Development of huizache (Acacia farnesiana) seedlings in substrates with vermicompost

Alejandro Moreno-Reséndez¹*; Guadalupe Solís-Morales¹; Eduardo Blanco-Contreras¹; Jesús Vásquez-Arroyo¹; Luz M. P. Guzmán-Cedillo¹; Norma Rodríguez-Dimas¹; Uriel Figueroa-Viramontes²

¹ Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro-Unidad Laguna. Periférico Raúl López Sánchez km 1.5, Carretera a Santa Fe s/n. Torreón, Coahuila. MÉXICO. C. P. 27059. Correo-e: alejamorsa@yahoo.com.mx Tel.: 01 871 729 7677 (*Autor para correspondencia).

² Campo experimental La Laguna, Centro de Investigación Regional Norte Centro, Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias. km 17.5 Carretera Torreón-Matamoros. Matamoros, Coahuila. MÉXICO. C. P. 27440.

Resumen

Se estudió el efecto del vermicompost, como parte del sustrato de crecimiento, sobre el desarrollo de plántulas de huizache (Acacia farnesiana) colocadas bajo un sombreador rústico construido a base de carrizo, durante un periodo de 240 días. Se evaluaron cinco mezclas de vermicompost-arena con proporciones: 10:90, 20:80, 30:70, 40:60 y 50:50 (% volumen) y como testigo se utilizó suelo natural de la zona donde los huizaches se desarrollan. Las semillas para producir las plántulas se obtuvieron de la zona donde se desarrollan los huizaches. Los tratamientos se repitieron 30 veces y de cada uno se cosecharon cinco plántulas para evaluar la altura, diámetro de tallo, número de ramificaciones, peso fresco y peso seco. El efecto de los tratamientos se determinó mediante un diseño completamente al azar y se aplicó la prueba de comparación de medias DMS_{(5 %)}. El desarrollo del huizache en los diferentes sustratos no fue uniforme. Las variables presentaron las respuestas más sobresalientes con la mezcla vermicompost-arena 10:90, por lo que se puede concluir que el vermicompost, en baja concentración, favoreció el desarrollo de A. farnesiana.

Palabras clave: Abono orgánico, humus de lombriz, sustratos de crecimiento, vegetación nativa.

Abstract

The effect of vermicompost, as part of the growth substrate, on the development of huizache (Acacia farnesiana) seedlings placed under a rustic shelter made from reeds was evaluated over a period of 240 days. Five vermicompost-sand mixtures with five ratios, namely 10:90, 20:80, 30:70, 40:60 and 50:50 (% by volume), were assessed, and natural soil from the area where huizaches grow was used as the control. Seeds for producing the seedlings were obtained from the huizaches of the area. The treatments were replicated 30 times, and five seedlings were harvested from each one to determine plant height, main stem diameter, number of branches, and fresh and dry weight. The effect of the treatments was determined using a completely randomized experimental design and the averages were compared by the LSD₅ % test. Huitzache growth was not uniform in the different substrates; however, the 10:90 vermicompost-sand mixture had the best variable responses in terms of plant height and fresh and dry weight. Therefore, vermicompost at low concentration promoted the growth of A. farnesiana.

Keywords: Organic amendment, earthworm vermicast, growth substrates, native vegetation.

INTRODUCCIÓN

En la actualidad, en diversas regiones de México, los productores manejan los sustratos con poco o escaso conocimiento acerca de sus propiedades físico-químicas, a pesar de la importancia de éstos en las actividades viveristas y ornamentales. Este desconocimiento ha traído como consecuencias tanto el deterioro y agotamiento de recursos no renovables como el suelo, así como un impacto ambiental significativo e indeseable (González-Chávez, Ferrera-Cerrato, Villegas-Monter, & Oropeza, 2000). En el caso del huizache (Acacia farnesiana [L.] Willd.), las plántulas se producen utilizando materiales como: a) un sustrato inerte conformado por la mezcla 55:35:10 de turba, vermiculita, y perlita o agrolita; y b) una combinación 3:2:1 de arena media, arcilla y limo. Esta combinación es adecuada para lograr buenas características de 56 drenaje y retención de agua (Comisión Nacional Forestal [CONAFOR], s/f).

