Uso de biofertilizantes en la producción de Chile Habanero (Capsicum chinense Jacq.) en condiciones protegidas

Introducción

Los costos de producción hortícola cada vez son más elevados comenzando con los insumos, así como problemas por el exceso de agroquímicos con el fin de generar más producción.

El uso masivo de fertilizantes químicos ha contaminado las aguas superficiales y subterráneas, ha provocado la eutrofización de ríos, lagos y mares, desequilibrado el ciclo global del nitrógeno y del fósforo y ha creado la lluvia ácida. Los principales problemas creados por el uso indiscriminado de productos fitosanitarios son la destrucción de la microfauna y microorganismos del humus, pérdida de nutrientes del suelo, contaminación de los suelos y del agua, daños a la fauna, pérdida de eficacia de los productos fitosanitarios por aparición de resistencias; contaminación de alimentos con residuos, daños a largo plazo a la salud animal y humana, pérdida de biodiversidad.

La agricultura ecológica es una alternativa que permite, además de sustituir los insumos tradicionales, mantener y mejorar la calidad del suelo, la producción de alimentos libre de trazabilidad no sostenible, dado que no incorpora en los sistemas de producción, agroquímicos que afectan los recursos agua, suelo y medio ambiente.

El uso de biofertilizantes permite el uso eficiente de nutrientes mediante prácticas de conservación y reducción de pérdidas en campo, el reciclaje de nutrientes orgánicos al aprovechar residuos de animales y vegetales y el acceso a fuentes alternas de nitrógeno que es el nutriente de mayor demanda en la agricultura.

Los biofertilizantes se obtienen de la transformación de residuos orgánicos, como estiércol y rastrojos, por la acción de bacterias, hongos, protozoarios, lombrices y otros microorganismos, incorporado al suelo ayuda a mejorar sus características. La elaboración y el uso de fuentes orgánicas para la nutrición de los cultivos, es una opción tecnológica que va en aumento por parte de productores que utilizan desechos orgánicos de su finca, estiércoles originados en sistemas de producción pecuaria estabulada o semiestabulada (Tejada de Hernández, 1992).

La elaboración y utilización adecuada de fertilizantes orgánicos, proporciona ventajas de gran importancia ambiental y económica con la transformación de remanentes contaminantes en recursos para la nutrición, protección y desarrollo de las plantas y disminución de la dependencia del sistema de producción por recursos externos. (Martínez y Fuentes, 2008).

Usar fertilizantes como el estiércol de cerdo o de aves y la aplicación de humus sólidos y humus líquido al suelo en lugar de las aplicaciones de fertilizantes químicos disminuye el impacto negativo al ambiente. (Cruz y Medina, 2012).

La aplicación de fertilizantes orgánicos debe aplicarse conociendo las necesidades de acuerdo a la etapa de desarrollo del cultivo, por lo que se necesita seguir estudiando los biofertilizantes para comprobar que proporcionen resultados adecuados para las plantaciones, así como considerarlo una alternativa sustentable que pueda garantizar frutos de calidad y una disminución en costos de producción que a su vez garantice una interacción adecuada para la naturaleza, en el presente trabajo se llevó a cabo el aprovechamiento de residuos para generar biofertilizantes y evaluar su efecto en el comportamiento agronómico y la productividad del cultivo de chile habanero en condiciones protegidas y brindar a los productores una alternativa económica a la fertilización química.

Materiales y métodos

El proyecto, se llevó a cabo en un invernadero de dos aguas de 12 m x 40 m en la unidad de producción e investigación agrícola y pecuaria (Posta) del TECNM campus Conkal (21º04`49.1”N .89º32`15.0”W) a una altura media de 9 msnm.

Semillero. Se utilizaron plántulas de chile habanero (Capsicum chinense. Jaq), producidas en contendor de poliestireno de 200 cavidades.

