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Introducción
Moringa (Moringa oleifera Lam.) es un árbol originario del noroeste de la India (Zayed, 2012), llegó a México probablemente por las embarcaciones realizadas de marineros filipinos que viajaban de Manila, Filipinas hacia Acapulco, Guerrero (Olson y Fahey, 2011). Moringa es muy apreciada por sus características nutricionales y medicinales, presentes en la mayoría de las partes que la conforman (hojas, flores y frutos, todas comestibles). La versatilidad de condiciones ambientales a las cuales se adapta la plata de moringa, entre ellas las zonas tropicales de baja humedad en el suelo, elevadas temperaturas, alta evaporación y grandes variaciones de precipitación (Alves et al., 2010), la convierten en una especie con gran potencial para cultivarse en diversas zonas de nuestro país.
Aunque esta planta, en particular, se desarrolla de mejor manera por debajo de los 500 msnm y no por encima de los 1 500 msnm (Olson y Fahey, 2011). Algunos autores indican que moringa requiere de un mínimo de 250 mm de precipitación anual, y puede tolerar suelos arcillosos y arenosos (Valdés-Rodríguez et al., 2014), pero los suelos mal drenados perjudican su crecimiento (Velázquez et al., 2016). Con respecto a sus requerimientos nutricionales, existen estudios relacionados con la fertilización orgánica en moringa, los cuales demuestran su impacto positivo en la producción de biomasa foliar principalmente para el consumo humano y animal (ganado bovino) (Pérez et al., 2010; Lok y Suárez, 2014).
La fertilización orgánica es importante si se desea establecer un cultivo sustentable o de bajos impactos ambientales. Un abono orgánico se origina por medio de la descomposición aeróbica y anaeróbica de residuos orgánicos principalmente de origen animal y vegetal. Esta acción se da por medio de microorganismos que existen en los propios residuos, bajo condiciones controladas, lo cual produce un material parcialmente estable de lenta descomposición en condiciones favorables (Restrepo, 2001).
Dos abonos orgánicos ampliamente conocidos en México y gran parte de Latinoamérica son el bocashi y la lombricomposta, su sencilla manera de elaborarlos y bajo costo de producción, los hacen una opción viable para los agricultores que los utilizan. La palabra bocashi proviene del idioma japonés y para el caso de los abonos orgánicos fermentados, significa pre-cocer al vapor los materiales orgánicos del abono a través del calor generado por la descomposición (Restrepo y Hensel, 2009). Asimismo, la lombricomposta es un producto resultante de la trasformación microbiana de residuos orgánicos en ambientes controlados y se obtiene cuando participan diversas especies de lombrices en su elaboración (Olivares et al., 2012).
El impacto positivo de los abonos orgánicos en ambientes degradados es una alternativa que resulta importante promover e incrementar, ya que con su aplicación en el suelo se estimula el crecimiento de las plantas, se mejora gradualmente la fertilidad, nutrición y la estructura del mismo, también se aumenta la capacidad de retención de agua y la actividad de microrganismos, lo cual contribuye a reducir la pérdida de nutrientes por lixiviación (Restrepo y Hensel, 2009). Por ello, es necesario promover la aplicación de los abonos orgánicos en lugares y cultivos con potencial productivo, como es el caso de moringa, y así evitar la aplicación de agroquímicos, los cuales constituyen una de las principales causas de la degradación y contaminación de los recursos naturales y la biodiversidad (Altieri, 1999; Ramos y Terry, 2014).
Actualmente existen pocos estudios sobre moringa reportados en Veracruz. Uno de ellos fue realizado por Valdés et al. (2014) y está centrado en el registro de medidas alométricas de moringa (crecimiento, floración y producción de frutos) sin fertilización orgánica. Otro trabajo realizado por Quintas et al. (2016) analizó la respuesta vegetativa de moringa a dos abonos orgánicos. Sin embargo, éste solo comprendió un periodo de siete meses y no abordó la respuesta de dichos abonos sobre las variables reproductivas. Por lo que una evaluación de las variables productivas permitiría estimar los efectos de abonos orgánicos sobre la productividad de plantas de moringa, con el fin de determinar si la aplicación es una práctica agronómica eficiente y redituable para este cultivo.
