más altos.

A manera de complemento, se ha establecido que la aplicación de compost combinado con nitrógeno mineral aumenta su efecto benéfico como fertilizante; a este respecto, Meunchang et al. (2006) lograron incrementos en crecimiento de follaje (40%) y raíz (66%) de plantas de tomate a los 55 días de edad con aplicación de 3 a 9 t ha–1 de compost de subproductos de molienda de caña de azúcar combinada con 150 a 300 kg ha–1 fertilizante nitrogenado. Velasco et al. (2001) observaron incremento, respecto al testigo sin aplicación de vermicompost o inoculante, en la materia seca y el rendimiento de fruto de plantas de tomate de cáscara con la adición de 10 t ha–1 de vermicompost ya sea solo o combinado con inoculación de hongos micorrízicos arbusculares (Glomus intraradix).

Calidad poscosecha de frutos de tomate

Los resultados de firmeza de frutos de tomate fueron los siguientes: al día de cosecha en estado de madurez rojo rompiente "braker", y a 6 y 12 días de almacenamiento poscosecha a 20 °C y 85% de humedad relativa. Sólo se observó efecto significativo de tratamiento en la firmeza de los frutos a los 12 días de almacenamiento poscosecha (p= 0.0201); en este tiempo de almacenamiento, el tratamiento T1 presentó la mayor firmeza, con un valor de 7.35±2.3 N, valor significativamente diferente (Tukey, a= 0.05) sólo al tratamiento T4 que presentó 4.85±1.4 N; el tratamiento T1 fue estadísticamente igual a los tratamientos T2, T3 y T5 (Figura 2).

Al momento de la cosecha (día 1), el tratamiento T1 presentó el valor más alto de firmeza, seguido en orden descendente por los tratamientos T2, T5, T3 y T4; a seis días de almacenamiento poscosecha, el tratamiento T2 registró el mayor valor (9.76±2.3 N), seguido en orden descendente los tratamientos T1, T5, T4 y T3.

Estos resultados denotaron que el tratamiento T1, mostró un comportamiento adecuado en la firmeza de los frutos de tomate, en los tres tiempos poscosecha estudiados. Por otro lado, se observó que el tratamiento T4 presentó valores más bajos de firmeza a 1, 6 y 12 días poscosecha, respecto a los tratamientos con aplicación de vermicompost y el de fertilización tradicional, lo cual sugiere que la aplicación de vermicompost mejoró la firmeza de los frutos.

Estos difieren de los mostrados por Villarreal et al. (2002), quienes estudiaron, en condiciones de temperatura y humedad relativa similares de almacenamiento poscosecha, el efecto de formas iónicas (N-NH4 y N-NO3) y dosis de 250 a 450 N, 52 a 118 P, 250 a 498 K, pero con variedades distintas de tomate bola; en dichas investigaciones, el estudio poscosecha realizado en los frutos de tomate bola mostró valores de firmeza que oscilaron entre 35 a 46 N a 22 días y 10 N en promedio a 22 días; la razón de ello, se debió a que al cosechar los frutos en un estado de madurez fisiológica verde-maduro, que es menos avanzado que el de "braker" usado en este trabajo, significó mayor grado de firmeza al inicio del estudio (35-46 N) y a 22 días de poscosecha (10 N).

Los resultados de pérdida de peso de frutos de tomate registrados a seis y doce días de almacenamiento postcosecha a 20 °C y 85% de humedad relativa fueron de la siguiente manera: al día 6 de almacenamiento poscosecha, se observó efecto significativo de tratamiento (p= 0.0074); los frutos del tratamiento T1 perdieron el 2.34±0.25% del peso, el cual resultó significativamente diferente a los tratamientos T3, T4 y T5 (Tukey, a= 0.05), mismos que perdieron 1.674±0.13, 1.795±0.23 y 1.837±0.15 % de su peso, respectivamente; la pérdida de peso en los frutos del tratamiento T2 fue estadísticamente igual al resto de los tratamientos.

Por su parte, el día 12 de almacenamiento poscosecha, no se observó efecto significativo de tratamiento en pérdida de peso (p= 0.6215); en este período el tratamiento T1 fue el que mostró numéricamente mayor pérdida de peso (3.647%), y le siguieron en orden descendente los tratamientos T5, T2, T3 y T4, con 3.381, 3.221, 3.182 y 3.01% de pérdida de peso, respectivamente; al día seis, el tratamiento T3 perdió 28.46% menos peso que el tratamiento T1 de mayor pérdida, y 8.87% menos que el tradicional; al día doce, el tratamiento T4 perdió 17.46% menos peso que T1 de mayor pérdida y 10.97% menos que T5.

Villarreal et al. (2002) observaron mayores pérdidas de peso en frutos de tomate bola, crecimiento tipo determinado, a 6 y 12 días poscosecha de 3 y 5% respectivamente, en condiciones comparables de almacenamiento de los frutos pero con diferencias en variedad y tratamientos de fertilización de N, P y K, cultivado en tipo de suelo y clima similares en el valle de Culiacán, Sinaloa.

 

CONCLUSIONES

La cobertura vegetal del suelo con Mucuna pruriens, acumuló en su biomasa nitrógeno fijado de la atmósfera, en cantidad importante que estuvo disponible para el cultivo de tomate; esta cobertura vegetal y la aplicación de vermicompost aumentó la actividad microbiana del suelo. En consecuencia, con el tratamiento T2, se obtuvo igual o mayor cantidad fruto de tomate de calidad exportación que T5, con probabilidad p= 0.05.

Los frutos procedentes del tratamiento T2 presentaron buen comportamiento en firmeza y pérdida de peso en el estudio poscosecha y este resultado fue estadísticamente igual en los frutos del T5 durante el estudio.

La nutrición de las plantas de tomate a excepción de P, el contenido de N, K, Ca y Mg en las hojas, no fue influenciado por los tratamientos a 80 días del trasplante (desarrollo de frutos); no obstante, la producción de fruto no fue afectada en cantidad (grandes, medianos y pequeños), tampoco en calidad (firmeza y pérdida de peso).

 

AGRADECIMIENTOS

A la Universidad Autónoma de Sinaloa (proyecto PROFAPI 20008/185) y al CONACYT-Gobierno del Estado de Sinaloa (FOMIX proyecto SIN-2007-C02-77335) por su apoyo financiero, al INIFAP-CIRNO-Campo Experimental Valle de Culiacán, por el apoyo con sus instalaciones. A Verónica Pérez Rubio, Werner Rubio Carrasco y Laura Contreras Angulo por su asistencia en el trabajo de laboratorio.

 

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