Producción de frijol (Phaseolus vulgaris L.) y rábano (Rhabanus sativus L.) en huertos biointensivos en el trópico húmedo de Tabasco

Bean (Phaseolus vulgaris L.) and radish (Rhabanus sativus L.) production in biointensive home gardens at the humid tropics of Tabasco

R Gómez-Álvarez¹, G Lázaro-Jerónimo¹, JA León-Nájera²

¹ Unidad Villahermosa, ECOSUR, Carretera a Reforma, Km 15.5 s/n Ranchería Guineo Segunda Sección. 86280, Municipio Centro, Tabasco. regomez@ecosur.mx.

² División Académica de Ciencias Agropecuarias. Universidad Juárez Autónoma de Tabasco.

Artículo recibido: 18 de noviembre de 2005
Aceptado: 21 de diciembre de 2007

Resumen

Entre las producciones orgánicas los cultivos hortícolas son los preferidos por los productores por obtener altos rendimientos durante casi todo el año. El método biointensivo de cultivo brinda la posibilidad del autoabasteci-miento de alimentos sanos y la posible venta de los excedentes de producción en mercados locales. Estas tecnologías no contaminan el medio ambiente, promueven las prácticas ecológicas y elevan la fertilidad de los suelos. El efecto de la fertilización orgánica, con 5 t ha^-1 de composta, se evaluó en los rendimientos (g planta^-1, bulbo en rábano y granos en fríjol), indicadores de crecimiento (diámetro y longitud del bulbo (cm), largo y ancho de las hojas (cm) y altura de la planta (cm) para el rábano; altura de la planta (cm), ancho de las hojas (cm) y número de vainas para el fríjol) y propiedades físicas y químicas del suelo Fluvisol eútrico (arena, limo, arcilla, MO, N total, relación C/N, P asimilable, CIC, Ca, Mg, K y pH agua). Dos experimentos fueron realizados, uno para el cultivo de rábano y otro para el fríjol. Un diseño de bloques al azar con cinco repeticiones se utilizó en cada caso y se usó la tecnología de huertos orgánicos biointensivos. Los rendimientos se incrementaron significativamente (p < 0.05) en los tratamientos en que se aplicó fertilización orgánica (149% para el rábano y 50% para el fríjol). Una respuesta positiva se obtuvo en los indicadores de crecimiento en ambos cultivos (34 al 48% para el rábano y 21 al 67% para el fríjol, respectivamente). El suelo mejoró sus propiedades químicas cuando fue fertilizado con composta. Al realizar el análisis de componentes principales, de las 15 variables evaluadas (cuatro agronómicas, ocho químicas y tres físicas) de las plantas y del suelo, se obtuvo para el fríjol una inercia total del 82.6%, correspondiéndole el 66.9% al factor 1, destacándose el rendimiento, número de vainas, altura de la planta y ancho de la hoja, con incrementos significativos (p < 0.05), los que tuvieron una estrecha relación con el P asimilable, Ca, K, CIC y la relación C/N del suelo, los cuales se incrementaron significativamente (p < 0.05). Para el rábano se encontró una inercia total de 78.7%, con un valor del factor 1 de 59.8%, sobresaliendo el rendimiento, longitud y diámetro del bulbo, altura de la planta y ancho de la hoja, con incrementos significativos (p < 0.05), teniendo una alta correlación con el N total, relación C/N, P asimilable, K y CIC del suelo, los cuales presentaron incrementos significativos (p < 0.05). La efectividad del uso de la técnica de huertos orgánicos biointensivos para la siembra de hortalizas en el trópico húmedo de Tabasco se demostró para el rábano y fríjol, ya que se obtuvieron altos rendimientos al fertilizarse con abonos orgánicos.

Palabras clave: Abonos orgánicos, huertos orgánicos, hortalizas, fríjol, rábano.