El objetivo de esta investigación fue evaluar el uso de abonos orgánicos (lombricomposta y bocashi) sobre la respuesta vegetativa y reproductiva de moringa después de poda, en la región centro del estado de Veracruz.
Materiales y métodos
Área de estudio
Esta investigación fue realizada en el Colegio de Posgraduados (COLPOS), Campus Veracruz, el cual está ubicado en el municipio de Manlio Fabio Altamirano, en la zona centro del estado de Veracruz. Este municipio se localiza en las coordenadas 19°18’ latitud norte y de 96° 32’ longitud oeste. Tiene una altitud de 25 msnm y su tipo de suelo es franco-arcillo-arenoso. El clima es cálido con lluvias en verano e invierno; la precipitación media anual de 1 239.5 mm y la temperatura media anual de 25 °C (Cruz et al., 2015).
Procedimiento experimental
Se evaluaron plantas de moringa de tres años de edad, sembradas a una densidad de 1 m por 1 m, con un promedio de altura de 6 m. Se seleccionaron al azar 24 individuos para aplicar los tratamientos, con ocho individuos por bloque. El primer tratamiento consistió en la aplicación de lombricomposta echa con 30% pulpa de café y 70% bagazo de caña. El segundo tratamiento consistió en la aplicación de bocashi, elaborado con estiércol de ganado bovino (50 kg), rastrojo de maíz (25 kg), hojarasca (25 kg), ceniza (10 kg), salvado de trigo (25 kg), melaza (4 L), levadura de pan (250 g) y suelo de la región (50 kg) y finalmente el control, al que no se aplicó abono alguno.
Con la finalidad de uniformizar el tamaño de las plantas y facilitar la toma de las mediciones, se realizó una única poda un día antes de iniciar el tratamiento, estando los árboles en un período de crecimiento vegetativo sin evidencias de racimos florales y frutos. La poda consistió en el corte del tronco principal a una altura de 1.5 m y la eliminación de las ramas laterales y rebrotes de la planta, dejando únicamente el tronco principal. Al siguiente día se realizó la primera aplicación de los abonos orgánicos. Se efectuaron tres aplicaciones de cuatro kilogramos por planta cada cuatro meses distribuidas durante los diez meses que duró el trabajo.
El abono se aplicó en un radio de 40 cm del tronco principal de la planta, se enterró 10 cm y posteriormente se cubrió con el suelo retirado de dicha zona. Después de la aplicación del abono orgánico se practicó un único riego usándose 19 L de agua para regar cada planta. Entre los periodos de aplicaciones no se realizaron riegos y el control de malezas se hizo de forma manual.
Adicionalmente se realizó el muestreo del suelo del sitio experimental y se llevó a cabo el análisis químico de los abonos orgánicos involucrados. Para el suelo se colectaron al azar 15 sub-muestras de 500 g, cada una a una profundidad de 10-15 cm del suelo, las muestras fueron combinadas de forma homogénea para posteriormente ser tomada una porción de 500 g. Asimismo, para los abonos orgánicos (lombricomposta y bocashi) se tomó una muestra representativa de (500 g). Las muestras del suelo de la región y los abonos orgánicos fueron enviadas para su análisis al laboratorio de suelos del Instituto de Ecología, AC (INECOL).
La metodología utilizada para la muestra del suelo y los abonos orgánicos fue la indicada por la NOM-021RECNAT 2000. Las variables evaluadas se dividieron en A) vegetativas, las cuales se analizaron semanalmente durante cuatro meses: 1) número de rebrotes; 2) sobrevivencia de rebrotes; 3) longitud de rebrotes; y 4) grosor de rebrotes; y B) reproductivas: 5) número de racimos por planta; 6) número de botones por racimo; 7) número de flores por racimo; y 8) número de frutos por racimo; 9) número de frutos por planta; 10) longitud de frutos; 11) número de semillas por fruto; y 12) dimensión de semillas. Estas últimas variables fueron evaluadas durante un periodo de diez meses comenzando a partir del mes de marzo a diciembre de 2016.
