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Introducción
En los últimos años se ha aumentado la investigación en las plantas medicinales y aromáticas debido a los amplios usos y por la necesidad de la extracción de sus metabolitos secundarios y fabricación de diferentes productos en el mundo (Silva-Castellano et al., 2021). Algunas plantas medicinales se cultivan a gran escala, pero la mayor parte se cosechan de plantas silvestres, afectando así a sus poblaciones, una de las especies afectadas es Agastache mexicana subspecie mexicana planta endémica de México (Martínez-Gordillo et al., 2017), que se encuentra distribuida en los estados de Querétaro, Tlaxcala, Hidalgo, Guanajuato, Morelos, Puebla, Ciudad de México, Chihuahua, Veracruz, Michoacán y Guerrero (Palma-Tenango et al., 2021), está planta ha sido reportada con actividad antifúngica como alternativa para la protección de granos de trigo en postcosecha (Juárez et al., 2015; Juárez et al., 2021), como remedio para tratar heridas, purulencias infectadas y la psoriasis (Martínez-Galicia, 2018). Se ha utilizado también como antiespasmódico, espasmolítico, estomaquico, para tratar heridas, ulceras, dolor y fiebre (Hieronimi, 2010; (Ventura-Martínez et al., 2017). Algunos estudios además sugieren el uso de flavonoides derivados de esta planta (7-ACAG) como tratamiento farmacológico alternativo para el daño cerebral traumático (Gálvez et al., 2015). Recientemente fue reportada como una alternativa para aliviar algunos malestares del SARSCoV-2, (Covid-19) (Leos-Malagon et al., 2020). A pesar de diversos estudios antes mencionados sobre sus usos, hay una escasa información que permita su reproducción y conservación, que se base en la fenología de la planta y que pueda ser utilizada para aumentar los contenidos de biomasa del cultivo, a esto le agregamos que su semilla tiene bajo % de germinación solo 39% (Torres-Díaz, 2019), por lo que se está poniendo en riesgo la permanencia de esta especie en el medio ambiente de manera silvestre por una tasa alta de extracción para venta, así mismo esta práctica limita la propagación natural de la especie porque se corta la parte vegetativa y no le permiten llegar a su madurez fisiológica para la producción y dispersión natural de semillas.
En la actualidad existe la necesidad de producir alimentos que además de ser cultivados de manera sostenible, sean inocuos, es decir que no causen ningún daño al consumidor, si no es inocuo, no es un alimento (FAO/OMS, 2021).
Al presente se siguen usando cantidades excesivas de agroquímicos y fertilizantes con altos niveles de toxicidad, que persisten mayor tiempo en el medio ambiente debido a su estabilidad química, lenta degradación, alta persistencia, estos han afectado las características biológicas del suelo y han provocado contaminación del agua (Abreu et al., 2018; Polanco-Rodríguez et al., 2019 y Parabá-Guzmán et al., 2021). Así mismo Ramírez-Mandujano et al. (2016) mencionan que la fertilización foliar favorece al desarrollo, rendimiento y consecuentemente la calidad del producto además de corregir deficiencias de nutrimentos en las plantas. Sin embargo, es importante que estos fertilizantes sean de fuentes orgánicas como alternativas más amigables con el medio ambiente, se requiere cambiar la agricultura llamada convencional o moderna por una agricultura agroecológica (Burgo-Bencomo et al., 2018). Una de ellas es el uso de biofertilizantes y bioestimulantes (Reyes-Pérez et al., 2021), el uso de lixiviado de lombriz, elementos fúlvicos, húmicos, aminoácidos y micronutrientes se reportan con efectos positivos en varios cultivos como: chile, Capsicum annuum var. annumm. Martínez-Scott y Ruiz-Hernández (2018), Caléndula oficinalis L. Milanés et al. (2005), jamaica (Hibiscus sabdariffa L.) Pérez-González et al. (2005). Estos influyen en varias respuestas fisiológicas de los cultivos, con ello se puede potencializar la calidad de las cosechas. También minimizan el uso de fertilizantes químicos, aumentan la fertilidad del suelo y permiten la producción de cultivos sostenibles (Itelima et al., 2018). Considerando la importancia antes mencionada de esta planta y la carencia de información sobre su manejo agronómico, nuestro objetivo fue evaluar tres fertilizantes orgánicos foliares en el crecimiento vegetativo de A. mexicana subspecie mexicana.
Materiales y métodos
Localización del área de estudio
La investigación fue realizada en el rancho agroecológico el Romerito ubicado al sureste del municipio de Taxco de Alarcón, Guerrero, México; entre las coordenadas a 18°35’06.83” N y 99°40´21.09” O, con una altitud de 2,334 msnm. El clima es considerado Cwb templado con lluvias en verano, La temperatura media anual en Taxco es a igual es 18.4 °C, la precipitación aproximada es de 1,252 mm (García, 2004). Durante el experimento (28 de febrero a 20 junio del 2021) se registró la temperatura media de 16.2 °C, máxima de 41.5 °C, mínima de 4.1 °C, humedad relativa promedio de 71.1%, estas variables fueron registradas con un datalogger marca Elitech HC 4RC.