Acondicionamiento de la estructura. Se llevó a cabo previo al trasplante y consistió en eliminar todos los residuos del cultivo anterior y la limpieza en general del invernadero. Posteriormente se desinfectó del invernadero con una solución de cloro al 10%, Para el establecimiento de las plantas se utilizaron contenedores reciclados de agua purificada de 20 l.

El sustrato utilizado fue composta elaborada a partir de residuos orgánicos vegetales, adicionando el 5% de perlita para mejorar las propiedades físicas La desinfección del sustrato fue por el método de solarización, posteriormente se llenaron los contenedores y se dispusieron en el invernadero.

Sistema de riego. El sistema de riego utilizado fue por goteo; goteros tipo botón con un gasto de 2.0 lh^-1.

Trasplante. Se realizó a los 20 días después de la germinación, se establecieron un total de 136 plántulas.

Tratamientos. Se emplearon 4 tratamientos de fertilización a base de tres biofertilizantes y un fertilizante químico cada uno con 12 repeticiones (Cuadro 1). En total se realizaron 10 fertilizaciones.

Variables de crecimiento de la planta.

Altura de plántula (cm), Se evaluó una vez por semana a partir del establecimiento del cultivo, con un flexómetro, desde el cuello de planta hasta el dosel de la misma, diámetro de tallo (DT, mm), se obtuvo 3 cm arriba del nivel del sustrato con un vernier digital Truper® modelo CALDI-6MP; al inicio, al medio y al final del cultivo, El volumen radicular se midió por el desplazamiento de agua con una probeta graduada, se sacó una planta muestra de cada tratamiento, se lavó y se introdujo por completo la raíz fresca cortada a la altura del cuello radicular en una probeta de 2 litros y se midió por diferencia de volúmenes (Vf -Vi), siendo Vi el volumen inicial en la probeta (1 litro) y Vf el volumen final, alcanzado al introducir la raíz. Para el peso se utilizó una báscula digital Truper® modelo BASE-5EC.

la longitud con un flexómetro, ambas al final del cultivo. Volumen radicular. Se midió por el método de volumen desplazado.

Parámetros de Rendimiento.

El número de frutos, peso de fruto y rendimiento fruto por planta se determinó en tiempos de cosecha mediante el conteo y peso de los frutos producidos por tratamiento, considerando 4 cortes. El peso de fruto (PF) se registró en g y obtuvo del promedio de muestra con una báscula digital Truper® modelo BASE-5EC.

Parámetros Calidad del fruto.

Los frutos se cosecharon en verde para todas las repeticiones, se midieron las dimensiones del fruto en una muestra de 22 frutos de cada tratamiento tomadas a diferentes alturas, el diámetro ecuatorial (DE) se determinó en mm en la parte media del fruto y el diámetro polar (DP) se midió en mm desde la zona del pedúnculo hasta la zona apical con un vernier digital Truper® modelo CALDI-6MP.

Parámetros climáticos.

Con la finalidad de conocer si las variables climáticas tienen efecto sobre el comportamiento del cultivo se midió la temperatura y humedad relativa cuatro veces por semana, con un higrotermometro marca Extech® modelo 445702.

Tutorado. El tutorado se realizó con el propósito de brindarle soporte a las plantas, se utilizó hilo de polipropileno (rafia) a lo largo de la fila, esta actividad se realizó a partir de los 20 días después del trasplante.

Floración. La fecundación floral fue monitoreada, por tratamiento, sé utilizo el método de 50 % + uno, sin embargo, la primera flor de toda la plantación se observó a los 23 días después del trasplante y la floración uniforme a los 36 días después del trasplante.

Cosecha. La cosecha inicio a los 64 días después del trasplante, para ello se tomó en cuenta la coloración del fruto (verde vigoroso) así como la textura (dura), el corte se realizó con el pedúnculo para que el chile tuviera mayor vida de anaquel.

Los frutos cosechados se clasificaron por tamaño, se pesaron y les midió el diámetro polar y ecuatorial.