Variables vegetativas
El número de rebrotes y su sobrevivencia por planta se determinó por medio de la contabilización total de éstos sobre su registro inicial y se realizó semanalmente durante cuatro meses. La medición que corresponde a las variables de longitud y grosor de los rebrotes se tomó con la ayuda de un flexómetro (1 mm de precisión) y un vernier digital (0.01 mm de precisión) respectivamente, para lo cual se seleccionaron seis rebrotes por planta, debido a que este fue el número mínimo de rebrotes sobreviente por planta los primeros dos meses posteriores a la poda. Durante los primeros cinco meses estas dos variables fueron evaluadas semanalmente; sin embargo, al observar que el crecimiento de moringa era lento, las mediciones se realizaron de forma mensual a partir del sexto mes.
Variables reproductivas
Se contabilizó el número total de racimos florales y frutos por planta, de forma semanal. Del total de racimos florales se seleccionaron 10 por cada planta para ser monitoreados semanalmente. De cada racimo floral seleccionado se contabilizó el número de botones, flores y frutos. También, de los frutos se midió la longitud, utilizando un flexómetro (1 mm) para medir cada vaina de un extremo a otro. Para determinar el número total de semillas por vaina se abrieron todos los frutos de la cosecha y se extrajeron todas las semillas con el fin de ser contabilizadas, posteriormente se midieron con un vernier digital (0.01 mm de precisión) del largo y ancho.
Análisis estadístico
Para cada variable se obtuvieron las estadísticas descriptivas correspondientes (promedio, desviación estándar, máxima, mínima y coeficiente de variación). El análisis de cada variable entre tratamientos se realizó mediante una prueba de análisis de varianza de una vía con un nivel de significancia de 5%. Las pruebas post-hoc se realizaron mediante el método de Tukey, ambos análisis con apoyo del software SigmaPlot 10.0.
Resultados y discusión
Los resultados del análisis físico-químico del suelo de la región y los dos abonos orgánicos arrojaron una notable diferencia en tres macronutrientes P, N y Mg, siendo la lombricoposta la que obtuvo las cifras más elevadas de éstos. De acuerdo con González-González y Crespo-López (2016), porcentajes de N desde 1.5% en abonos orgánicos favorecen la producción de biomasa foliar hasta 100%. Por lo que la lombricomposta resultó ser el abono con mayor potencial para la producción de follaje. Mientras que Sarwar et al. (2017) establecieron que dosis menores al 1% de N-P-K pueden incrementar tallos y follaje de moringa en 50% o más en un suelo franco sin fertilización.
Las dosis encontradas tanto en lombricomposta como en bocashi tienen la capacidad de incrementar el crecimiento de las plantas por arriba del control. Adicionalmente, se considera que el pH del bocashi tendería a mejorar la alcalinidad del suelo del sitio, que se encontró ácido (Cuadro 1).
Cuadro 1 Composición física y química del suelo de la región y los abonos orgánicos utilizados.
