Notas de investigación

 

Inducción de deficiencias nutrimentales en nopal verdura Opuntia ficus indica (L.)*

 

Nutritional deficiencies induction in nopal (Opuntia ficus indica (L.)

 

Yolanda Leticia Fernández Pavía¹, José Luis García Cué^2§, Alfredo López Jiménez¹ y Gustavo Mora Aguilera³

 

¹ Colegio de Postgraduados- Campus Montecillo. IREGEP-Fruticultura. Carretera México-Texcoco, km 36.5. Texcoco, Estado de México. C. P. 56230. (mapalel@colpos.mx; alopez@colpos.mx).

² Colegio de Postgraduados-Campus Montecillo-ISEI- Estadística. Carretera México-Texcoco, km 36.5, Montecillo, Estado de México. C. P. 56230.

³ IFIT- Fitosanidad, Colegio de Postgraduados-Campus Montecillo. Carretera México-Texcoco, km 36.5. Texcoco, Estado de México. C. P. 56230. (gmora@colpos.mx). §Autor para correspondencia: jlgcue@colpos.mx.

 

* Recibido: marzo de 2015
Aceptado: junio de 2015

 

Resumen

La investigación tuvo por objetivo analizar la sintomatología visual y nutrimental en nopal verdura Opuntia ficus indica (L.) por medio de la inducción de deficiencias nutrimentales mediante la técnica del elemento faltante bajo condiciones de hidroponia. Para cumplir con esta meta, se planeó trabajar en un invernadero del Colegio de Postgraduados en el Estado de México, a partir de junio de 2008 hasta que en la plantas se observaran las deficiencias nutrimentales buscadas. Los materiales vegetales utilizados fueron cladodios de un año provenientes de la zona productora de Tlanepantla, Morelos, que se secaron y trasplantaron en macetas con tezontle promoviendo su enraizamiento. Se probaron 11 tratamientos de distintas soluciones nutritivas con tres repeticiones cada una, cada maceta constituyó una unidad experimental y los tratamientos se distribuyeron de acuerdo a un diseño completamente al azar. Se analizaron los datos a través de un ANOVA con pruebas de comparación de medias de Tukey (α= 0.05). En los resultados se destaca que las plantas presentaron deficiencias nutrimentales a los 13 meses de iniciado el experimento, se observaron diferencias morfológicas con la presencia o ausencia de hojas subuladas y la coloración de las mismas resaltando el tratamiento que no contenía nitrógeno. Asimismo, se apreciaron diferencias significativas en número de cladodios, peso seco y concentración nutrimental. Se concluye que esta metodología sirve para inducir la deficiencia de macronutrimentos.

Palabras clave: Opuntia ficus indica, concentraciones nutrimentales, hidroponia.

 

Abstract

This research aimed to analyze the visual and nutritional symptoms in nopal (Opuntia ficus indica (L.), through induction of nutritional deficiencies by the missing element technique under hydroponic conditions. In order to meet this objetive, we planned to work in a greenhouse of the Graduate College in the State of Mexico, from June 2008 until the plants searched nutritional deficiencies were observed. Plant materials used were cladodes a year from the production area of Tlalnepantla, Morelos, which were dried and transplanted into pots with tezontle for promoting their rooting. 11 treatments of different nutrient solutions were tested with three replicates each, each pot was an experimental unit and treatments were distributed according to a completely randomized design. Data were analyzed through an ANOVA with means comparison test of Tukey (α= 0.05). In the results, it is quite important that the plants showed nutritional deficiencies at 13 months into the experiment; observing morphological differences in the presence or absence of subulate leaves and their coloring, highlighting the treatment that did not contain nitrogen. Also, significant difference in number of pads, dry weight and nutrient concentration were observed. It is concluded that this methodology works for inducing macro-nutrient deficiency.

Keywords: Opuntia ficus indica, hydroponics, nutrient concentrations.

 

Introducción

Autores como Valdéz-Cepeda et al. (2007), consideran que actualmente existe la necesidad de encontrar las bases técnicas de la producción de nopal y distinguir las alteraciones nutrimentales que se presentan por deficiencia de algún elemento esencial. Los métodos de diagnóstico de dichas alteraciones pueden ser cualitativos por observación donde se identifican síntomas visuales de alteraciones nutrimentales, o cuantitativos a través de análisis químicos de tejido vegetal del cultivo.