Material biológico y sustrato
Las plantas adultas de A. mexicana subspecie mexicana provenientes de la localidad San Miguel Tianguistenco del municipio San Martin Texmelucan, Puebla, fueron colectadas en noviembre del 2019, estas fueron previamente adaptadas al clima del lugar del experimento, durante 15 meses se dejaron crecer libremente sin ningún manejo solamente agua, pasado este tiempo se extrajeron hijuelos de 20 cm de raíz a la última hoja apical con siete hojas verdaderas, además se le impregnó enraizador en polvo Rootex® (aminoácidos, ácidos orgánicos y nutrientes) a la raíz de cada explante. El trasplante se realizó por la tarde para evitar la deshidratación de la plántula, se utilizaron bolsas de polietileno de 30 x 30 cm, y se aplicó un riego de 500 mL por bolsa, como sustrato se utilizó “tierra de monte” de clase textural franco, el contenido de nutrientes se encuentra en el Cuadro 1. Después del trasplante se aplicaron dos litros de agua en intervalos de siete días.
Cuadro 1 Resultados del análisis de fertilidad del suelo utilizado.Table 1. Results of the used soil fertility analysis.
| M.O | pH | CE | N-NO3 | P | K | Ca | Mg | Na | Fe | Zn | Mn | Cu | B | S |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| % | dS/m | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ppm | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | |
| 11 | 6.85 | 0.34 | 8.49 | 19.4 | 193 | 2781 | 248 | 26.6 | 129 | 2.54 | 18.2 | 0.47 | 0.14 | 28.1 |
Tratamientos y variables
Se permitió que las plantas crecieran libremente durante 30 días. Posteriormente, se realizó una homogenización de las plantas, efectuando un corte a cinco centímetros de altura desde la base del tallo hasta el ápice. Se utilizó un diseño completamente al azar, de cuatro tratamientos y siete repeticiones: T0; Testigo (no incluyó ningún fertilizante solo agua), T1; Lixiviado de lombriz roja californiana (Eisenia foetida) relación 1:4 con agua (Cuadro 2), T2; IMPULSSOOR ROOT® 5 mL/L (03-2.3-3 NPK+biológicos, micorrizas, Acido Indol Butírico, elementos húmicos, fúlvicos y micronutrientes) y T3; MAXIM® 5 mL/L (ácidos húmicos 65%, ácidos fúlvicos 20%, L-aminoácidos 12% y ácidos carboxílicos 3%). Los productos fueron aplicados una vez por semana en toda la planta por aspersión con atomizador, haciendo énfasis en las áreas de crecimiento vegetativo en acción (Trinidad-Santos y Aguilar-Manjarrez, 1999).
Cuadro 2 Análisis de lixiviado de lombriz utilizado en la investigación (Fertilab®).Table 2. Analysis of worm leachate used in research (Fertilab®).
| Determinación | Contenido |
|---|---|
| pH | 8.99 |
| Relación C/N | 4.76 |
| Conductividad eléctrica (dS/m-1) | 5.80 |
| Nitrógeno total (mg L-1) | 0.02 |
| Fósforo total (mg L-1) | 0.0002 |
| Potasio (mg L-1) | 0.18 |
| Calcio (mg L-1) | 0.0038 |
| Magnesio (mg L-1) | 0.0031 |
| Sodio (mg L-1) | 0.02 |
| Azufre (mg L-1) | 0.0094 |
| Materia orgánica (mg L-1) | 0.20 |
| Carbono orgánico (mg L-1) | 0.12 |
| Hierro (mg L-1) | 0.000473 |
| Cobre (mg L-1) | 0.000024 |
| Manganeso (mg L-1) | 0.000231 |
| Zinc (mg L-1) | 0.000011 |
| Boro (mg L-1) | 0.00001 |
Las variables agronómicas evaluadas fueron: Altura de planta (cm) tomada del suelo a la hoja apical más alta con un flexómetro (AP), número de rizomas (NDR), número de brotes que fueron emitidos por planta (NRB), peso seco obtenido con ayuda de una balanza analítica (Isolab modelo 602.31.003), (PS; g), con tejido vegetal secado a 60 °C en estufa (RIOSSA DIGITAL, HCF-62) durante 24 h; y área foliar (AF; cm2), calculada mediante el software ImageJ (Schneider et al., 2012). Las variables mencionadas fueron evaluadas a las tres, seis, nueve y doce semanas, se utilizaron siete plantas por tratamiento por cada corte.