Abstract

In the field of organic production, horticultural products are preferred by producers as they provide high yields throughout most of the year. The biointensive cropping method generates the possibility of a self supply of healthy food and the opportunity to sell excess products in local markets. These technologies do not pollute the environment, they promote ecological practices and they increase soil fertility. The effect of organic fertilisation, with 5 t ha^-1 of compost, was evaluated through the yield (g plant^-1, radish bulb and bean grains), growth indicators (length and diameter of bulbs (cm), length and width of leaves (cm) and plant height of radishes (cm); plant height (cm), leaf width (cm) and number of pods for the beans), and the physical and chemical properties of Fluvisol eutric soil (sand, silt, clay, OM, total N, C/N ratio, available P, CEC, Ca, Mg, K and water pH). Two experiments were carried out, one for radishes and other for beans. A random block design with five repetitions, together with the biointensive organic vegetable garden technology, was applied to each case. Yields increased significantly (p < 0.05) in the treatments to which organic fertilisation was added (149% for radishes and 50% for beans). A positive response was obtained in the growth indicators in both crops (34 to 48 % for radishes and 21 to 67 % for beans, respectively). Compost fertilisation improved the chemical properties of the soil. A principal components analysis showed that, of the 15 variables (four agronomic, eight chemical y three physical) evaluated on the soil and the plants, an 82.6 % of total inertia was obtained for the beans with 66.9% corresponding to factor 1, and the yield, number of pods, height of plants and width of leaves presented significant increases (p < 0.05) that were closely related to the available P, Ca, K, CEC and the C/N ratio in the soil, all of which increased significantly (p < 0.05). A 78.7% of total inertia was obtained for the radishes with 59.8 % corresponding to factor 1, and the yield, length and diameter of the bulb, height of the plant and width of the leaf presented significant increases (p < 0.05) that were closely related to total N, C/N ratio, available P, K and CEC in the soil, all of which increased significantly (p < 0.05). The effectiveness of the use of the biointensive organic vegetable garden technique for growing vegetables in the humid tropics of Tabasco was proved for radishes and beans, as high yields were obtained after organic fertilising.

INTRODUCCIÓN

Las regiones tropicales tienen la ventaja de producir una elevada cantidad de biomasa vegetal, por las altas precipitaciones, temperaturas y luminosidad, lo que hace que el proceso fotosintético sea altamente eficiente, pero también se presentan deterioro del medio ambiente por el lavado y erosión de los suelos y representa una fuente segura de empleo (Altieri 1999; Gliessman 2000). La agricultura orgánica surgió como una alternativa para proteger el medio ambiente y las diferentes especies de plantas y animales de los peligros de la agricultura convencional o moderna. La producción en pequeñas parcelas y en huertos de traspatios es una opción para los productores de escasos recursos, mejora los hábitos alimenticios y la nutrición de las familias, no contamina el medio ambiente, promueve prácticas ecológicas al reciclar los residuos biodegradables y producir alimentos y plantas sanas libres de contaminantes (Jeavons 1991; Lok 1998; Gómez-Álvarez & Castañeda-Ceja 2000). En China el uso de la horticultura orgánica es una práctica que abastece a la población de la mayoría de las verduras y hortalizas y en Cuba se explotan alrededor de 13 mil hectáreas para la producción de hortalizas frescas, lo que ha resuelto el abastecimiento de estos alimentos a toda la población urbana y zonas aledañas a las ciudades (Anónimo 2000). La producción de hortalizas en huertos orgánicos cada día toma más auge ya que cumplen con los parámetros establecidos en las normas de calidad, pueden consumirse de forma fresca, en muchos casos directamente del huerto al consumidor, con precios similares a los del mercado y en algunos casos más baratos, superando en calidad a las hortalizas de los supermercados (Gómez-Cruz et al. 2001). El huerto orgánico biointensivo se puede definir como la producción intensiva de alimentos (hortalizas y otros cultivos) a escala doméstica durante todo el año. Tiene sus orígenes en el método biodinámica intensivo francés, el cual utilizaba camas elevadas de suelo descompactado, abonado con estiércol, a una profundidad de 45 cm y altas densidades de plantación. Con el método biodinámica intensivo francés se obtenían hasta nueve cosechas por año. Esta técnica de siembra en huertos bioin-tensivos fue retomada por la organización "Ecology Action" en Estados Unidos de América en la década de los setentas y se desarrollaron diversos proyectos en dicho país y en otros, como México, India, Kenya y Filipinas (Jeavons 1991). Esta tecnología considera la interrelación hombre - cultivo - animal - medio ambiente, propicia la estabilidad de la fuerza de trabajo y la producción diversificada de cultivos durante todo el año y esta basada en prácticas sos-tenibles que permiten el reciclaje de los desechos. Las formas de producir hortalizas de manera intensiva sobre sustratos orgánicos, favorece la obtención de altos rendimientos en los cultivos, requiriendo de cuidados y dedicación, junto a una disciplina tecnológica que permitirá a los productores conservar los suelos, obtener ingresos adicionales y constituye una fuente de empleo segura (Lok 1998; Gómez-Tovar et al. 1999; Anónimo 1999). Las hortalizas orgánicas representan un grupo importante de cultivos en el consumo de la población, dado el daño que los alimentos con residuos de agroquímicos están provocando en la salud humana, pues las hortalizas se consumen en su mayoría en forma fresca. Sin embargo, las hortalizas orgánicas representan un bajo porcentaje de la producción nacional de estos cultivos (Gómez-Cruz et al. 2001).