Para el caso del nopal verdura no se cuenta con suficiente información y la utilidad de contar con ella es la de apreciar algún trastorno que pueda ser corregida, mediante una fertilización apropiada. Para llegar a esta afirmación, se hizo una revisión de investigaciones sobre planta de nopal verdura, se distinguen diversas pesquisas y se resalta la de Vázquez-Alvarado et al. (2009) que detallan sobre aspectos nutrimentales y sobre el manejo de la planta en condiciones hidropónicas; además, Baca (1990) hace un análisis de deficiencias nutrimentales inducidas en nopal.

Se planteó la siguiente pregunta ¿Qué sintomatología visual y quimica presenta el nopal verdura Opuntia ficus indica (L.) cuando se le aplican soluciones nutritivas diferentes con la carencia de elementos esenciales como el nitrógeno, fósforo, potasio, entre otros? Para responder esta interrogante se propuso una investigación que tuvo por objetivo analizar la sintomatología visual y nutrimental en nopal verdura Opuntia ficus indica (L.) por medio de la inducción de deficiencias nutrimentales mediante la técnica del elemento faltante bajo condiciones de hidroponia. La hipótesis propuesta consistió en que mediante la técnica del elemento faltante bajo condiciones de hidroponia se logra la inducción de deficiencias nutrimentales en nopal verdura Opuntia ficus indica (L.) que son notorias de manera visual y pueden ser medidas mediante análisis químicos.

La metodología de la investigación fue experimental, se llevó a cabo en un invernadero con cubierta de vidrio en el Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas, Montecillo, Estado de México. Se comenzó en junio de 2008. Los materiales vegetales fueron cladodios de un año provenientes de la comunidad de Comunotla en Tlanepantla, Morelos, su tamaño fue entre 25 y 30 cm con 13 cm de ancho y 1 cm de grosor según la propuesta de ASERCA (2001). Los cladodios se secaron a la intemperie durante 15 dias, se trasplantaron en macetas de 15 litros con un sustrato de lava volcánica porosa (tezontle), con granulometría de 0.2 a12.7 mm, a cada maceta se le regó diariamente durante 30 días con 250 mL de agua destilada, con el fin de promover la adaptación de las plantas al sistema hidropónico así como su enraizamiento.

Después, se prepararon distintas soluciones nutritivas con un potencial osmótico (PO) de 0.72 atm en tanques de 20 L^-1, estas fueron: completa (Universal de Steiner), sin nitrógeno (n), sin fósforo (p), sin potasio (k), sin calcio (ca), sin magnesio, completa sin hierro(fe), completa sin cobre (cu), completa sin zn (zn), completa sin manganeso(mn), completa sin boro (b), dando un total de a partir de este punto se procedió a aplicar un diseño completamente al azar (DCA) que tuviera las 11 soluciones con tres repeticiones, dando un total de 33 unidades experimentales o macetas que fueron regadas con 350 mL de acuerdo al tratamiento que le correspondía.

El pH de las soluciones nutritivas se ajustó diariamente antes del riego a 5.5±0.5. Las concentraciones de micronutrimentos en todas las soluciones nutritivas fue de Fe 4, B 0.87, Mn 1.6 y Zn 0.23 y Cu 0.011 mg L^-1. Los cladodios que brotaron en cada planta madre se eliminaron hasta que, se observaron cambios morfológicos en todos los tratamientos. Después, se procedió a evaluar las siguientes variables: número de cladodios, peso fresco (g), peso seco (g), largo (cm), ancho (cm) y se analizaron químicamente solo las concentraciones de macroelementos en los cladodios por efecto del suministro de soluciones nutritivas carentes de N, P, K, Ca y Mg.

Los datos se analizaron a través de un análisis de la varianza y pruebas de comparación de medias de Tukey (α= 0.05) apoyados del paquete SAS 9.0 para MS Windows. Los resultados más destacados fueron los siguientes: a los 13 meses de puesto el experimento se observaron cambios morfológicos en la planta de nopal (Figura 1).

En la Figura 1 se puede constatar que los cladodios sometidos al tratamiento con solución completa, presentan una coloración verde obscuro con numerosos gloquidios y hojas subuladas de un buen tamaño coincidiendo con lo descrito por Epstein y Bloom (2004) para otros cultivos. El tratamiento sin nitrógeno, presenta poco crecimiento, carece de hojas subuladas con una coloración clorótica o color amarillo verdoso similar a lo reportado por Baca (1990). El que carece de fósforo presenta una coloración morada en las hojas subuladas y es similar a lo descrito por Marschener (1995) en otras plantas. Con deficiencia de potasio presenta cladodios carentes de hojas subuladas con una deshidratación en la base del cladodio, lo mismo fue distinguido en hortalizas por Jones (2003).

