Nutrición mineral con nitrógeno, fósforo y potasio para la producción de Chrysanthemum morifolium Ramat. con sustratos regionales en Yucatán, México

Mineral Nutrition with Nitrogen, Phosphorus, and Potassium in the Production of Chrysanthemum morifolium Ramat. with Regional Substrates in Yucatan, Mexico

Eduardo Villanueva–Couoh¹*, Gabriel Alcántar–González², Prometeo Sánchez–García², Manuel Soria–Fregoso³ y Alfonso Larque–Saavedra⁴

¹ Instituto Tecnológico de Conkal, Yucatán. Carretera Mérida–Motul km 16.3, Conkal. 97345 Conkal, Yucatán. *Autor responsable: (e_couoh@colpos.mx).

² Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo. 56230 Montecillo, estado de México.

⁴ Centro de Investigación Científica de Yucatán. Calle 43 no. 130, Col. Chuburná de Hidalgo. 97200 Mérida, Yucatán.

Recibido: octubre de 2007.
Aceptado: enero de 2010.

RESUMEN

Este trabajo se realizó para probar diferentes dosis de fertirrigación y seleccionar un sustrato regional en la producción de crisantemo para flor de corte y estudiar el efecto de ambos factores en la concentración foliar de nitrógeno (N), fósforo (P) y potasio (K). Se aplicaron seis dosis de fertirriego y cuatro sustratos, los cuales se constituyeron de 70% materiales orgánicos de la región y 30% (v/v) suelo K'ankab. Los diferentes factores se analizaron en un diseño completamente al azar con arreglo en parcelas divididas con tres repeticiones. Las plantas crecieron mejor en el sustrato S₂ (70% bagazo de henequén + 30% suelo) a los 119 días después al trasplante (DDT) y 50–25–100 y 100–50–200 mg L¹ de N, P y K fueron las dosis en las que se obtuvieron las plantas con mayor altura y diámetro de tallo. El peso de materia fresca y seca de follaje y raíz, el volumen de la raíz, el área foliar, así como el diámetro de la flor no fueron afectados por el tipo de sustrato y dosis de fertirriego. Las dosis arriba indicadas fueron las mejores en todas las variables antes mencionadas, particularmente en el diámetro de flor con 12.2 cm. Las concentraciones de N en hojas y tallos fueron estadísticamente iguales en los tratamientos con 50–25–100, 100–50–200 y 250–125–500 mg L^–1 de N, P y K a los 119 DDT pero diferentes al testigo y las dosis de 150–75–300 y 200–100–400 mg L^–1 de N, P y K fueron estadísticamente iguales al testigo. En cuanto a las concentraciones de P y K en hojas y tallos hubo diferencias estadísticas entre los sustratos y el sustrato S₂ originó las más altas, con valores de 6.62 mg g^–1 de P y 61.9 mg g^–1 de K.

Palabras clave: fertirriego, crisantemo, bagazo de henequén.

This experiment was performed to test different doses of fertigation, as well as to select a regional substrate for the production of the chrysanthemum for use as a cut flower and to study the effect of both factors on leaf nitrogen (N), phosphorus (P), and potassium (K) concentration. Six doses of fertigation and four substrates were tested in this experiment. The four substrates consisted of 70% organic materials from the region and 30% (v/v) K'ankab soil. The different factors were studied in a completely randomized design with split plot and three repetitions each. The plants grew better in the S₂ substrate (70% sisal pulp + 30% soil), at 119 days after transplant (DAT), with 50–25–100 and 100–50–200 mg L^–1 of N, P, and K; these were the best doses for the height and stalk diameter variables of the plant. No statistical differences were found in foliage or root fresh and dry matter, root volume, leaf area, or flower diameter. The doses indicated were the best in all the above mentioned variables, particularly in flower diameter, which was 12.2 cm. N concentration in leaves and stalks were statistically equal in all treatments with 50–25–100, 100–50–200 and 250–125–500 mg L^–1 of N–P–K at 119 DAT, but different from the control, while doses of 150–75–300, and 200–100–400 mg L^–1 of N–P–K were statistically equal to the control. P and K concentrations in leaves and stalks were statistically different among substrates, and the S₂ substrate showed the highest levels with 62 mg g^–1 and 61.9 mg g^–1 of P and K, respectively.

Keywords: ferti–irrigation, chrysanthemum, henequen bagasse.

