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Introducción
El género Agave incluye especies nativas de regiones del suroeste de Estados Unidos, México y América Central (Delgado-Lemus et al., 2014), de las cuales el 75% están presentes en México, siendo el 57% endémicas (García-Mendoza, 2011). Las plantas del género Agave en México son de importancia económica, ecológica y cultural (Hernández-Botello et al., 2019). Una especie que destaca entre estas es Agave salmiana subsp. salmiana Otto ex Salm-Dyck, mejor conocida como maguey pulquero. Su importancia se debe a la diversidad de aprovechamiento que se le ha dado desde la antigüedad, ya que ha sido utilizada en la elaboración de pulque, combustible, muebles, artesanías y herramientas, así como en la retención de suelos y el aprovechamiento de insectos (Blas-Yañez & Thomé-Ortiz, 2021).
A pesar de la importancia ecológica que representa, la reproducción sexual y la densidad poblacional de la especie han ido en decremento debido al manejo inadecuado y al saqueo clandestino, lo que repercute en su diversidad, distribución y abundancia (Roldán & Medina, 2023). Del año 2000 al 2021, en el estado de Hidalgo, la superficie plantada con A. salmiana se redujo en un 55% (Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera [SIAP], 2022), por lo que debería prestarse mayor atención en su conservación. Algunos autores mencionan que la forma de reproducción más recurrente de agave es a través de hijuelos de plantas cultivadas, lo que permite preservar un genotipo con características deseables por varias generaciones; sin embargo, esto podría repercutir en la reducción de la variedad genética (Trejo et al., 2018), lo que provocaría disminución del proceso de adaptación a cambios ambientales, pudiendo incrementar el riesgo de extinción, como se registra para otras especies (Bourguiba et al., 2012).
Para la reproducción masiva de manera sexual (por semilla) de diferentes especies, se requiere la utilización de insumos que proporcionen las condiciones óptimas específicas para cada cultivo (Moreno et al., 2011). Los insumos que se utilizan con mayor frecuencia son los sustratos, como las turbas y la tierra de monte, que se extraen de los ecosistemas naturales ocasionándoles un impacto negativo (Acosta-Durán et al., 2008). Debido a esto, se deben buscar alternativas viables para sustituir estos tipos de materiales. Al respecto, durante las últimas décadas se ha mostrado interés en la utilización de residuos agroindustriales con potencial para su uso en la producción agrícola en sistemas de producción intensivos, lo cual podría reducir costos de producción e impactos ambientales negativos (Estrada-Botello et al., 2024).
Por lo anterior, el objetivo de este trabajo fue evaluar materiales de residuos agrícolas para identificar su potencial como sustratos en la emergencia (días a emergencia, porcentaje de emergencia e índice de velocidad de emergencia) y desarrollo inicial de la plántula.
Materiales y métodos
Condiciones experimentales
El presente trabajo se realizó en las instalaciones de la División de Ingeniería en Innovación Agrícola, del Instituto Tecnológico Superior de Huichapan, Huichapan, Hidalgo, México, durante el periodo enero-octubre 2022. Se utilizaron semillas del cultivar Xhaminí que fueron recolectadas de cápsulas de magueyes disponibles en la región del Valle del Mezquital, Hidalgo, a las cuales no se les aplicó ningún tratamiento. Las semillas se mantuvieron en almacenamiento en bolsas de papel a 20 °C ± 2 °C. Previo al experimento, se realizaron pruebas de germinación estándar en papel en condiciones de laboratorio, donde se registraron valores mayores al 97%.
Para el experimento, las semillas se sembraron a 0.5 cm de profundidad, colocando una semilla por cavidad (25 mm × 25 mm) en charolas de germinación de poliestireno con 60 cavidades, con diferentes tratamientos que consistieron en siete sustratos: turba (T1), perlita (T2), fibra de coco (T3), olote molido (T4), bagazo de maguey pulquero (T5), una mezcla de suelo+olote (80:20) (T6) y suelo (T7), utilizando cuatro repeticiones para cada tratamiento. Estas charolas se mantuvieron dentro de una cámara bioclimática PRENDO Modelo CB-14 a 25 °C ± 5 °C, fotoperiodo 12:12 y 60% ± 10% HR. El riego se suministró cada 48 h por aspersión con agua corriente, manteniendo los sustratos a capacidad de campo. Las variables evaluadas fueron: días a emergencia (DAE), porcentaje de emergencia (PE), índice de velocidad de emergencia (IVE) y altura de hoja cotiledonar (AC).
