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Revista mexicana de ciencias agrícolas

versión impresa ISSN 2007-0934

Rev. Mex. Cienc. Agríc vol.5 no.spe9 Texcoco sep./nov. 2014

http://dx.doi.org/10.29312/remexca.v0i9.1065 

Nota de investigación

Índices de crecimiento de plántulas de lulo (Solanum quitoense [Lamarck.]) en sustratos orgánicos

Fernando Carlos Gómez-Merino1  § 

Libia Iris Trejo-Téllez2 

Peter Ladewig3 

1 Colegio de Postgraduados- Campus Córdoba. Carretera Córdoba-Veracruz km 348, Congr. Manuel León, Mpio. Amatlán de los Reyes, Veracruz. C. P. 94946. México. (fernandg@colpos.mx).

2 Colegio de Postgraduados-Campus Montecillo. Carretera México-Texcoco km 36.5, Montecillo, Mpio. de Texcoco, Estado de México. C. P. 56230. México. (tlibia@colpos.mx).

3 Beuth University of Applied Sciences. Luxemburger Strasse 10, Berlin, 13353. Alemania. (peter.ladewig@yahoo.de).

Resumen

El lulo (Solanum quitoense [Lamarck.]) es una especie con alto potencial de comercialización a nivel global dado el valor nutritivo de sus frutos. En México, la investigación sobre esta especie es escasa y uno de los primeros retos es la obtención de plántulas vigorosas que garanticen rendimiento y buena calidad de frutos. En esta investigación se estimaron índices de crecimiento de plántulas de lulo provenientes de semillas germinadas y crecidas en tres sustratos orgánicos constituidos por turba y composta en diferentes relaciones (60/40, 40/60 y 20/80, v/v) en invernadero. El experimento tuvo una distribución completamente al azar con cuatro repeticiones, y la unidad experimental contenía 32 plántulas. Sesenta días después de la siembra se tomaron datos directos de crecimiento para la estimación de los índices siguientes: razón de área foliar (RAF), área foliar específica (AFE), proporción de hoja (PH) y proporción de raíz (PR). Los datos obtenidos fueron analizados estadísticamente, realizando un análisis de varianza y una prueba de comparación de medias. Los resultados indican que la composta en mayor proporción en el sustrato reduce la RAF, el AFE y PH; por el contrario, incrementa la PR. La adición de composta al sustrato en proporción 80%, afectó negativamente los índices de crecimiento de las plántulas de lulo debido al incremento en la conductividad eléctrica, y de Na+, Cl- y HCO3 - solubles, en el sustrato. Se concluye que la composta puede ser usada con resultados satisfactorios, en la producción de plántulas de lulo, en combinación con turba, en proporciones iguales o menores a 60%.

Palabras clave: área foliar específica; proporción de hoja; proporción de raíz; relación de área foliar; solanaceae

El lulo es una especie originaria de las tierras altas de las montañas de los Andes, específicamente de Colombia, Ecuador y Perú. Se desarrolla en climas templados con baja luminosidad intercalado con café, y a una altitud de entre 1000 y 2500 m (Medina et al., 2009). El fruto del lulo es similar al del tomate, presenta un sabor agridulce y una coloración anaranjada con pulpa verde brillante y tiene un aroma suave (Mejía et al., 2012), características que lo potencian en los mercados internacionales.

La propagación de lulo se realiza principalmente por semilla. Plántulas de buena calidad exhiben características morfológicas tales como tallos gruesos, hojas de color verde oscuro y raíces grandes y blandas (Oda, 2007), y al aumentar la calidad de éstas, es posible asegurar la obtención de plantas sanas y vigorosas que puedan a su vez incrementar rendimiento y calidad de frutos.

En este estudio se realizaron análisis del crecimiento de las plántulas desarrolladas en sustratos orgánicos, a partir del cálculo de índices de crecimiento. El análisis de crecimiento constituye un conjunto útil de métodos cuantitativos que permiten describir e interpretar el funcionamiento de las plantas (Hunt, 2003).

El experimento se llevó a cabo en un invernadero ubicado en el Campus Córdoba del Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas, a 650 msnm, 18° 50’ latitud norte y 96° 51’ longitud oeste. El clima de la zona es templado húmedo con lluvias en verano y temperatura media de 20 °C, máxima de 35 °C y mínima de 10 °C, con una precipitación media anual de 1 807 mm (Soto-Esparza, 1986). Los ensayos correspondientes a este estudio se efectuaron durante los meses de octubre y noviembre de 2012, en un invernadero rectangular con techo de dos aguas cubierto con mallasombra, la cual permite una transmitancia luminosa de 70%. En este periodo de ensayo la temperatura media fue de 18 °C, con máximas de 30 °C y mínimas de 12 °C.