INTRODUCCIÓN

El crisantemo (Chrysanthemum morifolium Ramat.) es la tercera flor de corte más importante a nivel internacional, después de la rosa (Rosa spp.) y el clavel (Dianthus caryophyllus L.). Es una planta herbácea, procedente del hemisferio norte, Asia oriental, pertenece a la familia de las Asteraceas o compuestas, comúnmente se denominan margaritas o crisantemos, se desarrollan en climas tropicales (Machin y Scopes, 1982; Larson, 1992; Sabañón et al., 1993) y pueden cultivarse en varias regiones de México.

Este cultivo tiene gran potencial en el estado de Yucatán debido a su buena capacidad de adaptación a las condiciones ambientales locales, sin embargo, la falta de un manejo adecuado de la nutrición y de los sustratos limitan frecuantemente la obtención de flores de alta calidad.

Para un buen rendimiento y calidad en la producción de crisantemo se requiere suministrarle una adecuada cantidad de nutrimentos. Es importante ajustar los requerimientos nutrimentales, ya que la distribución de estos durante su desarrollo es fundamental para satisfacer las necesidades puntuales en los periodos de mayor exigencia, sobre todo de nutrimentos esenciales como nitrógeno (N), fósforo (P) y potasio (K) (Lira, 1994; Burger et al., 1997).

El uso de un buen sustrato es también esencial para obtener una alta calidad de flor. Dado que el volumen en una cama de siembra es limitado, el sustrato y sus componentes deben de tener características físicas y químicas, que combinadas con un programa integral de manejo, permitan el crecimiento óptimo de la planta. Las propiedades físicas son las más importantes para un sustrato. Por ejemplo, si la estructura del sustrato es inadecuada difícilmente se podrá mejorarla una vez que se ha establecido el cultivo (Cabrera, 1998).

En Yucatán los suelos más utilizados para este cultivo son los conocidos como Chaclu'um (Cambisol) y K'ankab (Luvisol ródico). Estos suelos son generalmente ricos en N, P y K, aún cuando los elementos no se encuentren en formas químicas disponibles para la planta (Ortiz y Ortiz, 1990; Borges, 1998).

Otro subproducto que se utiliza es el bagazo del henequén (Agave fourcroydes) conocido como sisal. Este se forma con el desecho de la desfibración de las pencas, se encuentra disponible en diferentes fases de degradación: bagazo nuevo, bagazo viejo o tierra de bagazo, sin conocerse el tiempo exacto transcurrido en el proceso de descomposición en cada caso. Su empleo como sustrato ha sido exitoso y en cuanto a su aporte nutrimental se han reportado concentraciones adecuadas de N, P y K para los cultivos, según el grado de descomposición (Borges et al., 2003).

La cerdaza es un material proveniente de la industria porcícola y está constituida por ingredientes alimenticios no absorbidos y no digeridos, de productos catabólicos del metabolismo, de secreciones, de células microbianas y de tejidos que después de la excreción continúan su degradación debido a la actividad microbiana. El estiércol de cerdo a diferencia de otros residuos industriales puede ser incorporado a los ciclos biológicos naturales donde es transformado, desarrollando en el proceso substancias benéficas para el crecimiento de las plantas y la estructura del suelo. Se pueden obtener dos clases de estiércol de porcino: estiércol sólido o semisólido y estiércol líquido. La cantidad producida diariamente de este material es aproximadamente un 8% del peso vivo de los animales y en el estado de Yucatán se reportó una población de 1 114 135 cabezas que producen aproximadamente 3600 Mg de excretas al día, este material es rico en materia orgánica, N, P y K y sus efectos en el suelo son duraderos (Soria et al., 2000; Soria et al., 2001).

Por otra parte, en Yucatán la floricultura es una actividad que representa una alternativa viable dentro del sector agropecuario, dada su alta rentabilidad por unidad de superficie, así como por la generación de empleos. No obstante, no se cuenta con las tecnologías adecuadas para la producción comercial de flores, por lo que surge la necesidad de generarlas para desarrollar este tipo de cultivos en Yucatán, sobre todo en lo referente al manejo de sustratos y nutrición.

Con base en lo anterior, el presente trabajo se realizó para probar el efecto de diferentes dosis de fertirrigación y sustratos regionales sobre el estado nutrimental y la producción de crisantemo para flor de corte.

MATERIALES Y MÉTODOS

El trabajo se realizó en el Instituto Tecnológico de Conkal, ubicado en el km 16.3 de la carretera antigua Mérida–Motul en Conkal, Yucatán, en el Área de Plantas Ornamentales Tropicales y en el laboratorio de Fisiología y Biotecnología Vegetal del Departamento de Posgrado e Investigación; sus coordenadas geográficas son: 19° 20' latitud Norte y 20° 37' longitud Oeste del meridiano de Greenwich, con altitud de 10 m (García, 1988).