En México, durante el año 2005, se sembraron 498 265 ha de hortalizas, de las cuales 24 725 ha fueron orgánicas, lo que equivalió al 5 % del total cosechado (Gómez-Cruz et al. 2005). En México, el rábano representó el 0.15% de las hortalizas, con un rendimiento promedio de 6.3 t ha^-1 (Anónimo 2005). La producción de rábano en huertos orgánicos es importante para Tabasco, ya que al ser la baja producción estatal no abastece el mercado estatal, lo cual representa un área de oportunidad para el productor, ya que se puede producir más de 6 t ha^-1 por cosecha y abastecer el mercado con precios competitivos.

El fríjol ocupa, entre los granos de México, el segundo lugar en importancia después del maíz. A nivel nacional se produjeron 1 415 000 t, las cuales se consumieron en su totalidad y para complementar su déficit de producción, se importaron 106 310 t (Anónimo 2004). Uno de los problemas a resolver en este cultivo es elevar el rendimiento agrícola, el cual alcanzó un promedio nacional de 0.69 t ha^-1 y en el estado de Tabasco 0.59 t ha^-1 .

La tecnología orgánica biointensiva puede incrementar los rendimientos en comparación al sistema tradicional. Además, esta tecnología presenta las ventajas de no contaminar el ambiente y producir alimentos inocuos (Jeavons 1991; Gómez-Álvarez & Castañeda-Ceja 2000; Gómez-Cruz et al. 2005).

El rábano es rico en vitamina C, es un antioxidante, inhibe las células cancerígenas, favorece la digestión de los alimentos, es rico en fibras y bajo en calorías, es diurético y evita los cólicos del riñón, ayuda a cicatrizar heridas y es un alimento usado comúnmente en las ensaladas durante las comidas (Hernández et al. 1987). El fríjol es una fuente rica en proteínas e hidratos de carbono (glicémicos y no glicémicos), controla el nivel de colesterol y el cáncer de colón, contiene factores antinutricionales (inhibidores enzimáticos, hemagluteninas, saponinas y ácido fítico), es rico en vitaminas del complejo B, niacina, riboflavina, ácido fólico y tiamina. Además, el frijol es un alimento que forma parte de la canasta básica en México (Jeavons 1991; Anónimo 1999; Serrano & Goñi 2004).

El objetivo del presente trabajo fue evaluar, en las condiciones del trópico húmedo de Tabasco, la influencia de la fertilización orgánica en el rendimiento y diferentes indicadores del crecimiento de los cultivos de fríjol y rábano cultivados en huertos orgánicos biointensivos sobre un suelo Fluvisol eútrico.

Elaboración de huertos biointensivos

La cama se trazó clavando estacas en las cuatro esquinas, después se extendió el cordel para delimitar un área de 10 m^-2, de acuerdo al largo y ancho seleccionado (Jeavons 1991). Las dimensiones de la cama fueron: largo de 6.5 m, ancho de 1.5 m y profundidad de 0.6 m. La doble excavación siguió el siguiente procedimiento: el suelo se preparó en forma de escalones, la primera excavación fue entre 0-30 cm, se extrajo el suelo, segunda excavación entre 30-60 cm, se removió el suelo y se mantuvo en el huerto, se fertilizaron ambas capas con abono orgánico. La composta se aplicó al huerto a razón de 5 kg m^-2 en la parte inferior de la cama durante la doble excavación y otros 5 kg m^-2 en la parte superior una vez finalizada la preparación del huerto.