Evaluación días a emergencia (DAE)
Se contabilizaron los días transcurridos desde la siembra hasta la emergencia de la plántula con la hoja cotiledonar. Los datos se tomaron durante 21 días.
Porcentaje de emergencia (PE)
Se contabilizaron las plántulas hasta el día 21 después de la siembra (día en el que se presentó el mayor porcentaje de emergencia en alguno de los tratamientos); los datos se convirtieron a porcentaje de emergencia utilizando la siguiente ecuación:
Índice de velocidad de emergencia (IVE)
Se obtuvo a través del conteo diario de las plántulas emergidas a partir de la siembra, y se calculó mediante la expresión propuesta por Maguire (1962):
donde IVE = Índice de velocidad de emergencia, Xi = Número de plántulas emergidas por día, Ni = Número de días después de la siembra y n = Número de conteos (1, 2, …, n conteos).
Altura de hoja cotiledonar (AC)
Se obtuvo a los 21 días después de la siembra (dds), midiendo la longitud de la hoja cotiledonar desde su base sobre el sustrato hasta la parte apical, utilizando un vernier metálico marca TRUPER® (con rango 0 mm-150 mm).
Diseño experimental y análisis de datos
El diseño experimental fue completamente al azar. Los datos obtenidos se sometieron a un análisis de varianza (Anova) utilizando el paquete estadístico Minitab®, y para identificar las diferencias entre los tratamientos, se utilizó una prueba de medias de Tukey (p ≤ 0.05).
Resultados
Las variables DAE, PE, IVE y AC evaluadas en este trabajo mostraron diferencias estadísticas significativas entre tratamientos.
Días a emergencia
La variable DAE de la hoja cotiledonar fue diferente según el sustrato. El primer sustrato donde se registró emergencia de la hoja cotiledonar fue perlita (5.7 dds); posteriormente, los sustratos turba, olote y bagazo de maguey se integraron en un mismo grupo estadístico (6 dds-6.5 dds), los cuales fueron diferentes estadísticamente (p = 0.0001) de los demás tratamientos, en un segundo grupo estadístico la fibra de coco (7.25 dds) y, por último, el suelo y la mezcla de suelo+olote se consideran como el grupo estadístico que requirió mayor número de días a emergencia (9.25 dds-9.5 dds) (Tabla 1).
Tabla 1 Efecto de sustratos en las variables días a emergencia, índice de velocidad de emergencia y altura de hoja cotiledonar de Agave salmiana en condiciones semicontroladas.
| Tratamiento | DAE (días) | IVE | AC 21dds (cm) |
| Turba | 6.00 ± 0 a | 6.92 ± 0.83 a | 5.11 ± 0.76 a |
| Perlita | 5.75 ± 1 a | 4.36 ± 1.61 b | 2.34 ± 0.64 c |
| Fibra de coco | 7.25 ± 2 ab | 1.63 ± 0.57 c | 2.79 ± 1.04 c |
| Olote | 6.00 ± 0 a | 5.43 ± 1.20 ab | 4.25 ± 0.90 b |
| Bagazo de agave | 6.50 ± 1 a | 6.21 ± 0.41 ab | 5.51 ± 1.02 a |
| Suelo | 9.25 ± 1 bc | 1.79 ± 1.30 c | 2.57 ± 1.16 c |
| Suelo + Olote | 9.50 ± 1 c | 0.86 ± 0.44 c | 2.40 ± 1.10 c |
Nota. DAE: días a emergencia, IVE: índice de velocidad de emergencia, AC: altura de hoja cotiledonar. Medias con letras iguales no son estadísticamente diferentes (Tukey p ≤ 0.05) (± desviación estándar).
Fuente: Elaboración propia.
Porcentaje de emergencia
El PE se registró diariamente hasta el día 21 después de la siembra (dds) (fecha en la que se presentó el mayor porcentaje en alguno de los sustratos). La evidencia estadística mostró diferencias significativas (p = 0.0001). Los sustratos que presentaron mayor porcentaje de emergencia al 21 dds fueron el bagazo de maguey y la turba con 98.33% y 97.50%, seguidos de olote y perlita con 76.67% y 71.67%, y los que presentaron los valores más bajos de porcentaje de emergencia fueron fibra de coco, suelo y la mezcla suelo+olote con 32.92%, 30.83% y 17.08%, respectivamente (Figura 1).