Los estudios con vermicompost (VC), entre los cuales destacan los desarrollados por Atiyeh et al. (2000a) y Domínguez-Salvador, Pasqual y Nicoli-Spera (2001), han demostrado consistentemente que su empleo provoca efectos benéficos sobre el crecimiento de las plantas. Domínguez-Salvador et al. (2001) reportaron que el sustrato con humus de lombriz generó mayor beneficio sobre el crecimiento de Polypodium aureum L. y que 88.32 % de las plantas alcanzaron su punto de comercialización 120 días después del trasplante, mientras que con otros métodos de cultivo, dicho punto se alcanzó aproximadamente a los 270 días.

Segura-Castruita et al. (2008) sugieren que deben emplearse sustratos conformados por materiales de origen natural y desechos que se encuentran disponibles en cada región, pues algunos de los materiales empleados son productos de importación y de costo elevado. En relación a la disponibilidad de materiales o residuos, se resalta que en la Comarca Lagunera se localiza una de las regiones productoras de leche más importantes de México con más de 400,000 cabezas de ganado bovino, por lo que se estima que, tan sólo de este tipo de ganado, se pueden obtener cerca de 1,000 t de estiércol seco por día (Salazar-Sosa et al., 2004). Estos residuos pueden ser transformados en VC empleando lombrices Eisenia fetida (Bansal & Kapoor, 2000).

Por lo anterior y debido a que en la Comarca Lagunera se carece de información para sustituir los sustratos tradicionales, algunos de costo elevado como el peat moss por ser un producto de importación, se estudió el efecto de diversas combinaciones de VC con arena sobre el desarrollo de plántulas de A. farnesiana. Las combinaciones estudiadas podrían utilizarse potencialmente para actividades de forestación y reforestación en las zonas áridas y semiáridas de México.

MATERIALES Y MÉTODOS

Obtención de plántulas

El experimento se realizó en un sombreador rústico, construido a base de carrizo (Phragmites autralis [Cav.] Trin. Ex Steud) (Gerritsen, Ortiz-Arrona, & González-Figueroa, 2009), en la Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro Unidad Laguna, en Torreón, Coahuila. La institución se localiza en la Comarca Lagunera (24° 22'- 26°23 N, 102° 22'-104° 47' O) al norte de México, a una altitud de 1,139 m, con precipitación de 235 mm y temperatura media anual de 18.6 °C (Orona-Castillo et al., 2006).

Las semillas frescas de A. farnesiana, debido a que poseen un porcentaje de germinación entre 10 y 40 % (Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza [CATIE], s/f), se escarificaron en H₂SO₄ concentrado por 5 min (Rivas-Medina, González-Cervantes, Valencia-Castro, Sánchez-Cohen, & Villanueva-Díaz, 2005); el exceso de ácido se lavó con agua. Concluido este proceso, las semillas se sembraron en charolas de poliestireno de 200 celdillas rellenas con peat moss (Premier*, Serviagrícola del Bajío S. A. de C. V., Querétaro) humedecido. Las charolas se colocaron en bolsas de plástico negro, se ubicaron dentro de un invernadero y se regaron cada tercer día hasta que las semillas (90 a 95 %) germinaran. Cuando las plántulas alcanzaron una altura de 2 a 3 cm y un par de hojas verdaderas (30 días después de la siembra [dds]), se realizó el trasplante en bolsas de polietileno negro calibre 500 (Francis, 1999) con una capacidad de 3 litros, colocando una plántula por maceta.