Aplicación de la composta al cultivo

En el rábano se fertilizó con composta en una sola ocasión en el momento de la siembra y en el fríjol dos veces, fraccionado 2 kg en siembra y 3 kg a los dos meses y medio de la siembra (Jeavons 1991; Anónimo 1993).

Localización de las áreas

La parcela demostrativa se montó en la Finca "El Refugio", del Colegio de la Frontera Sur, Unidad Villahermosa, Tabasco, la cual está ubicada en el kilómetro 15.5 de la carretera Villahermosa - Reforma, Ra. Guineo 2da Sección (17° 54 31" N; 93° 01 56" O). Las condiciones climáticas son cálido húmedas y la finca está entre 10 y 20 msnm de altitud (Anónimo 2001).

Experimentos

Dos experimentos, independiente para cada planta, fueron montados con un diseño de bloque al azar con cinco repeticiones en cada uno. Las parcelas fueron de un metro cuadrado, con dos tratamientos para ambos cultivos, T1 sin fertilizante orgánico y T2 con fertilizante orgánico (5 t ha^-1 de composta). Ambos tratamientos se distribuyeron aleatoriamente en los huertos, para un total de 20 parcelas (10 para el rábano y 10 para el fríjol). El fríjol se sembró al comienzo del mes de septiembre del 2001 y se cosechó a finales de enero del 2002. El rábano se cultivó en rotación con el fríjol a principios de febrero de este año y se cosechó a los 28 días al terminar su ciclo.

Determinaciones agronómicas

Análisis granulométricos y físicos y químicos del suelo y caracterización de los nutrientes en la composta

Los análisis de granulometría del suelo (arena, limo y arcilla), se realizaron por el método del hidrómetro Boyoucos. Los análisis químicos de suelos se hicieron por los siguientes métodos: 1) materia orgánica en porcentaje (MO) mediante digestión húmeda por Walkley y Black, 2) nitrógeno total (% N total) por el método Semimicro-Kjeldahl con ácido salicílico, 3) P asimilable (cmol kg^-1) por el método Olsen, 4) capacidad de intercambio catiónico (CIC) en ( cmol kg^-1 ) por el método del acetato de amonio 1N, 5) los cationes cambiables Ca, Mg, y K (cmol kg^-1) por extracción en acetato de amonio a pH siete y medición por espectrofotometría de absorción atómica, 6) pH agua por el método potenciométrico. Los análisis químicos se realizaron en el laboratorio de suelos del Colegio de Posgra-duados ubicado en Cárdenas, Tabasco, siguiendo la norma establecida para análisis de suelos en México. En el caso de los tratamientos con composta, además de estos análisis físico-químicos, se midieron el C total por el método de digestión por vía seca, y la relación C/N se determinó por cálculo, utilizando los datos de los porcentajes de N total y C total (Salgado-García et al. 1999; Anónimo 2002).

Análisis de datos

La información obtenida en los diferentes tratamientos se sometió a un ANDEVA de una vía y cuando se obtuvieron diferencias significativas entre tratamientos se aplicó la prueba de Tukey (p < 0.05). El análisis de correlaciones y la elaboración de las gráficas de componentes principales de los datos provenientes de los análisis físicos y químicos del suelo, los rendimientos de rábano y fríjol y las variables de crecimiento de los cultivos se efectuaron con Statistics 6.0 (Cody & Smith 1991). En el análisis de componentes principales, aplicados independientemente para cada uno de los cultivos, se incluyeron 15 variables (cuatro agronómicas, tres físicas y ocho químicas). El análisis de los componentes principales se efectuó con el programa Statistics 6.0 (Cody & Smith 1991).

RESULTADOS

Los contenidos de arena, arcilla y limo, en ambos tratamientos, no mostraron diferencias significativas (p < 0.05). Sin embargo el limo presentó un ligero incremento en su valor absoluto cuando se fertiliza con composta (5 t ha^-1 ), lo cual puede deberse al proceso de homogenización de las muestras durante la fase del muestreo (Tabla 1). Cuando se aplicó la composta se obtuvieron incrementos significativos en los contenidos de calcio, potasio, fósforo, CIC y relación C/N. El efecto favorable de la aplicación de composta al suelo estuvo dado por la composición química de la misma, donde se destacan los altos contenidos de MO, N, P asimilable, K, Ca, Mg y una adecuada relación C/N (Tabla 2).

