Descripción del área de estudio

El presente estudio se desarrolló en el año 2017 en condiciones de secano en la comunidad de Ojo de agua, en el municipio de Zinacantepec, Estado de México, localizada a 99° 46’ 13’’ latitud norte y 19° 12’ 58’’ longitud oeste, a 3 037 msnm. En esta región predomina el clima templado subhúmedo, con una temperatura media de 28 °C en verano y 5 °C en invierno. El suelo Andosol es tipo migajón, con textura arcillo-arenoso a limoso, de color café oscuro grisáceo y con profundidad de 4 a 9 m, muy fértil (^{IGECEM, 2014}).

Material genético

Se utilizaron los cultivares de papa denominados Fianna, Ágata, Rosita y Lucero, proporcionadas por productores de la región Toluca-Zinacantepec (Cuadro 1).

Diseño y tamaño de la parcela experimental

Los 16 tratamientos que se formaron al combinar los niveles de cuatro cultivares y cuatro tipos de fertilización (Cuadro 2) fueron evaluados en campo en un diseño de bloques completos al azar en arreglo factorial 4x4, con tres repeticiones. La parcela experimental tuvo tres surcos de 4 m de largo y 0.9 m de ancho, se depositó un tubérculo cada 20 cm. La unidad experimental útil fue el surco central.

Análisis fisicoquímico del suelo donde se hizo el experimento

Los suelos que predominan en la comunidad de Ojo de Agua, en el municipio de Zinacantepec, Estado de México tienen las características que se muestran en el Cuadro 3.

Composición de la gallinaza

Su análisis físico y químico se realizó en un laboratorio de la Facultad de Ciencias Agrícolas (Cuadro 4).

Desarrollo del experimento en campo

Se realizó un barbecho y un paso de rastra el 21 de junio del 2017. Los surcos de 90 cm de ancho se formaron con una yunta de caballos. El 01 de junio los tubérculos se sumergieron durante cinco minutos en agua + Celeste (fludioxanil; control de Rizoctonia solani) + Bactrol (estreptomicina, control de Erwinia carotovora) y Tecto 60 (Tiabendazol, control de Fusarium spp.). La siembra manual se efectuó el 01 de Julio y consistió en depositar los tubérculos a una profundidad de 15 cm y a una distancia entre ellos de 20 cm, después se cubrieron usando la yunta. La fertilización se realizó en dos etapas: al sembrar se aplicaron 2, 3 y 4 t ha^-1 de gallinaza y 154 N-356P-60K, en esta última se usaron 600 kg ha^-1 de fosfato diamónico (18 N-46 P-00 K), 100 kg de urea, 400 kg de súper fosfato de calcio simple y 100 kg de cloruro de potasio.

El 02 de septiembre se aplicó 200 kg ha de urea, 200 kg de cloruro de potasio y 400 kg de super fosfato de calcio simple. El control de maleza en postemergencia se hizo el 20 de julio con Titus CE (Rimsulfurom), aplicando en banda de 75 a 100 g ha^-1. Los dos aporques se realizaron el 12 de agosto y el 2 de septiembre, para controlar maleza y prevenir plagas como gallina ciega (Phyllophaga sp.). Para evitar daños por nemátodos (Globodera rostochiensis y Meloidogyne sp.) se aplicó CYREN 5% G (Clorpirifos etil), mezclado con fertilizantes.

Para combatir mosquita blanca (Bemisia tabaco y Trialeurodes vaporariorum), Paratrioza (Bactericera cockerelli) y gusanos trozadores (Agrotis sp., Trichoplusia ni, Spodeptera sp.), se realizaron aspersiones alternas de insecticidas. Para prevenir y controlar enfermedades como tizón tardío (Phytophthora infestans), temprano (Alternaria solani) y costra negra (Rizoctonia solani) se realizaron 12 aplicaciones con diferentes de funguicidas sistémicos y de contacto. El follaje se cortó a los 100 días de la siembra y la cosecha se hizo 20 días después de eliminar el follaje.

En 10 plantas de la parcela útil se registró altura de planta (AP, en cm, desde la base del tallo principal al ápice), tallos por planta, tubérculos por planta (NT), peso de tubérculo por planta (PT, en g), peso del follaje en fresco (PFF, en g), índice de cosecha (IC, cociente entre rendimiento agronómico y biológico), longitud y diámetro de tubérculo (LT y DT, en cm), y rendimiento por hectárea (Rha, en t ha^-1).