Diseño experimental

Los sustratos utilizados para el desarrollo de las plántulas fueron, suelo natural (SN) como testigo (T0) y cinco mezclas de vermicompost-arena (VC:A) como tratamientos con las siguientes proporciones (% en volumen): 10:90 (T1), 20:80 (T2), 30:70 (T3), 40:60 (T4) y 50:50 (T5). El SN del predio donde se localiza el rodal de huizaches presentó las siguientes características: textura migajón, pH 7.73, capacidad de intercambio catiónico de 11.0 meq-100 g^-1 de suelo, y conductividad eléctrica de 3.21 dS-cm^-1. Hernández-Martínez, Cetina-Alcalá, González-Chávez, y Cervantes-Martínez (2006) destacan que el suelo agrícola puede utilizarse como sustrato para la producción de A. farnesiana y Prosopis glandulosa. El VC utilizado para cubrir la demanda nutritiva del huizache se generó de la combinación de estiércol de caballo, cabra y conejo con relación en volumen 1:1:1. Esta mezcla fue sometida a la acción transformadora de lombrices E. fétida, durante 90 días (Bansal & Kapoor, 2000). La arena empleada en las mezclas, por carecer de elementos nutritivos, fue considerada material inerte (Wightman, 2000). Concluido el proceso de estabilización del VC, y previo a su uso en los sustratos, se hizo un análisis químico para determinar las concentraciones de los elementos nutritivos, registrándose los siguientes valores: 19.09 % de materia orgánica; 0.82 % de N; 1,380, 1.63, 28.67, 10.7, 22.0, 13.0, 0.95 y 13.32 mg·kg ¹ de P, Cu, Fe, Zn, Mn, Ca, Mg y Na, respectivamente.

Las plantas de huizache erguidas se ataron a un tutor de madera cuando alcanzaron una altura aproximada de 30 cm, para evitar que la parte vegetativa tocara el suelo. El tutor fue enterrado en cada recipiente, evitando dañar las raíces. Las macetas se regaron cada tercer día para cubrir las necesidades hídricas.

Cada uno de los tratamientos contó con 30 repeticiones. Las plántulas se desarrollaron durante 240 días. Al concluir este periodo se registraron las siguientes variables: altura (AP), diámetro (DT), número de ramificaciones (NR) a partir del tallo principal, así como los pesos fresco (PF) y seco (PS) de la plántula, para lo cual se seleccionaron al azar cinco macetas por tratamiento. La AP se midió con una cinta métrica flexible (TRUPER, JTF-018-014/07, Taiwan) ajusfándola a lo largo del tallo principal, mientras que el DT se midió con un pie de rey (Foy Tools, 142070, China), el cual se colocó en la base del tallo principal y se registró el valor correspondiente.

Las plantas se extrajeron de cada maceta aplicando agua de la llave a presión, para separar el sustrato de las raíces y así determinar los PF y PS. Esta operación se realizó sobre un tamiz núm. 60 de 250 um, evitando la pérdida de material vegetal. Éste se colocó sobre papel toalla para eliminar el exceso de humedad e inmediatamente se depositó en bolsas de papel, previamente identificadas. El PF se registró utilizando una balanza de precisión (CPA Sartorius®, SAR CPA5201, Alemania). Posteriormente, las bolsas se colocaron en una estufa (Felisa 293A®, México) a temperatura de 70 °C hasta alcanzar peso constante para obtener el PS.

Análisis estadístico

El efecto de los tratamientos sobre las variables se determinó con un diseño completamente al azar. Los datos de los parámetros evaluados se analizaron estadísticamente mediante ANDEVA y se hizo comparación de medias aplicando la prueba DMS_{(5 %)}, con el Programa de diseños experimentales versión 2.4 de Olivares-Sáenz (1993).

Los ANDEVA mostraron diferencias altamente significativas (P ≤ 0.01) entre tratamientos para las variables AP, DT, PF y PS y diferencias significativas (P ≤ 0.05) para NR (Cuadro 1). Las variables AP, PF y PS mostraron los valores más altos con el TI (VCA = 10:90) mientras que los mayores valores de DT y NR se obtuvieron con T4 (VCA = 40:60) y T2 (VCA = 20:80), respectivamente. Adicionalmente, en todas las variables, al menos una de las mezclas con VGA superó el efecto provocado por el testigo. En el Cuadro 1 también se aprecia que a excepción del DT, el resto de las variables evaluadas en las plántulas de huizache registraron los valores más altos con las mezclas 10:90 y 20:80 (VCA). Esto coincidió con lo expresado por Subler, Edwards, y Metzger (1998) y Atiyeh, Arancon, Edwards y Metzger (2000), quienes determinaron que la incorporación de pequeñas cantidades de vermicompost de estiércol de cerdo fue suficiente para generar un incremento significativo de la biomasa total de las plántulas en el cultivo de tomate. Específicamente, Atiyeh et al. (2000) señalaron que la disminución en el crecimiento de las plantas con las concentraciones de vermicompost superiores al 60 %, se debió a una elevada concentración de sales solubles, una pobre aireación, toxicidad por metales pesados y fitotoxicidad de la planta.