Índice de velocidad de emergencia
El IVE de emergencia mostró diferencias estadísticas significativas entre los tratamientos (p = 0.0001). El análisis de los resultados muestra tres grupos: en el primero, y con los valores más altos, se encuentran el sustrato turba y el bagazo de maguey (6.92 y 6.21) como los sustratos más eficientes en la emergencia de semillas; en el segundo están el olote y perlita (5.42 y 4.36); y en el tercero, con los valores más bajos, se observaron el suelo agrícola, fibra de coco y la mezcla de suelo+olote (1.79, 1.63 y 0.86) (Tabla 1).
Altura de hoja cotiledonar
Para la variable altura de hoja cotiledonar, a los 21 dds se encontraron diferencias estadísticas significativas entre tratamientos (p = 0.0001). Las mayores alturas presentadas en el primer grupo estadístico fueron para bagazo de maguey (5.51 cm) y turba (5.11 cm); el segundo grupo fue olote (4.25 cm); y el tercer grupo, en el cual se presentaron los menores valores, correspondió a fibra de coco (2.79 cm), suelo (2.57 cm), suelo + olote (2.40) y perlita (2.34 cm) (Tabla 1).
Discusión
Para la variable días a emergencia, este trabajo difiere de otros autores. Al respecto, Vázquez et al. (2011) reportaron que en semillas de A. salmiana de las variantes Blanco, chino, en condiciones de invernadero, tratadas con una mezcla de suelo agrícola y tezontle, presentaron la emergencia a 13 dds. Esta diferencia puede deberse a que las temperaturas a las que desarrollaron sus trabajos de investigación no fueron constantes (8 °C-50.9 °C), lo que pudo inhibir la germinación al existir una variación superior a 40 °C. Al respecto, Huo & Bradford (2015) identificaron que la temperatura es un factor determinante en el momento de la imbibición para la emergencia de semillas.
Por su parte, en cuanto al porcentaje de emergencia, Peña-Valdivia et al. (2006) reportaron similitudes con este trabajo, pues indican que, en general, las especies de Agave, en condiciones controladas a temperaturas entre 24 °C y 35 °C, presentan porcentajes de germinación cercanos a 100%. Orea et al. (2006) determinaron que en semillas de A. durangensis sembradas en turba, a 25 °C, presentaron porcentajes de emergencia de 94%-96% a los 26 dds. Con relación al uso de sustratos para evaluación de emergencia, Martínez (2022) reportó 45% de emergencia en semilla de A. salmiana sembradas en una mezcla de perlita + caucho y leonardita. Con relación a ello, Carranza et al. (2016) determinaron que la germinación de semillas es un proceso que requiere la combinación de factores como luz, temperatura y humedad relativa específicos para cada cultivo. Cuando la interacción de estos es adecuada, comienza la germinación mediante la imbibición de las semillas y la emergencia de la radícula (Bewley et al., 2013).
En este estudio las variables porcentaje de emergencia e índice de velocidad de emergencia dan referencia del potencial que presenta el sustrato respecto a la emergencia de A. salmiana con relación al tiempo de germinación. Lamichhane et al. (2018) reportan que los factores que afectan la germinación pueden ser intrínsecos (propios de la semilla) y extrínsecos (factores bióticos y abióticos del ambiente), con lo que se puede explicar el efecto de los diferentes sustratos sobre la germinación y emergencia de semillas de agave. Lo anterior indica que el bagazo y la turba presentan estas características óptimas para la germinación y emergencia de A. salmiana. Cabe destacar que este trabajo se considera pionero en el cálculo del índice de velocidad de emergencia para la especie A. salmiana con diferentes sustratos.
Para altura de hoja cotiledonar, los resultados aquí presentados difieren con los registrados por Sánchez et al. (2018) (21 dds vs. 60 dds) cuando evaluaron los magueyes silvestres tobalá, sierrudo, cuishe y coyote. Las plantas utilizadas por estos autores se desarrollaron en suelo y fueron inoculadas con bacterias solubilizadoras de fósforo, donde la atura osciló de 1.9 cm a 4.7 cm. Estos sustratos permitieron un buen desarrollo de plántulas debido a la retención de humedad y a la presencia de nutrientes, por lo que los residuos orgánicos son una opción favorable para su utilización en las condiciones controladas para el desarrollo de cultivos (Hernández-Zárate et al., 2014), reduciendo impactos ambientales negativos (Díaz-Franco et al., 2015).
Conclusiones
Según los resultados obtenidos en este trabajo, se muestra que el bagazo de agave registra que la altura de hoja cotiledonar, la emergencia y días a emergencia de A. salmiana son iguales o mejores a los sustratos comerciales, por lo que se presenta con potencial para el desarrollo de ese cultivo.
Conflicto de interés
Los autores declaran que no existe conflicto de interés para la publicación del presente trabajo.