| Componente | Control | Bocashi | Lombricomposta |
| pH | 5.63 | 8.23 | 5.12 |
| P disponible (mg kg-1) | 7 | 26 | 292 |
| P total (mg kg-1) | 254 | 1867 | 2788 |
| N (%) | 0.17 | 0.95 | 2.79 |
| K (cmol kg-1) | 0.41 | 18.68 | 9.76 |
| MO (%) | 3.03 | 17.08 | 41.51 |
| C/N | 12 | 16 | 10 |
| Ca (cmol kg-1) | 10.28 | 34.47 | 31.28 |
| Mg (cmol kg-1) | 4.93 | 14.5 | 18.74 |
| Fe (mg kg-1) | 32.3 | 149.5 | 342.8 |
| Mn (mg kg-1) | 23.7 | 23.6 | 61.8 |
| Cu (mg kg-1) | 0.31 | 2.5 | 6.2 |
| Zn (mg kg-1) | 0.88 | 17.84 | 19.87 |
| Carbono orgánico (%) | 1.76 | 9.91 | 24.08 |
| Densidad aparente (g cm-3) | 1.51 | 0.98 | 0.68 |
| Arcilla (%) | 51.6 | 21.6 | 27.6 |
| Limo (%) | 26.4 | 33.6 | 19.6 |
| Arena (%) | 22 | 44.7 | 52.7 |
Mientras que los altos niveles de Fe en bocashi y lombricomposta pueden favorecer la síntesis de la clorofila de las plantas de moringa. Asimismo, los altos contenidos de Mn favorecerán la fotosíntesis y asimilación de nitrógeno (Azcón y Talón, 2013).
Variables vegetativas
Después de la poda y al final de un periodo de 16 semanas se observó que el tratamiento con bocashi tuvo un promedio de 12.87 rebrotes por planta, lombricomposta 8.87 y el control 13.12. En esta variable no se encontraron diferencias estadísticas entre los tratamientos (p= 0.079). Este resultado pudo deberse a que los diámetros del tronco de los sujetos abonados con lombricomposta fueron 18% menores a los del control, mientras que en bocashi fueron 15% menores que el control, lo que se relaciona en el incremento con el número de rebrotes, que fue proporcional al diámetro de los tallos.
Al respecto, Medina et al. (2007) obtuvieron un promedio de 11 a 12 rebrotes por planta sin la aplicación de ningún tipo de fertilizante, lo cual es similar a lo obtenido en este experimento. El porcentaje de rebrotes sobrevivientes por planta fue 73% para bocashi, 66 % para lombricomposta y 77% para el control y no se encontraron diferencias estadísticas significativas entre los tratamientos (p= 0.867). Tampoco se encontraron diferencias estadísticas significativas entre tratamientos en la longitud de rebrotes (p= 0.174) y grosor de rebrotes (p= 0.514). Mientras que el promedio de rebrotes sobrevivientes por planta hasta el día 283 de monitoreo fue de 3.87, resultado menor al encontrado por Swati et al. (2013), el cual fue de ocho rebrotes con aplicación de fertilización orgánica.
Los resultados obtenidos indican que la baja sobrevivencia de los rebrotes pudo deberse a la distancia en la que estaban sembradas las plantas de moringa, la cual fue de sólo 1 m entre cada una de ellas, siendo un factor que pudo incidir negativamente en esta variable, la principal causa observada fue la caída de los rebrotes por marchitamiento. Investigaciones previas mencionan que la altura de las plantas y el número de rebrotes que pueda llegar a tener se relaciona con la distancia de siembra, viéndose incrementados si ésta es mayor entre planta y planta (Sosa et al., 2016), llegando así a lograr rendimientos superiores según la densidad en la que son sembradas las plantas (Lok y Suárez, 2014). De los resultados anteriores se deduce que la respuesta vegetativa a los tratamientos no fue significativa en un período de 10 meses.
Por lo que si se desea aprovechar moringa en condiciones similares en un período similar de tiempo no se puede recomendar la aplicación de estos abonos en las cantidades aplicadas para una mayor producción de biomasa. Esto se explica porque tanto lombricomposta como bocashi, son de lenta liberación y requieren de periodos de uno a tres años de aplicación constante para observar resultados y así mostrar su efectividad (Restrepo y Hensel, 2006; Ramos y Terry, 2014), por lo que con esta característica sí podrían contribuir sustancialmente al mejoramiento de la actividad biológica del suelo y por ende de la planta (Usman et al., 2003), pero en un lapso de tiempo de al menos dos años.
Sin embargo, el promedio mayor en la variable de longitud de los rebrotes lo obtuvo lombricomposta con 13% mayor que el control y 18% mayor que el bocashi; además, en la variable de grosor de los rebrotes, lombricomposta logró 14% y 16% más que el control y bocashi, respectivamente (Figura 1 y 2).