El experimento se estableció en un invernadero tipo túnel con apertura cenital y plástico con 25% de sombra. Como material vegetativo se utilizaron esquejes enraizados de Chrysanthemum morifolium var. Polaris con una altura promedio de 7 cm, adquiridos en la empresa "Nicte Ha" en Chocholá, Yucatán.

Los esquejes fueron trasplantados en camas de 1 m de ancho x 12 m de largo y el distanciamiento de siembra fue de 12 x 12 cm. El pinchado de las plantas se realizó a los ocho días después del trasplante y se dejaron dos tallos por planta. Se eliminaron los botones laterales de cada tallo, dejando solamente el principal. Esta práctica se realizó a partir de los 29 días después del trasplante hasta el final del experimento. Para regular el fotoperíodo se utilizaron focos de luz incandescente de 100 W, durante cuatro horas por la noche, hasta que los esquejes alcanzaron una altura de 40 cm. Para la inducción floral se colocó una malla del 70% de sombra, la cual fue retirada cuando en el experimento se tuvo un 50% de botones florales inducidos. Se colocaron mallas tutor para que las plantas no se acamaran, éstas se mantuvieron hasta el momento del corte. Los sustratos (Cuadro 1) se utilizaron en su forma natural, el dzidzilche se colectó en montes bajos cercanos al instituto. Se utilizó bagazo degradado de henequén el cual fue adquirido en una desfibradora del municipio de Baca, Yucatán, México. La cerdaza sólida, completamente descompuesta, se adquirió en la posta porcina del mismo instituto. Todos los sustratos se cribaron con una malla de 1 cm y se desinfectaron con agua a 70 °C.

Para la preparación de las soluciones de fertirriego se utilizaron fertilizantes comerciales y agua de pozo clasificada como C₃S₁ la cual fue apta para el riego y considerando la calidad de ésta para la preparación de las soluciones.

Las fuentes de fertilizante utilizadas fueron urea (46–0–0), fosfato monoamónico (12–61–0) y nitrato de potasio enriquecido con P (13–2–44). Los tratamientos de fertilización fueron suministrados mediante un sistema de riego por goteo (cintilla) una vez por semana, aplicando 4 L h^–1 m^–2 de la solución de fertirriego. El pH de la solución se ajustó a 6.5, antes de su aplicación, con ácido fosfórico (85% y densidad 1.7 g L^–1), la conductividad eléctrica fue de 2 dS m^–1. La humedad del suelo se midió con tensiómetros y se mantuvo entre 10 y 15 MPa.

Las variables evaluadas a partir de los 35 hasta los 119 días después al trasplante (DDT) fueron: altura de planta medida desde la base del tallo hasta el ápice terminal de la planta y el diámetro del tallo principal, el cual fue medido un vernier digital. Al momento de la cosecha, 119 DDT, se evaluó el área foliar con un integrador de área foliar LI–COR 3000A; peso de materia fresca y seca del follaje y raíz, el secado se hizo en estufa de aire forzado por 72 h a 70 °C hasta peso constante, volumen radical cuantificado con base en el volumen de agua desplazado por la raíz en una probeta, diámetro de la flor medido con un vernier digital y flexómetro. Para determinar la concentración de N, P y K se seleccionaron tres tallos florales de cada tratamiento en el punto de corte óptimo y posteriormente se separaron dejando solamente el tallo y las hojas para el análisis. Tallos y hojas se lavaron con agua destilada posteriormente se enjuagaron con agua desionizada. La concentración de N se determinó por el método Kjeldahl (Benton–Jones et al., 1991), el P por el método del Vanadato–Molibdato Amarillo y K por espectrometría de emisión (Alcántar y Sandoval, 1999) en hojas y tallos a los 119 DDT.

Se utilizó un diseño experimental completamente al azar con arreglo de parcelas divididas con tres repeticiones; la parcela grande fue de 1 x 12 m, con las seis dosis de fertilizante por repetición y la parcela chica fue de 1 m² con los cuatro sustratos, lo que hizo un total de 24 tratamientos, incluyendo al testigo. Cada parcela chica contenía 72 plantas y de estas se seleccionaron al azar cinco, las cuales se monitorearon durante el experimento para la medición de variables. El experimento ocupó un área de 72 m². Los resultados fueron analizados mediante el análisis de varianza y comparación de medias de Tukey (α = 0.05) con el programa estadístico Statistical Analysis System (SAS, 2000 ver. 8.1).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Altura de las plantas

La altura de la planta fue mayor (41.6 cm) con la dosis de fertirriego de 50–25–100 mg L^–1 de N, P y K a los 57 DDT, pero al final del experimento (119 DDT) el valor más alto fue de 86.3 cm, el cual fue igual al de las plantas que fueron fertirrigadas con la dosis 100–50–200 mg L^–1 de N, P y K. La dosis 150–75–300 mg L^–1 de N, P y K fue igual al testigo y las dosis con 200–100–400 mg L^–1 y 250–125–500 mg L^–1 de N, P y K fueron iguales entre sí, pero diferentes al testigo (Figura 2).