En el cultivo del rábano, el ancho de la hoja mostró un incremento con relación al tratamiento sin abono orgánico del 40 %, la altura de la planta del 48%, la longitud del bulbo del 34%, el diámetro del bulbo del 19 % y el rendimiento del 149 %. En todas las variables analizadas se obtuvieron diferencias significativas (p < 0.05) entre los dos tratamientos (Tabla 3).

Para el cultivo del fríjol se estimaron incrementos significativos (p < 0.05) en la altura de la planta del 23%, 21% en el ancho de la hoja, 67% en el número de vainas y un 50 % en los rendimientos en granos (Tabla 4).

DISCUSIÓN

Al aplicar abonos orgánicos al suelo (Tabla 1) se mejoraron las propiedades químicas del mismo, lo que influyó de forma directa en el incremento de los rendimientos de rábano y fríjol. Estos resultados coinciden con los obtenidos por otros autores en condiciones tropicales, en diferentes cultivos donde se aplicaron abonos orgánicos. Valdrighi et al. (1996) mejoraron significativamente la biomasa del cultivo de Chicorium intybus L. y el contenido de bacterias nitrificadoras del suelo. Bernal et al. (1998) incrementaron los rendimientos agrícolas y la eficiencia de la fertilización nitrogenada de Lo-lium perenne, cuando se aplicó composta en la fase de crecimiento del cultivo. Nieto-Garibay et al. (2002) obtuvieron incrementos del rendimiento del chile (Capsicum chinense Jacq.) al aplicar 25 t ha^-1 de abono orgánico. Al incorporar el abono orgánico al suelo se ha registrado un efecto positivo en las poblaciones de bacterias, actinomicetos y hongos benéficos (Sánchez et al. 1987; Álvarez-Solís et al. 1992) y se ha mejorado sus propiedades físicas y químicas del mismo, lo cual influye directamente en los incrementos de los rendimientos agrícolas y crecimiento de las plantas. Pool-Novelo et al. (2000) y Álvarez-Solís et al. (2000) confirmaron que la aplicación de abono orgánico en el suelo en los cultivos de maíz y fríjol incrementó significativamente los contenidos de MO, pH en el agua, Ca, Mg, K y P asimilable. Ellos encontraron una correlación positiva entre estos nutrientes con los rendimientos, detectaron elevación en la respiración microbiana en los tratamientos donde se aplicó materia orgánica, y un incremento en el número de bacterias, hongos, actinomicetos y en el nitrógeno mineralizado. El uso de mezclas de agua con biosólidos: suelo, en dosis del 25 al 50 %, mejoraron los rendimientos, longitud y número de hojas para el rábano, en comparación a cuando no se aplicó esta fuente de materia orgánica (Ramírez-Pisco & Pérez-Arena 2006). En relación a los procesos que se llevan a cabo en el suelo cuando se utilizan abonos orgánicos, están los de mineraliza-ción de la materia orgánica, los cuales se relacionan con el grado de saturación del carbono en las partículas que componen el suelo, con la textura del mismo y con la cantidad de materia orgánica aportada. La mayor tasa de mineralización se ha logrado cuando se alcanza el equilibrio, lo que repercute en el incremento de nutrientes asimilables del suelo, en su productividad y a largo plazo en el aumento de la fertilidad (Astier & Hollands 2005; León-Nájera et al. 2006).

El mejor resultado en los rendimientos y sus componentes en el cultivo del rábano se obtuvo al aplicar composta a razón de 5 kg m^-2 (más 10 kg que se aplican al elaborar el huerto orgánico), en comparación a cuando no se aplica. Las diferencias fueron significativas en todos los casos: grosor del bulbo, altura de la planta, ancho de las hojas, y rendimientos en peso fresco del bulbo (Tabla 3). El incremento del rendimiento fue del 149% en comparación a cuando no se aplicó composta. Otros autores con esta tecnología han incrementado los rendimientos en hortalizas con respecto al sistema tradicional de producción (Jeavons 1991; Anónimo 2000; Gómez-Tovar et al. 2003). En huertos orgánicos biointensivos con suelos Fluvisoles en el estado de Tabasco se obtuvieron altos rendimientos para diferentes hortalizas (Gómez-Álvarez, datos no publicados), lo que demuestra las ventajas de este sistema de producción para condiciones semejantes a las utilizadas en este estudio (Figura 3).