Los sustratos evaluados estuvieron compuestos por turba y composta en distintas proporciones (volumen/volumen, v/v): 60/40, 40/60 y 20/80, respectivamente, mismos que constituyeron los tratamientos evaluados. Las semillas de lulo fueron germinadas en estos sustratos, cada uno replicado cuatro veces. El experimento fue completamente al azar, con cuatro repeticiones. La unidad experimental estuvo constituida por 32 plántulas por cada tratamiento (sustrato).

En el Cuadro 1 se muestran las características físicas y químicas de los sustratos empleados en el estudio. Para ello se tuvieron en cuenta los parámetros de pH y densidad aparente, reportados por Gómez- Merino et al. (2013), y complementariamente analizaron parámetros importantes relacionados con la salinidad como conductividad eléctrica (CE), sodio, cloruro y bicarbonato solubles.

Cuadro 1 Características físicas y químicas de los sustratos empleados en esta investigación. 

  • Tratamiento

  • Turba/composta (v/v)

pH§

  • CE,

  • dS m-1

  • Densidad

  • aparente§, g cm-3

  • Na+,

  • meq L-1

  • Cl-,

  • meq L-1

  • HCO3 -, meq

  • L-1

60/40 6.36 1.74 0.21 0.66 0.75 3.25
40/60 6.51 2.11 0.25 0.66 1.12 4.5
20/80 6.64 2.43 0.3 0.704 1 6.5

§ Gómez-Merino et al. (2013).

Sesenta días después de la siembra se evaluaron los parámetros de crecimiento directos tales como: área foliar y biomasa seca de hojas y raíces. El área foliar se midió con un integrador LI-COR LI3100C; a partir de ésta se calcularon, de acuerdo a lo descrito por Poorter et al. (2012) los siguientes índices de crecimiento: razón de área foliar (RAF), área foliar entre el peso seco total de la planta; área foliar específica (AFE), área foliar entre el peso seco de hojas; proporción de hoja ph, proporción del peso de biomasa seca total que tienen las hojas); y proporción de raíz (PR), proporción del peso de biomasa seca total que tienen la raíz). Con los resultados se hizo un análisis de varianza y comparaciones de medias de Tukey (α= 0.05) con el software Statistical Analysis System (SAS, 2011).

La forma más sencilla y directa de evaluar el efecto un determinado factor ambiental en el desarrollo de las plantas es aplicar este factor a dos o más niveles en diferentes subgrupos durante un periodo de tiempo. Con esto, las mediciones detalladas pueden contribuir al entendimiento de la manera en que la fotosíntesis, respiración, área foliar específica y distribución de biomasa seca, son afectadas por los tratamientos (Poorter et al., 2012). En este estudio se variaron los niveles de la composta (40, 60 y 80%) en el sustrato y se estimó el índice de crecimiento para evaluar los efectos de estas variaciones.

La RAF es un indicador del balance entre la capacidad potencial de fotosíntesis y el costo respiratorio; es decir, es una medida de la capacidad fotosintética por unidad de biomasa de la planta (Amanullah et al., 2007). En esta investigación se muestra que el incremento en la proporción de composta en el sustrato (80% v/v), reduce significativamente la razón de área foliar; por el contrario, el incremento de turba en el sustrato aumenta este parámetro. En términos numéricos se obtuvieron 450 cm2 g-1 de RAF para el tratamiento 20/80 y hasta 650 y 730 para 60/40 y 40/60, respectivamente. Vale la pena señalar que los tratamientos 1 y 2 no mostraron diferencias significativas entre ambos (p> 0.05). Estos resultados sugieren que la composta en alta concentración reduce el tamaño de las hojas (Figura 1).

Figura 1 Razón de área foliar (RAF) de plántulas de lulo establecidas en sustratos orgánicos constituidos por turba y composta en distintas proporciones. Medias ± DE con letras distintas indican diferencias estadísticas significativas (Tukey, p≤ 0.05) entre tratamientos. 

La AFE (Figura 2) es un indicador del grosor relativo de la hoja y desde el punto de vista funcional y ecológico es un rasgo morfológico de gran trascendencia, dado que éste puede explicar hasta 80% de la variación en las tasas de crecimiento (Villar et al., 2004). Este índice mostró la misma tendencia que se observó en RAF. La media más alta se registró con la relación 40/60 de turba/composta en el sustrato, seguida del tratamiento con 60/40 de turba/ composta, sin que exista diferencia estadística entre estos dos tratamientos (60/40 y 40/60 turba/composta, v/v). Éstos superan estadísticamente al tratamiento con la mayor proporción de composta (20/80 de turba/composta), en promedio, 32.93%.