Análisis estadísticos
Los resultados de los componentes agronómicos y de rendimiento se sometieron a un análisis de varianza (ANOVA), y una prueba (P ≤ 0,05), para comparar las medias entre los tratamientos evaluados, estos análisis fueron realizados con el software SAS (Statistical Analysis System) versión 9.4. 2004.
Resultados y discusión
El análisis de varianza tuvo diferencias en la variable altura de la planta (Figura 1) se observó que el tratamiento T1 (Lixiviado de lombriz) presentó mayor valor 62.62 cm superando estadísticamente a los otros tratamientos un 47.29% mayor que T3 (Ecomaxim) 36.38% mayor que T2 (IMPULSOOR) y 38.49% mayor que T0 (Testigo, sin fertilizante) a las doce semanas de evaluación. Estos resultados coinciden con los de Martínez-Scott y Ruiz-Hernández (2018) al reportar un efecto positivo (p ≤ 0.05) de lixiviado de lombriz + ácidos húmicos en la altura de Capsicum annuum var. annumm. De igual forma Cedeño-Solorzano et al. (2020), observaron, mayor altura (73.78 cm) por efecto de lixiviado de lombriz en comparación con el testigo (sin fertilización) y la fertilización química en la altura de la planta, en el mismo cultivo, pero en este caso híbrido Quetzal. El efecto positivo de la aplicación de humus liquido también lo reportan López Pérez et al. (2019) donde generó mayor altura, en plantas de Allium sativum L. Por su parte Milanés et al. (2005) reportan mayor altura en plantas de Caléndula oficinalis L. (44.4 cm) y Matricaria recutita L. (38.3 cm) con la aplicación de humus sólido con respecto al testigo. Los efectos positivos del lixiviado de lombriz en respuesta a la altura de las plantas se le atribuyen al contenido de hormonas vegetales y ácidos fenólicos presentes en el mismo, también una respuesta activa al estrés biótico y abiótico (Aremu et al., 2015).
Figura 1 Efecto de fertilizantes foliares en la altura de la planta de toronjil Agastache mexicana subespecie mexicana en doce semanas de crecimiento.
El análisis de varianza para la variable producción de rizomas, presentó diferencias significativas (p< 0.05) en donde el tratamiento T1 (Lixiviado de lombriz) resultó con mayor cantidad de rizomas, en comparación de los otros tratamientos, (1.1 y 2.57) en la semana nueve y doce respectivamente de evaluación, (Figura 2), es posible que el estudio tenga limit aciones que impiden una comparación directa debido a que no son las mismas especies, no obstante, algunos autores como Ticona y Choque (2021) recomiendan aplicaciones de lixiviado de humus en rizomas de plátano (Mussa spp.) ya que tiene efectos significativos favorables en el comportamiento morfológico de estos mismos, esto es relevante debido a que una característica de A. mexicana subespecie mexicana es que permite la reproducción asexual a través de rizomas, por lo cual, puede ser una alternativa para su propagación, además de que sus semillas tienen bajo porcentaje de germinación (39%) y estas presentan dormancia física (Torres-Díaz, 2019). Con respecto al T2 Impulsor y T3 Ecomaxim a las doce semanas de evaluación, aunque hubo más rizomas que T0 (testigo) no se generaron diferencias significativas.
Figura 2 Efecto de fertilizantes foliares en el número de rizomas de plantas de toronjil A. mexicana subespecie mexicana en doce semanas de crecimiento.
Para el caso de la variable número de brotes, el análisis de varianza presentó diferencias estadísticamente significativas (p < 0.05), para el T1 (Lixiviado de lombriz) registró mayor número de brotes 10.85, superando a los otros tratamientos, T3: 6.2 brotes (Ecomaxim), T2: 6.4 brotes (IMPULSOOR) y T0: (Testigo, sin fertilizante) 5.5 brotes respectivamente, (Figura 3), algo similar reportan Villalba-Martínez et al. (2018) en la planta de Stevia rebaudiana Bertoni., donde se aplicó humus solido de lombriz, obteniendo un mayor número de brotes (9.2) superando a la aplicación de gallinaza. Pérez-González et al. (2005) encontraron efecto positivo también en la aplicación de lixiviado en la producción de ramas en jamaica (Hibiscus sabdariffa L.) Con respecto al T2 Impulsor y T3 Ecomaxim a las doce semanas de evaluación, aunque hubo mayor número de brotes 6.4 y 6.2 respectivamente no hubo diferencias significativas en comparación con el T0 (testigo) que generó solo 5.5 brotes.
Figure 3 Effect of foliar fertilizers on the number of shoots of toronjil balm plants A. mexicana mexicana subspecies in twelve weeks of growth.