Los rendimientos obtenidos en los cultivos y sus incrementos se pueden explicar por la tecnología utilizada en los huertos orgánicos biointensivos, donde se siembran las plantas a distancias más cercanas que cuando se siembran en condiciones normales de campo y a la alta fertilización orgánica utilizada, lo que hace que la planta disponga de todos los nutrientes en la zona donde se encuentran las raíces, lo que favorece la elevación de los rendimientos. Esta explicación esta de acuerdo a lo planteado por otros autores (Jeavons 1991; Lok 1998; Anónimo 2000; Gómez-Álvarez & Castañeda-Cejas 2000).

Al realizar el análisis de varianza con el conjunto de datos de suelo y los de plantas (tablas 3 y 4) y el análisis de comoponentes principales (Figuras 1 y 2), la mayoría de los parámetros evaluados presentaron diferencias significativas entre tratamientos (rendimiento, altura de la mplanta, grosor del bulbo y ancho de la hoja en el rábano y altura de la planta, número de vainas y rendimiento en grano del frijol) y altas correlaciones,agrupándose según el análisis de componentes principales en factores estadísticos para ambos cultivos, eje x con valores de 66.85% y 59.78% respectivamente. De igual forma las propiedades físicas y químicas del suelo que presentaron diferencias significativas entre tratamientos (CIC, Ca, P, K y C/N) reflejaron altas correlaciones y se agruparon en el factor 1 (eje x), que fue el de mayor valor estadístico.

Los resultados anteriores confirman la utilidad del uso de este tipo de análisis de los datos para explicar el efecto benéfico de la fertilización orgánica en los rendimientos y sus componentes en las hortalizas y en las propiedades físicas y químicas del suelo y cuales de estas son las que más influyen en la mejora de los rendimientos de los cultivos.

La MO influye positivamente en el incremento del rendimiento del fríjol. Santos et al. (2001) registraron un efecto directo de estos abonos en los rendimientos del cultivo y determinaron como niveles óptimos los de 13 t ha^-1 para la gallinácea; 16.6 t ha^-1 para estiércol caprino y 24 t ha^-1 para estiércol bovino. La fertilidad del suelo ha sido relacionada con altos rendimientos en el cultivo del fríjol (Car-nicelli et al. 2000; Peixoto et al. 2002; Souza et al. 2003; 2006). En el sistema de rotación maíz-fríjol-maíz se obtuvieron los más altos rendimientos para el fríjol. Cuando el nivel de MO en suelo fue el más alto, al incorporar al suelo como abono verde el fríjol precedente al maíz, se elevó el rendimiento del maíz y al cosechar el fríjol en la segunda etapa, en esa misma área, también se obtuvo un alto rendimiento (Dueñas et al. 2002).

En lo referente a huertos establecidos en suelos Fluvisoles del estado de Tabasco (Figura 3), se obtuvieron altas producciones para el rábano, fríjol de soya, cilantro, chile habanero, acelga, plantas medicinales, repollo y zanahoria. Los datos de rendimientos se obtuvieron durante el primer corte del primer ciclo de los cultivos, en canteros de 10 metros de largo por un metro y 20 cm de ancho, alcanzando rendimientos totales entre 235 y 273 kg por áreas de canteros de 100 m² (1.6 a 3.3 t ha^-1). Estos rendimientos se triplicarían en un año, ya que en este tiempo se pueden obtener más de tres ciclos de cultivos. Todos estos resultados demuestran la rentabilidad de esta tecnología de producción para los pequeños productores de Tabasco, México.

Al evaluar los efectos positivos en los rendimientos e indicadores del crecimiento en ambos cultivos se concluye que con el método de cultivo biointensivo, para estas hortalizas, fertiliza al suelo de manera efectiva y de forma biointensiva, mejora sus características físicas y químicas, y permite que desde la primera cosecha se obtengan incrementos de los rendimientos. Al igual que el rábano, el fríjol respondió a la fertilización orgánica lo cual indica el potencial de esta tecnología para incrementar los rendimientos de estos cultivos en las condiciones del productor rural.

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