La altura de planta es una de las características más importantes en este cultivo, debido a la presentación con propósitos de comercialización como flor de corte. Plantas de crisantemo demasiado altas (>110 cm) son difíciles de cosechar y pierden calidad ya que las florerías demandan tallos menores de 110 cm (Langton et al., 1999; Gaytan et al., 2006). La altura de la planta también es un buen indicador de una suficiente o deficiente nutrición. Para el caso de crisantemo las variables de calidad consideradas son tamaño y color de flor, calidad y cantidad de follaje, así como firmeza y altura de tallo (McDaniel, 1979; Prabucki et al., 1999; Enriquez et al., 2005).

Diámetro del tallo principal

Las mezclas de sustrato no afectaron el diámetro del tallo de la planta de crisantemo, a los 119 DDT (Figura 3). No obstante el valor más alto (0.8 cm) se obtuvo con la mezcla de sustrato S₂, las otras mezclas y el testigo no favorecieron el engrosamiento del tallo, estos resultados coinciden con Gaytan et al. (2006) quienes recomiendan para el cultivo de crisantemo de corte un diámetro del tallo mayor de 0.6 cm.

El diámetro del tallo varió significativamente entre las dosis de fertirriego 50–25–100, 100–50–200, 150–75–300 mg L^–1 de N, P y K y con relación al testigo al final del cultivo (119 DDT). Las dosis con 200–100–400 y 250–125–500 mg L^–1 de N, P y K fueron iguales y no superaron al testigo (Figura 4). Los resultados obtenidos en esta variable (0.8 cm) son similares a los reportados por Gaytán et al. (2006) quienes utilizaron dos sistemas de fertilización, manejo integrado del cultivo (MIC) y manejo tecnificado (MT) con lo cual obtuvo diámetros de 0.5 a 0.7 cm con MIC y 0.3 a 0.7 cm con MT. También Pineda et al. (1998) observaron en plantas de crisantemo diámetros similares con la aplicación de la solución nutritiva universal propuesta por Steiner (1984) al 50, 75 y 100% de su concentración, en un sistema hidropónico abierto.

Peso de materia fresca y seca de follaje y raíz, volumen de raíz, área foliar y diámetro de la flor

El peso de materia fresca del follaje de la planta de crisantemo en los diferentes sustratos a los 119 DDT no fue afectado por las diferentes mezclas de sustrato, sin embargo, se observó una mayor producción de biomasa de la planta con el sustrato S₂ con relación al testigo S₁ y a las otras mezclas de sustrato. En la variable peso de materia seca del follaje hubo diferencias estadísticas (Tukey, α = 0.05), el sustrato S₂ superó al testigo S₁ en 15.5% y a los sustratos S₃ y S₄ en 21.9 y 6.9% respectivamente.

En la mezcla S₂ se obtuvieron los más altos valores para las variables peso de materia fresca y seca de raíz así como del volumen de raíz, la cual supero al testigo S₁, a los 119 DDT. Estos resultados concuerdan con Borges et al. (2003) quienes trabajaron con diferentes mezclas de sustrato conformadas con bagazo de henequén y excretas porcinas y mencionan que la relación C:N aumenta con los altos contenidos de bagazo de henequén en la mezcla de sustrato lo cual tiene un efecto positivo en la producción de biomasa de la planta también refieren que las concentraciones de N en el bagazo de henequén son altas dada su naturaleza, la cual es de un material fibroso rico en celulosa y lignina y su contenido de C es alto haciendo que exista una alta relación C:N (100.12) en la mezcla compuesta con este material. En la variable área foliar hubo una diferencia en el sustrato S₂ (28.8% mayor) con respecto al sustrato S₁. En el diámetro de la flor el valor más alto se obtuvo con el sustrato S_2, el cual fue 7% mayor respecto al sustrato S₁ (Cuadro 3).

En el Cuadro 4 se observa que en la mayoría de las variables, con las diferentes dosis de fertirriego, no se encontraron diferencias entre tratamientos con relación al testigo. Sin embargo, en las variables de peso de materia fresca y seca de follaje hubo una diferencia de 19.7 y 15.5% en la dosis con 100–50–200 mg L^–1 de N, P y K con relación al testigo.