Análisis estadístico

Se realizó un análisis de varianza y cuando los valores de F fueron significativos se hizo una comparación de medias de tratamientos con la prueba de Tukey (p= 0.01). Ambas técnicas fueron descritas por ^{Martínez (1988)}. El Análisis de Componentes Principales, también denominado biplot tratamiento x variable, fue descrito por ^{Sánchez (1995)}; ^{Pérez et al. (2010)}.

Análisis de varianza

En el presente trabajo se observó que el área experimental fue homogénea (Cuadro 5), debido a que los efectos entre repeticiones sólo fueron significativos en peso fresco del follaje (PFF) e índice de cosecha (IC). Los efectos causados por la gallinaza (factor A) sólo se detectaron en pesos de tubérculo por planta (PT), PFF y rendimiento por hectárea (Rha), lo cual coincide con lo publicado por ^{Seminario et al. (2017)}. Entre cultivares (factor B) en altura de planta (AP), tallos por planta (NTP), número de tubérculos (NT), PT, PFF, IC y longitud de tubérculo (LT), hubo efectos significativos (p= 0.01). La interacción AxB fue significativa en peso del tubérculo (p= 0.01) y PFF (p= 0.05). Estos resultados son similares a los reportados por ^{Pérez et al. (2009)}; ^{Pérez et al. (2010)}; ^{Seminario et al. (2017)}. Los coeficientes de variación cambiaron de 6.7 (LT) a 31.48% (Rha).

Comparación de medias de gallinaza (factor A)

El efecto de la gallinaza no fue significativo en altura de planta (AP), tallos por planta (NTP), tubérculos por planta (NT), índice de cosecha (IC), diámetro (DT) y longitud de tubérculo (LT) (Cuadro 6).

Para peso de tubérculo por planta (734.1 g, PT), peso fresco del follaje (400.71g, PFF) y rendimiento por hectárea (22.61 t ha^-1, Rha) hubo mejor respuesta al aplicar 4 t ha^-1 de gallinaza y esta dosis difirió estadísticamente de las menores y de la fertilización química. Ésta última y la dosis más alta difirieron en 8.38 t ha^-1 (Cuadro 6). ^{Carter et al. (2004)} señalaron que el incremento en el rendimiento se debe a una mayor producción de tubérculos, lo cual es favorecido por un mayor contenido de materia orgánica, fósforo e intercambio catiónico disponible en la gallinaza.

^{Lima et al. (2000)} al evaluar abonos orgánicos y fertilizantes químicos reportaron que por cada tonelada de gallinaza aplicada hubo un incremento en el rendimiento de tubérculo de 1.468 t por encima de las 40.752 t. ^{Zamora y Rodríguez (2008)} estimaron 32 t ha^-1 al fertilizar con abonos orgánicos y ^{Rodríguez y Ortuño (2007)} registraron de 11.53 a 15.93 t ha^-1 con aplicación de micorrizas arbusculares en interacción con abonos orgánicos. ^{Corzo y Moreno (2003)} mencionaron que el principal elemento responsable de la movilización del almidón desde las hojas hacia el tubérculo es el potasio, de tal forma que una buena disponibilidad de este nutriente es decisiva para la obtención de un alto rendimiento y mejor calidad.

Comparación de medias entre cultivares (Factor B)

En Fianna se registró la mayor altura de planta (41.89 cm). Estos resultados son contrastantes con los de ^{Zamora y Rodríguez (2008)}; ^{Buchanan (1993)} (Cuadro 7). Rosita, variedad criolla y Ágata, variedad mejorada, produjeron dos tallos por planta y difirieron estadísticamente de Fianna y Lucero. Estos resultados son similares a los de ^{Devaux et al. (1997)}. Número de tallos está estrechamente relacionado con tamaño de tubérculo y con la densidad de población (^{Van der Zaag et al., 1990}; ^{Masarirambi et al., 2012}). Rosita produjo 17.15 tubérculos por planta. Esta característica está controlada genéticamente y depende del número de tallos por planta (^{Estrada, 2000}), en este estudio esta variedad obtuvo más tallos por planta, pero de menor longitud de tubérculo. Los resultados son contrastantes con los de ^{Luna et al. (2015)}, quienes reportaron 5.91 para Rosita y 9.35 para Libertad. ^{Pérez et al. (2009)} reportaron cuantificaron de 3.75 a 5.23 en 17 genotipos de papa (Cuadro 7).