Resultados y discusión

Las variables de importancia agrícola evaluadas fueron elegidas considerando que son de interés para el productor, así como para futuras investigaciones

Los resultados de altura no mostraron diferencias estadísticas significativas entre tratamientos; las dinámicas de incremento en altura se presentan en la Figura 1.

El tratamiento a base de fertilizante químico tuvo la mayor altura con relación a los demás tratamientos. Al finalizar las evaluaciones el tratamiento 1 tuvo la menor altura, y el tratamiento 4 la mayor, con 98 y 119 cm respectivamente, sin encontrar diferencias estadísticas significativas (cuadro 2).

Huerres y Caraballo, (1991) en el trabajo de Medina (2016) señalan que la aplicación de la infusión de estiércol y composta tienen un efecto positivo, los abonos orgánicos como la composta y la infusión de estiércol que con un mayor contenido de nitrógeno favorecen el crecimiento, dado el papel que juega el mismo en un gran número de compuestos orgánicos de importancia para las plantas. Gómez et al. (2008) con aplicaciones de abonos orgánicos (composta) se incrementó en 48% en la altura de la planta. Nieto Garibay et al., (2002) reporta que con el uso de 50 t·ha^-1 de composta, el cultivo de chile habanero alcanza una mayor altura (73.2 cm) de las plantas.

Diámetro de tallo. Relación generada por la variable del tallo de acuerdo con los diferentes tratamientos (figura 2).

La comparación de medias de Tukey indica que existen diferencias estadísticas significativa entre los tratamientos T1 y T4 (Cuadro 3).

El tratamiento 1, tuvo el mayor diámetro 31.33 mm; el menor fue el tratamiento 4, 26.79 mm; mientras que el tratamiento 3 y 4 tuvieron 27.86 mm y 28.09 mm respectivamente.

González, et al (2021 comparando fertilización convencional en tomate uva encontraron diferencia significativa en el tallo del segundo al quinto mes después del trasplante; los tratamientos orgánicos presentaron un diámetro de tallo similar a una solución de Steiner.

Luna et al (2021) con fertilizante orgánico líquido tuvieron efecto significativo en variables de crecimiento. Altura, diámetro número de hojas y area foliar.

Los sustratos orgánicos son ricos en N, se han señalado efectos favorables al incrementar la relación NO3-: aniones en la solución de Steiner para las variables altura de plántula y peso seco del vástago (Armenta, 1998).

Volumen y peso radicular. El tratamiento T3 obtuvo el mayor volumen radicular con 56 cm^3, mientras que T1, T2 y T4 mostraron resultados similares con 52, 50 y 50 cm³, el mayor peso lo presento T2 con 176 g seguido por T4 con 146 g , T3 y T1 tuvieron 124 y 120 g respectivamente. Los resultados de longitud y peso radicular se presentan en la figura 3.

En longitud de raíz Preciado et al 2002 en la producción de plántulas con tratamientos de fertilización orgánica y química en volumen y peso seco de raíz, no encontró diferencias significativas, sin embargo, señalan que dosis altas de N inducen un mayor desarrollo del vástago, pero disminuyen el crecimiento de la raíz.

Numero de frutos.

Para la variable número de frutos no se encontraron diferencias estadísticas significativas (Cuadro 4).

El mejor tratamiento fue T2 con una media de 16.67 frutos seguido de T1 con 16.25, T4 con 14.65 y T3 con 13.44 frutos respectivamente (Figura 4).

González et al, 2021 en tomate, obtuvo el menor rendimiento total tratamientos orgánicos con la obtención de frutos de menor peso fresco y al menor número y tamaño de fruto por planta, lo que concuerda con lo reportado por (Bilalis et al., 2018); los cuales señalan que el número de frutos por planta fue influenciado de manera significativa por los diferentes regímenes de fertilización, donde la aplicación de la fertilización inorgánica resultó en un mayor número de frutos por planta con respecto a la fertilización orgánica.

Diámetro de fruto.

EL diámetro del fruto es de mucha consideración en los mercados y para este estudio el tratamiento 1, presentó los frutos con un el mayor diámetro (31.01mm) y el tratamiento 2, los frutos con menor diámetro, 26.94 mm (Figura 5).