En cuanto al peso húmedo y peso seco de planta, el análisis de varianza siguió en la misma tendencia el tratamiento T1, (Lixiviado de lombriz) presentó diferencias estadísticamente significativas (p < 0.05) con valores sobresalientes (31.6 g) en húmedo y (6.17 g) en seco con respecto a los demás tratamientos (Figura 4 y 5), esta información coincide con lo reportado por Borges et al. (2014) donde al incrementar la concentración de humus liquido de lombriz se incrementó el peso seco (9 g) de Morus alba L., con respecto al testigo. A su vez Milanés et al. (2005) y Rasche-Álvarez et al. (2021) reportan efectos positivos en el peso seco cuando se aplicó humus solido de lombriz en Calendula officinalis L. y Matricaria recutita L. Esto debido al contenido de vitaminas, enzimas, hormonas de crecimiento vegetal, macro y micronutrientes que tienen efecto en plantas medicinales (Prabha et al., 2007). Para el caso de T2 Impulsor y T3 Ecomaxim a las doce semanas de evaluación, aunque hubo mayor peso húmedo y consecuentemente mayor peso seco, sin embargo, no hubo diferencias significativas en comparación con el T0 (testigo) en las variables mencionadas.
Figura 4 Efecto de fertilizantes foliares en el peso húmedo (g) de plantas de toronjil A. mexicana subespecie mexicana en doce semanas de crecimiento.
Figura 5 Efecto de fertilizantes foliares en el peso seco (g) de plantas de toronjil A. mexicana subespecie mexicana en doce semanas de crecimiento.
Finalmente, para la variable área foliar el tratamiento T1, (Lixiviado de lombriz) generó (457.52 cm2), superó estadísticamente (p ≤ 0.05), a los demás tratamientos T3: 323.6cm2 (Ecomaxim), T2: 352.5 cm2 (IMPULSOOR) y T0: (Testigo, sin fertilizante) 295cm2 respectivamente, a las doce semanas de evaluación (Figura 6), esto concuerda con lo reportado Almaguer-López (2017) donde observa un incremento en el área foliar del cultivo de frijol (Phaseolus vulgaris L.) cuando se aplicó humus líquido. Milpa-Mejía et al. (2012) también reportan este efecto (p ≤ 0.01) en el cultivo de Iris xiphium L., variedad Discovery con respecto al testigo. Por otro lado, Cantero et al. (2015) encontraron un efecto positivo en la aplicación de lixiviado de lombriz en berenjena (Solanum melongena L.), por su parte Alcivar-Llivicura et al. (2021) y Cedeño-Solorzano et al. (2020) reportan este mismo efecto en pimiento. En general los resultados coinciden con Prabha et al. (2007) donde demuestran el efecto positivo de vermicomposta en plantas medicinales. La respuesta favorable de lixiviado de lombriz en el crecimiento y generación de hojas en los cultivos se le otorga a la absorción de nutrientes minerales, como el nitrógeno, por las plantas (Pant et al., 2009). Para el caso de T2 Impulsor y T3 Ecomaxim generaron 352.5 cm2 y 323.6 cm2 de área foliar respectivamente a las doce semanas de evaluación, sin embargo, no hubo diferencias significativas en comparación con el T0 (testigo) que generó 295.2 cm2.
Figura 6 Efecto de fertilizantes foliares en el área foliar (cm2) de plantas de toronjil A. mexicana subespecie mexicana en doce semanas de crecimiento.
Los resultados positivos encontrados con la aplicación de lixiviado de lombriz roja californiana (Eisenia foetida) en todas las variables morfológicas de las plantas de toronjil A. mexicana subespecie mexicana se deben al efecto que ejerce el fertilizante en la fisiología de la misma y esta se le atribuye a la estimulación de la planta por el contenido de fitohormonas bioestimuladoras que se encuentra en el lixiviado (Arteaga et al., 2006; Domínguez et al., 2010 y Lazo et al., 2014), es viable desde el punto de vista medioambiental, donde en la aplicación de este insumo son aprovechados residuos orgánicos que son considerados desechos o fuentes potenciales de contaminación, los cuales se convierten en abonos orgánicos haciendo un reciclaje de nutrimentos eficiente (Ramos-Agüero y Terry-Alfonso, 2014).
Conclusiones
La aplicación foliar del lixiviado de humus de lombriz tuvo un efecto positivo sobre los indicadores del crecimiento vegetativo y productividad de Agastache mexicana subespecie mexicana en doce semanas de evaluación, en las variables altura de planta, número de rizomas, número de brotes, peso húmedo, peso seco y área foliar, los tratamientos que contenían Ecomaxim, Impulsor y Testigo, resultaron ser menos eficientes para el caso específico de este estudio. Los resultados obtenidos ayudan a conocer el manejo y nutrición de la especie, contribuyen a su producción y conservación sostenible, esto es relevante porque actualmente se comercializa de poblaciones silvestres.