El peso de tubérculo por planta (PT) en Ágata y Rosita fue de 655.04 y 651.49 g, respectivamente y ambas difirieron estadísticamente de Lucero y Fianna. Este comportamiento podría explicarse por las diferencias genéticas que hay entre cultivares, especialmente las relacionadas con su ciclo biológico; Rosita es tardía y las otras tres son precoces. ^{Pérez et al. (2010)} reportaron valores de 627.38 a 204.13 g y ^{Seminario et al. (2017)} de 68.3 a 987.3 g (Cuadro 7). Rosita presentó el mayor peso fresco de follaje (548.74 g) y difirió estadísticamente de las restantes. Estos resultados contrastan con los de ^{Perez et al. (2009)}, quienes registraron de 111 a 280.2 g.

Fianna, Lucero y Ágata tuvieron índices de cosecha (66, 70 y 71%) estadísticamente mayores a los de Rosita (50%). Estos resultados son similares a los obtenidos por ^{Rojas y Seminario (2014}, entre 53 y 77%). En la actualidad los fitomejoradores han dado mayor importancia al incremento del índice de cosecha ya que una mayor partición de biomasa a los tubérculos contribuirá a mayor rendimiento por hectárea. ^{Pérez et al. (2009)} reportaron valores de 38 a 72.22%.

Los resultados anteriores muestran que las papas son muy eficientes en la transformación de insumos, agua y luz a materia verde o seca y específicamente a la producción de tubérculos por planta y por hectárea. En rendimiento por hectárea los cuatro cultivares mostraron un comportamiento similar. Estos rendimientos se obtuvieron en condiciones de temporal, pero fueron menores a la media nacional (24.4 t ha^-1) y estatal (29.71 t ha^-1). En las sierras y Valles Altos de México el potencial de rendimiento es menor con relación a los del norte del país y en la región del Bajío (Cuadro 7).

Los cuatro cultivares fueron estadísticamente iguales en diámetro de tubérculo, resultados similares a los reportados por ^{Luna et al. (2015)}. Fianna (8.83 cm) presentó mayor longitud de tubérculo, pero éste fue similar al de Ágata (8.50 cm) y ambas difirieron estadísticamente de Rosita (6.87cm) y Lucero (7.1 cm). Esta característica es muy importante para el mercado en fresco y para la agroindustria; en la primera se requieren dimensiones entre 4.5 y 5 cm y para frituras deben ser mayores a 6.5 cm. Estos valores concuerdan con los obtenidos en el presente trabajo y Ágata y Lucero se recomiendan para uso industrial, Fianna es de doble propósito y Rosita se prefiere para consumo en fresco. Con la aplicación de la escala propuesta por ^{Macías et al. (2006)}, los tubérculos obtenidos en el presente estudio se clasificaron en primera categoría.

Análisis de componentes principales

Los componentes principales 1 (43.21 %) y 2 (25.98) explicaron el 69.19% de la variabilidad total original (Figura 1). Estos porcentajes son deseables para interpretar confiablemente las correlaciones aproximadas que se observan en el biplot, como lo sugirieron ^{Sánchez (1995)}; ^{Pérez et al. (2014)}, entre otros, la mayor aproximación entre cultivares y variables indica una cercana relación entre ellas.

Figura 1 Biplot entre tratamientos (cultivar + fertilizante en número) y variables agronómicas (en letra) con base a los componentes 1 y 2. 

El rendimiento de tubérculo se correlacionó positiva y significativamente con la mayoría de las variables. El CP1 estuvo determinada principalmente por peso de tubérculo (PT), tallos por planta (NTP), peso fresco del follaje (PFF), rendimiento de tubérculo (Rha) y tubérculos por planta (NTP). En otros estudios se han observado resultados similares (^{Rousselle et al., 1999}; ^{Estrada, 2000}; ^{Cáceres, 1971}). En el Cuadrante 1 se observó que el tratamiento 15 (cv. Rosita en 4 t ha^-1 de gallinaza) presentó asociación positiva con rendimiento y con sus principales componentes del rendimiento (^{Romero et al., 2000}). Este hecho corroboró parcialmente los resultados que fueron mostrados anteriormente cuando se compararon sus promedios aritméticos con la prueba de Tukey. La gallinaza es uno de los abonos orgánicos que ayudan a mejorar las propiedades biológicas del suelo (^{Estrada et al., 2004}; ^{Orozco y Thienhaus, 1997}), pero también contribuye al incremento en la acidez de los suelos, particularmente los de origen volcánico, como los que predominan en el área de estudio. La adaptación de las papas a Valles Altos del Centro de México ha hecho que esta especie sea una alternativa importante para los productores.