Parrotta (1992) encontró que el crecimiento de A. farnesiana durante el primer año puede ser rápido y determinó que la altura máxima de las plántulas, 365 dds, osciló entre 63 y 210 cm, cuando éstas se desarrollaron en almácigos de vivero abiertos a la lluvia e irrigados, respectivamente. Por lo anterior, en el presente estudio, es factible suponer que la mezcla 10:90 (VGA), en la que se obtuvo una altura promedio de 136 ± 15.54 cm, favoreció ampliamente el desarrollo de las plántulas, pues dicha altura se alcanzó en 240 dds. En el mismo sentido, los valores promedio de AP obtenidos con los diferentes tratamientos VCA (entre 93.4 y 136.0 cm) fueron muy superiores a los valores reportados por García-Sánchez (2005) quien trasplantó plántulas de huizache, con y sin inoculación de micorrizas, en suelos del Valle del Mezquital, Hidalgo, México, reportando alturas de 11.17 y 10.88 cm, un año después de su establecimiento.

García-Sánchez (2005) también registró valores de 2.77 y 2.76 g de PF en plántulas de A. farnesiana, con y sin micorrizas, respectivamente, 365 días después del trasplante. Al comparar estos resultados con el PF promedio de 98.73 g obtenido en el presente trabajo, se puede apreciar que con los sustratos evaluados (suelo natural y las mezclas VC: A) se obtuvieron 95 g más de PF promedio, 240 dds. Esta diferencia resalta la importancia que tiene, por un lado, la propagación de las especies vegetales en los viveros, donde de acuerdo con Arriaga, Cervantes, y Vargas-Mena (1994) se brindan cuidados y condiciones propicias que garantizan la supervivencia de las plantas, y por otro, el empleo de los sustratos, sobre todo si se pueden generar con los recursos disponibles en cada región (Moreno-Reséndez, Valdés-Perezgasga, & Zarate-López, 2005).

El valor promedio de DT registrado (1.07 ± 0.21 cm) 240 dds (Cuadro 1), representó 27.44 % del DT (3.9 cm) reportado por Parrotta (1992) en huizaches de tres años de edad, correspondientes a 1,095 dds. Por lo anterior es posible pensar que los VC favorecieron el crecimiento de A. farnesiana como lo han corroborado Atiyeh et al. (2000a) y Domínguez-Salvador et al. (2001) en diferentes especies vegetales.

La respuesta de las variables AP, PF, PS y NR con los sustratos de 10 y 20 % de VC corresponde a lo establecido por Atiyeh et al. (2000a), quienes también obtuvieron los mejores resultados sobre el crecimiento de Lycopersicum esculentum y Caléndula officinalis con los mismos niveles de VC.

En atención a los resultados obtenidos, al igual que García, Alcántar, Cabrera, Gavi, y Volke (2001) quienes evaluaron la producción de Epipremnum aureum y Spathiphyllum wallisii en medios de crecimiento orgánicos e inorgánicos, se destaca que el VC, como abono orgánico, generó una influencia significativa sobre las plántulas de huizache. Adicionalmente, las respuestas obtenidas durante el desarrollo de A. farnesiana con la aplicación del VC refuerzan la idea de que es posible utilizar sustratos de crecimiento obtenidos de forma natural y/o a través de procesos de reciclaje, sin provocar impactos significativos a las áreas naturales (Chávez-Anaya et al., 2006).

CONCLUSIÓN

El empleo del VC, como parte de los sustratos de crecimiento, favoreció el desarrollo de las plántulas de huizache. La respuesta más adecuada se registró en la altura de la planta, peso fresco y peso seco, al aplicar el VC en una concentración de 10 % en volumen. Por tanto, es posible suponer que la demanda nutritiva del huizache se logró satisfacer con la composición química del VC empleado. El VC también redujo el periodo para alcanzar el punto de comercialización de A. farnesiana desarrollada en vivero.

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