Figura 2 Área foliar específica (AFE) plántulas de lulo establecidas en sustratos orgánicos constituidos por turba y composta en distintas proporciones. Medias ± DE con letras distintas indican diferencias estadísticas significativas (Tukey, p≤ 0.05) entre tratamientos. 

Los resultados del índice PH (Figura 3) muestran diferencias estadísticas significativas entre los tres tratamientos, con la misma tendencia general registrada en RAF y AFE. La mayor proporción de hojas se observó en plantas bajo el tratamiento 40/60 (turba/composta), seguida de las plantas sujetas al tratamiento 60/40, en tanto que la menor proporción se observó en el tratamiento 20/80. La PH es un indicador de la proporción del total de la biomasa que la planta distribuye a las hojas, por lo que representa una medida de inversión en órganos fotosintéticos (Villar et al., 2004).

Figura 3 Proporción de hoja (PH) de plántulas de lulo establecidas en sustratos orgánicos constituidos por turba y composta en distintas proporciones. Medias ± DE con letras distintas indican diferencias estadísticas significativas (Tukey, p≤ 0.05) entre tratamientos. 

Los tratamientos afectaron significativamente la proporción de raíz (PR) . La mayor PR se registró en el tratamiento con mayor proporción de composta en el sustrato (80%) (Figura 4) en tanto que la menor PR se observó en plantas tratadas con 40/60 (turba/composta). Las variaciones en PR debidas a factores abióticos son variables. Por ejemplo, en plántulas de limón (Citrus limon) la PR se redujo conforme el nivel de salinidad del medio de crecimiento aumentó (Cámara et al., 2003), mientras que en plántulas de naranja (Citrus sinensis), ésta se incrementó con la salinidad (Cámara et al, 2004). Además, se ha descrito que valores altos de PR podría representar una ventaja en situación de sequía o limitación de nutrimentos (Villar et al., 2004).

Figura 4 Proporción de raíz (PR) de plántulas de lulo establecidas en sustratos orgánicos constituidos por turba y composta en distintas proporciones. Medias ± DE con letras distintas indican diferencias estadísticas significativas (Tukey, p≤ 0.05) entre tratamientos. 

En este estudio, las menores proporciones de composta en el sustrato (40 y 60%) ocasionaron menor valor de PR, lo cual, de acuerdo con De Grazia et al. (2006), indica una mayor eficiencia de absorción de agua y nutrimentos que satisface la demanda de las plántulas.

La alta proporción (80%) de composta en el sustrato redujo significativamente los índices de crecimiento, debido principalmente a altos valores de CE, Na+, Cl- y HCO3 - (Cuadro 1). Zubillaga y Lavado (2001), reportan que el uso de compostas, si bien aporta nutrimentos, tiene como principal desventaja la presencia de altas concentraciones de sales solubles, que limita la proporción en que puede ser usada en mezclas para sustratos. En particular en esta especie, Gómez-Merino et al. (2013) indican que proporciones de composta del 80% en el sustrato en combinación con perlita, si bien incrementan la germinación de semillas, provocan crecimiento lento y en consecuencia menor calidad de plántulas para el trasplante.

Conclusiones

Las compostas pueden ser usadas en la producción de plántulas de lulo en combinación con turba en proporciones no mayores a 60% en el sustrato. Esto debido a que mayor proporción de composta en el sustrato reduce la índices de crecimiento en cuanto a la relación de área foliar (RAF), el área foliar específica (AFE) y la proporción de hojas (PH), aunque aumenta la proporción de raíz (PR). Éste efecto negativo sobre PR se relaciona con aumentos en la conductividad eléctrica, y los niveles de Na+, Cl- y HCO3 -solubles, encontrados en el sustrato.

Literatura citada

Amanullah, H. M. J.; Nawab, K. and Ali, A. 2007. Response of specific leaf area (SLA), leaf area index (LAI) and leaf area ratio (LAR) of maize (Zea mays L.) to plant density, rate and timing of nitrogen application. World Applied Sciences Journal. 2(3):235-243. [ Links ]

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Recibido: Marzo de 2014; Aprobado: Junio de 2014

§ Autor para correspondencia: fernandg@colpos.mx.

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