Sin calcio se presentó un adelgazamiento y deformación de los cladodios como lo describen Saure (2014) en diferentes cultivos. Sin magnesio se observa una clorosis a nivel de hojas subuladas similar a lo encontrado por Fuentes-Carvajal et al. (2006) en Aloe vera y Epstein y Bloom (2004) en otros cultivos. Después, se procedió a medir las variables: número de cladodios, peso fresco, peso seco, largo y ancho. En el Cuadro 1, se presentan los resultados obtenidos del ANVA del DCA con (α= 0.05) y pruebas de comparación de medias de Tukey en el que se destaca que el mayor número de cladodios promedio aparecieron tanto en la solución completa (4.83) como en la solución sin Ca (4.33) en contraste con las menor número sin B (1.87) que representan sólo 39% de la anterior.

El mayor peso fresco lo presentan las soluciones completas sin Zn (155 g) y sin B (155.97 g), las soluciones completas sin N presentó el peso mínimo de (48.31 g) lo que representa solo 31%. La solución nutritiva Steiner completa mostró mejores medias en cuanto a largo (28.25 cm) y ancho de cladodio (13.01 cm) en contraste con la solución sin N que presenta la menor respuesta promedio en largo (12.33 cm) y ancho del cladodio (6.56 cm) siendo aproximadamente la mitad del tamaño. Más adelante, se procedió a analizar las concentraciones de elementos N, P, K, Ca y Mg en los cladodios.

En el Cuadro 2, se exponen los promedios y la prueba de comparación de medias de Tukey donde se muestran valores muy bajos de concentración para cada elemento faltante de la solución completa, datos que coinciden con reportes Epstein y Bloom (2004); Fuentes-Carvajal et al. (2006), en otros cultivos.

 

Conclusiones

A partir de los 13 meses de realizado el experimento se observaron deficiencias en la planta, se destacan las diferencias morfológicas con la presencia o ausencia de hojas subuladas y la coloración de las mismas resaltando el tratamiento que no contenía nitrógeno.

En las variables de crecimiento en nopal verdura Opuntia ficus indica (L.) la solución sin nitrógeno (N) presenta la menor respuesta ya que este elemento es vital para el desarrollo de cualquier planta.

En el análisis de las concentraciones de elementos N, P, K, Ca y Mg, en los cladodios en la planta se presentan valores muy bajos de concentración para cada elemento faltante con respecto a la solución completa Steiner.

La metodología empleada en este experimento puede ser utilizada para inducir la deficiencia de macronutrimentos.

 

Literatura citada

ASERCA (Apoyos y Servicios a la Comercialización Agropecuaria). 2001. El nopal. Mercado mundial del nopalito. Rev. Claridades Agropecuarias 98.         [ Links ]

Baca, C. G. A. 1990. Deficiencias nutrimentales inducidas en nopal, proveniente de cultivo in vitro. López, G. J. J. y Ayala, O. M. J. (Ed.). El nopal. In: memorias de la 3ª reunión nacional y 1ª internacional. Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro (UAAAN). Buenavista Saltillo Coahuila, México. 155-163 pp.         [ Links ]

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Jones, Jr. J. B. 2003. Agronomic handbook management of crops, soils and their fertility, CRC Press. Boca ratón, Florida, USA.         [ Links ]

Marschener, H. 1995 Mineral Nutrition in higher plants. 2a edición American Press. Londres.         [ Links ]

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Valdez-Cepeda, R. D.; Blanco-Macías, F.; Bernardo-Murillo, A.; García-Hernández, J. L. y Magallanes-Quintanar, R. 2007. Fertilización-nutrición en nopal. Rev. Salud Pública y Nutrición. 5:149.         [ Links ]

Vázquez-Alvarado, R. E.; Salazar-Sosa, E.; Garcia-Hernández, J. L.; Olivares-Sáenz, E.; Vázquez-Vázquez, C.; López-Martínez, J. D. y Orona-Castillo, I. 2009. Producción hidropónica de nopal (Opuntia ficus-indica) con agua con alto contenido de sal. J. Prof. Assoc. Cactus Development.