Figura 1 Crecimiento de longitud de rebrotes de M. oleifera por tratamiento. Las barras laterales representan el error estándar de la media.
Figura 2 Crecimiento del grosor de rebrotes de M. oleifera por tratamiento. Las barras laterales representan el error estándar de la media.
Este comportamiento, aunque aún no significativo, pudo deberse a que los abonos orgánicos indicaron un porcentaje mayor de Nitrógeno (N) en lombricomposta, el cual fue 66% mayor que el bocashi y 94% mayor que el control. Al respecto, se sabe que el N es el nutriente con mayor importancia para el desarrollo de la planta, junto con el P y el Potasio (K) (Azcón y Talón, 2013).
Variables reproductivas
No se obtuvieron diferencias estadísticas significativas en el número de racimos florales por planta (p= 0.183), número de botones por racimo floral (p= 0.511), flores por racimo floral (p= 0.605) y frutos por racimo floral (p= 0.664). No obstante, el bocashi fue el único tratamiento que consolidó frutos maduros para ser cosechados (Cuadro 2) y el número total de frutos por planta (p= 0.037) fue la única variable que tuvo diferencia estadística significativa, con el tratamiento con bocashi dando el mayor número.
Cuadro 2 Valores promedio y desviación estándar (desv) de las variables evaluadas en los distintos tratamientos aplicados a plantas de Moringa oleifera.
| Variable | Control Promedio ±desv | Lombricomposta Promedio ±desv | Bocashi Promedio ±desv | |||
| Longitud de rebrotes | 218.34 ±96.93 | a | 253.28 ±108 | a | 207.28 ±77.41 | a |
| Grosor de rebrotes | 27.53 ±10.59 | a | 32.04 ±15.1 | a | 26.84 ±10.69 | a |
| Número total de racimos por planta | 14.43 ±15.47 | a | 8.73 ±9.99 | a | 14.3 ±18.21 | a |
| Botones por racimo | 18.21 ±33.85 | a | 7.71 ±19.48 | a | 16.12 ±32.08 | a |
| Flores por racimo | 3.1 ±6.99 | a | 1.61 ±6.23 | a | 2.64 ±7.26 | a |
| Frutos por racimo | 0.46 ±1.4 | a | 0.61 ±1.3 | a | 0.85 ±1.56 | a |
| Número total de frutos por planta | 1.89 ±3.07 | ab | 0.94 ±2.18 | b | 3.32 ±7.35 | a |
Letras diferentes en las columnas representan diferencias estadísticas entre tratamientos (p< 0.05).
Este resultado pudo deberse a que el bocashi cuenta con microorganismos capaces de solubilizar ciertos minerales tales como el Ca y los fosfatos, siendo éstos últimos determinantes para el crecimiento de flores y amarre de frutos (Rodríguez et al., 2005).
También es posible que la dificultad para detectar diferencias significativas en los parámetros evaluados se debió a la enorme variabilidad encontrada en la respuesta de todas las plantas, con altos coeficientes de variación (Cuadro 3), donde pudieron influir las condiciones climatológicas y la variabilidad intrínseca de las plantas de esta procedencia (Cuadro 3) (Toral et al., 2013).
Cuadro 3 Valores del máximo y mínimo de las variables evaluadas en los distintos tratamientos aplicados a plantas de Moringa oleifera.