Kasten y Sommer (1990), Gislerod y Selmer–Olsen (1980) señalan que la dosis de fertilizante que se debe aplicar varía de acuerdo con las diferentes necesidades nutrimentales de la planta en cada etapa fenológica. Sin embargo, la nutrición depende de diversos factores, tanto de la planta (anatomía, morfología, fenología y distribución de raíces) como del ambiente (temperatura del suelo, suministro de agua y nutrimentos, aireación, entre otros) (Richard, 1983).

Concentraciones totales de N, P y K Foliar

La concentración de N en hojas y tallos fue igual en todos los sustratos, sin embargo, en las plantas que crecieron en los sustratos S₂, S₃ y S₄ se encontró una mayor concentración de N (4.0, 0.75 y 2.2%, respectivamente), con relación al sustrato S₁.

En la concentración de P en hojas y tallos hubo diferencias estadísticas entre los sustratos (Tukey, α = 0.05) observándose las mayores concentraciones en las plantas que crecieron en los sustratos S₂ y S₄ que superaron a las del sustrato S₁. El sustrato S₃ tuvo un valor más alto que el sustrato S₁. En la concentración de K también hubo diferencias estadísticas (Tukey, α = 0.05) y S₂ fue la mezcla de sustrato donde se obtuvieron los valores más altos a los 119 DDT (Cuadro 5).

Las concentraciones de N en hojas y tallos fueron iguales en los tratamientos con 50–25–100, 100–50–200 y 250–125–500 mg L^–1 de N, P y K a los 119 DDT pero superiores al testigo; las dosis de 150–75–300 y 200–100–400 mg L^–1 de N, P y K fueron iguales al testigo. En general, las cinco dosis superaron al testigo en 15.2, 13.7, 5.5, 8.7 y 15.2%, y en el caso de la dosis con 250–125–500 mg L^–1 de N, P y K, (que fue una de las dosis en la que se obtuvieron los más altos valores en cuanto a la concentración de N), se observó que con el sustrato S₄ las plantas presentaron síntomas de toxicidad en el follaje, sobre todo en las hojas basales y con el tiempo estos síntomas progresaron hacia arriba de la parte media de la planta y eventualmente afectaron todo el follaje, esto debido a las cantidades altas de amonio del fertilizante y la cerdaza, sin embargo, esto no ocurrió así en los otros sustratos y en las otras dosis de fertirriego (Cuadro 6). Bugarin et al. (1998), Pineda et al. (1998) y Enríquez et al. (2005) reportaron resultados que coinciden con los obtenidos en el presente trabajo, ellos mencionan que con diferentes concentraciones en la solución nutritiva universal propuesta por Steiner (1984), arriba de 25%, la concentración de N en el follaje de la planta fue entre 3 y 5% intervalo considerado como adecuado (King et al., 1995).

En la concentración de P en las plantas se encontraron diferencias (Tukey,α= 0.05) en todas las dosis con relación al testigo y las dosis con 50–25–100 y 100–50–200 mg L^–1 de N, P y K superaron al testigo en 57.6% y 52.8%, respectivamente. En cuanto a las concentraciones de K se encontraron diferencias estadísticas (Tukey,α= 0.05) en todos los tratamientos con relación al testigo y las dosis 50–25–100 y 150–75–300 mg L^–1 de N, P y K superaron al testigo en 14.6% y 11.0% respectivamente (Cuadro 6). La concentración de K en tallos y hojas fue superior a la de N, esto indica que, al menos en la etapa reproductiva, la demanda de K es superior a la de N. Arbos (1992) menciona que como el N se pierde más rápidamente del sustrato que el K y con los riegos se incrementa la relación K:N hacia el final del cultivo, relación que favorece la floración, lo cual coincidió exactamente con lo encontrado en este trabajo. Posiblemente en la etapa reproductiva el N fue traslocado a las partes jóvenes de crecimiento para abastecer la demanda generada por el desarrollo floral como lo mencionan Enríquez et al. (2005); Bugarin et al. (1998) y Pineda et al. (1998).

CONCLUSIONES

– La mejor mezcla de sustrato fue la 70% bagazo de henequén + 30% suelo (S₂) a los 119 días después del trasplante con las dosis de fertirriego 50–25–100 y 100–50–200 mg L^–1 de nitrógeno (N), fósforo (P) y potasio (K) que fueron con las que se obtuvieron los mayores resultados y mejora la calidad tanto de la planta como de la inflorescencia de crisantemo.

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