Rendimiento.

El tratamiento 1, (agua residual de tilapia) tuvo el mayor rendimiento, 4107 gr. planta ^-1. Los tratamientos T2 y T3 mostraron un rendimiento similar, mientras que el tratamiento 2 correspondiente a la fertilización basada en lixiviado de humus de lombriz presento el rendimiento más bajo, con 1546 gr. planta ^-1 (figura 6).

La evolución de la producción mostro un comportamiento uniforme hasta el tercer corte. Posteriormente un marcado descenso en el tratamiento 4.

La respuesta del agua de tilapia corresponde con los resultados de Correa et al 2021 con niveles de agua residual de tilapia en el crecimiento y desarrollo del maíz (Zea mayz, L.), encontrando diferencias significativas en la altura de la planta, í como en la longitud de la mazorca y al número de granos.

Alemán y Vallejo (2016) en la evaluación de tres biofertilizantes biomineral, biol, purina de lombriz y agua residual de tilapia sobre el crecimiento y rendimiento del tomate encontró diferencias significativas en las variables: altura de plantas, diámetro de tallo, frutos cosechados por planta, diámetro polar y ecuatorial del fruto, volumen, grados brix y rendimiento (kg ha^-1). El mejor rendimiento se obtuvo fue el agua residual de la crianza de peces (29 003.15 kg ha^-1).

El análisis de agua presentado por Correa et al 2021, demuestra que las aguas residuales provenientes de piscina de tilapia aportan gran cantidad de nutriente altos porcentajes de Ca con 29.0, Na 19.2, Mg 11.4, K 1.3 y Na 25.80 %. Un pH de 7.7 los cuales son útiles para la agricultura y el suelo.

Variables climáticas.

Con respecto a las temperaturas la máxima se encontró entre 41 y 50 °C, la mínima registro un rango entre 15 y 38 °C y la humedad relativa promedio fue de 68.1 %, sin que esto representara problemas con la floración (Figura 7).

Macías et al 2013 en condiciones de invernadero, determinaron que las condiciones ideales de temperatura y humedad relativa (HR) para la producción de habanero bajo condiciones de invernadero son respectivamente de 33 °C y de 80 %. Rodríguez et al (2020) reportan un alto índice de aborto floral con temperaturas por arriba de 40°C durante el día bajo condiciones de invernadero.

Evapotranspiración.

La evapotranspiración promedio para el cultivo fue de 3.52 mm lo que representa un volumen de agua utilizado de 8448l por tratamiento, si se considera que el tratamiento 1 utiliza en su requerimiento de riego 50 % de agua residual e tilapia se consigue una reutilización de 4224 l de agua por ciclo de cultivo.

Este volumen de agua utilizado se podría reducir al estimar el riego con el 80% de la evapotranspiración potencial medida en un tanque clase “A”, se genera una tensión de humedad del suelo favorable para la transpiración y la conductancia estomática de la hoja de chile habanero, se incrementa el rendimiento y se mejora el uso del agua. Pérez et al (2008).

Conclusiones y recomendaciones

En base a los resultados obtenidos en el presente trabajo, es posible obtener rendimientos satisfactorios de chile habanero bajo condiciones protegidas.

El uso de fertilizantes orgánicos puede reducir considerablemente el uso de fertilizantes químicos (inorgánicos) y obtener frutos comerciables de buena calidad.

El uso de agua residual de tilapia obtuvo los valores más altos en la mayoría de las variables evaluadas, por lo que representa una opción con alto potencial en la nutrición de cultivos hortícolas. La utilización de excretas porcinas también mostró buenos resultados con lo que se podría reducir la cantidad de estos que se vierten directamente al suelo, reduciendo la contaminación del medio ambiente.

Se recomienda hacer evaluaciones para determinar la dosis optima, probar diferentes niveles de evapotranspiración, así como los costos de producción con el uso de estas fertilizaciones orgánicas.

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