| Variable | Control | Lombricomposta | Bocashi | |||||
| Max-min | CV | Max-min | CV | Max-min | CV | |||
| Longitud de rebrotes | 385-42 | 0.44 | 455-90 | 0.42 | 397-70 | 0.37 | ||
| Grosor de rebrotes | 52-11 | 0.38 | 66-12 | 0.47 | 55-7 | 0.39 | ||
| Número total de racimos por planta | 77-0 | 1.07 | 47-0 | 1.14 | 100-0 | 1.27 | ||
| Botones por racimo | 134-0 | 1.85 | 113-0 | 2.52 | 156-0 | 1.99 | ||
| Flores por racimo | 36-0 | 2.25 | 58-0 | 3.86 | 55-0 | 2.75 | ||
| Frutos por racimo | 9-0 | 3.04 | 7-0 | 2.11 | 10-0 | 1.84 | ||
| Número total de frutos por planta | 12-0 | 1.63 | 9-0 | 2.33 | 30-0 | 2.21 | ||
Longitud de los frutos
A los siete meses después de la poda se llevó a cabo una única cosecha, donde se obtuvieron 24 frutos todos provenientes del tratamiento abonado con bocashi, ya que el control y la lombricomposta no presentaban frutos maduros.
Estos resultados pudieron deberse al mayor contenido de K y Ca, así como limo y un pH mayor presentes en el bocashi, lo que facilitó la asimilación de estos nutrientes fuertemente realcionados con el prendimiento de flores y desarrollo de los frutos (Azcón-Bieto y Talón, 2013). El promedio de la longitud de la vaina de moringa fue de 27.39 cm, medida que se encuentra dentro de los parámetros reportados para esta planta, que van desde los 10 cm a 50 cm de longitud (Olson y Fahey, 2011).
Aunque esta longitud de las vainas fue inferior por 10 cm con respecto a lo obtenido por otros autores que también abonaron con mezclas que incluían lombricomposta, pero durante un tiempo de un año (Swati et al., 2013). Por lo que se considera que es necesario evaluar los abonos orgánicos durante un periodo mayor a un año para poder determinar si existen efectos positivos de desarrollo a largo plazo, dada la lenta liberación de estos biofertilzantes. Adicionalmente se ha documentado que moringa se desarrolla mejor en suelos ligeros, y en este sitio el sustrato era mayormente arcilloso, lo cual dificulta la penetración de las raíces, al ser un suelo pesado y acido, por lo tanto el aprovechamiento de los nutrientes se hace más más lento (Pérez et al., 2010).
Número de semillas
El único tratamiento que llegó a consolidar frutos maduros fue el abonado con bocashi, del cual se obtuvieron un mínimo de ocho y un máximo de 23 semillas por fruto, con un promedio de 14.7 ±3.3 semillas por fruto. Estos valores fueron similares a lo reportado por Pérez et al. (2010), que van de 12 a 25 semillas, y ligeramente superiores a lo encontrado por Pérez et al. (2010), que van de 10 a 20 semillas, quienes describen la producción típica de estas plantas. En un estudio similar donde también se utilizó fertilización orgánica en plantas de moringa, se halló un máximo de 14 semillas y un mínimo de siete semillas por fruto Swati (2013), de donde se infiere que este bocashi mejoró sustancialmente el número de semillas producidas en el sitio.
Medición de semillas
La medida de las semillas en promedio fue de 10.85 mm de largo y 10.66 mm de ancho. Datos que coinciden con las semillas de moringa antes de ser sembradas, mismos que fueron de 12.9 ±1.1 mm de largo y 11.4 ±0.8 mm de ancho y 268.9 ±42.9 mg de peso (Valdés et al., 2014). En otro trabajo se observaron medidas similares (11.34 a 15.16 mm y 9.77 a 12.19 mm) a lo encontrado en este estudio (Oloyede et al., 2015), por lo que la aplicación de los abonos orgánicos no pareció afectar las dimensiones de las semillas.
Conclusiones
Los abonos orgánicos tipo bocashi y lombricomposta aplicados durante diez meses en moringa no mostraron efectos significativos sobre las variables vegetativas de Moringa oleifera. En cambio, en las reproductivas se notaron diferencias en el número total de frutos por planta cuando se abonó con bocashi. Por esta razón, se recomienda la aplicación de bocashi para mejorar la producción de frutos de la planta. De la misma manera, cuando se usen fertilizantes orgánicos en suelos pesados se recomienda evaluar las plantas durante un periodo superior al año, para determinar si éstos tienen mejores efectos sobre las variables vegetativas.
