UNIVERSIDAD DE COSTA RICA SEDE DE GUANACASTE CARRERA DE...
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UNIVERSIDAD DE COSTA RICA SEDE DE GUANACASTE CARRERA DE AGRONOMÍA EVALUACIÓN DE MEZCLAS DE SUSTRATOS PARA LA PRODUCCIÓN DE ALMÁCIGOS EN GUANACASTE Juan Gabriel Garbanzo León Tesis para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo con el grado de Licenciatura con énfasis en Fitotecnia. 2013
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UNIVERSIDAD DE COSTA RICA
SEDE DE GUANACASTE
CARRERA DE AGRONOMA
EVALUACIN DE MEZCLAS DE SUSTRATOS PARA LA PRODUCCIN DE ALMCIGOS EN GUANACASTE
Juan Gabriel Garbanzo Len
Tesis para optar al Ttulo Profesional de Ingeniero Agrnomo con el
grado de Licenciatura con nfasis en Fitotecnia.
2013
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El proyecto "Evaluacin de mezclas- de sSfr'aTos-para la produccin de
almcigos en Guanacaste. 2013" fue aprobada por el Tribunal de Trabajos Finales
de Graduacin, de la carrera de agronoma en la Universidad de Costa Rica, como
requisito para optar al Ttulo Profesional de Ingeniero Agrnomo con el grado de
Licenciatura con nfasis en Fitotecnia.
M.Sc. Marlen Vargas Gutirrez
Directora y Coordinadora
M.Sc. Juan Ramn Navarro Flores 1
Miembro del tribunal
Sustentante
11
,/ij)~ &&u LLJ Jo K ~ v.=,.z:::[.D. Helga Blanco'Metzler
Miembro del tribunal
M.Sc. Gustavo Quesada Roldan
Miembro del tribunal
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Dedicatoria
Las ideas enlazadas en cada detalle,
conectadas con cada oracin y escritas en cada
prrafo, son el producto del esfuerzo y
dedicacin para aprender, analizar y conocer ese
complejo universo que habitamos. Quiero dedicar
mi paciencia, saber y conocimiento a Dios sobre
todas las cosas, pero especialmente a mi familia,
a mi mam, mis hermanos y hermanas, quienes
exigieron y apoyaron cada paso que me brind la
vida. Una meta ms que idealiz mi padre y
familia, se cumpli y espero que Dios me permita
alcanzar muchas ms en la vida.
El ingenio en conjunto con la
investigacin son la base para el desarrollo del
futuro.
Gabriel
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Agradecimientos Brindo mi ms profunda y sincera gratitud por la colaboracin
y disponibilidad, a las siguientes personas que de manera ms humilde dieron paso a este trabajo:
A mi directora de tesis M.Sc. Marlen Vargas G., quien brind el ms valioso aporte de esta investigacin. Por sus excelentes consejos, paciencia y caritativa disposicin. Quien me ense el camino para investigar y encontrar la creatividad cientfica. Mi perpetua gratitud.
A profesores y profesoras Ph.D. Helga Blanco M., M.Sc. Juan Ramn Navarro F., Lic. Edgar Vidal Vega V., Lic. Greta Nez R., M.Sc. Floria Bertsch H., M.Sc. Oscar Acua N., M.Sc. Roberto Cedas R., quienes con sus excelentes aportes, consejos y dedicacin enriquecieron el desarrollo cientfico de esta investigacin.
Los investigadores Gustavo Quesada R. y Fernando Richmond, quienes a travs de sus estudios y trabajo en la Estacin Experimental Agrcola Fabio Baudrit Moreno, brindaron las bases y capacitacin para el desarrollo cientfico de este proyecto.
A mis amigos y amigas Jos C. Lacayo V., Jos D. Gmez P., Karina Treminio J., Csar Pizarro T., Maycol Castro C., Jairo Huertas M. Socorro Angulo M., Susana Murillo J. y Mara del Socorro Espinoza G., por la gran colaboracin y exclusividad en el trabajo de campo, adems de todos los consejos que fortalecieron las ideas y expectativas del proyecto.
Los proyectos Evaluacin de mezclas de sustratos orgnicos para la produccin de almcigos en Guanacaste. N. 520-B1-046, y Desarrollo de un modelo de diversificacin agrcola para la seguridad alimentaria nutricional de asentamientos campesinos de los cantones Carrillo y Santa Cruz. ED-2835, quienes en conjunto brindaron los recursos a lo largo de la investigacin.
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NDICE
INTRODUCCIN ------------------------------------------------------------------------------------- 1
OBJETIVO GENERAL --------------------------------------------------------------------------------------- 3 Objetivos especficos ------------------------------------------------------------------------------- 3
CAPITULO I ------------------------------------------------------------------------------------------- 4
ANTECEDENTES ------------------------------------------------------------------------------------ 4
1. IMPORTANCIA DE LOS ALMCIGOS EN LA PRODUCCIN HORTCOLA --------------------- 4 2. CALIDAD DE LOS SUSTRATOS EN ALMCIGOS ------------------------------------------------ 5
2.1 Propiedades fsicas ------------------------------------------------------------------------ 5 2.1.1 Granulometra ----------------------------------------------------------------------------- 8
2.2 Propiedades qumicas --------------------------------------------------------------------- 9 2.3 Propiedades microbiolgicas ---------------------------------------------------------- 11
3. SUSTRATOS UTILIZADOS EN LA PRODUCCIN DE ALMCIGOS ---------------------------- 13 3.1 Lombricompost ------------------------------------------------------------------------------ 13 3.2 Compost -------------------------------------------------------------------------------------- 14 3.3 Fibra de coco -------------------------------------------------------------------------------- 15 3.4 Peat Moss ------------------------------------------------------------------------------------ 16 3.5 Bocashi ---------------------------------------------------------------------------------------- 18 3.6 Granza y ceniza de arroz --------------------------------------------------------------- 19
4. GENERALIDADES DEL TOMATE ------------------------------------------------------------------ 20 4.1 Condiciones climticas de cultivo de tomate ------------------------------------- 20
4.1.1 Tomate variedad Hayslip ------------------------------------------------------------- 21 4.2 Almcigos de tomate --------------------------------------------------------------------- 21
CAPITULO II ----------------------------------------------------------------------------------------- 24
MATERIALES Y MTODOS --------------------------------------------------------------------- 24
1. SITIO EXPERIMENTAL Y LABORATORIOS ------------------------------------------------------- 24 2. MATERIAL EXPERIMENTAL Y MANEJO DE ALMCIGOS -------------------------------------- 24
2.1 Descripcin de materias primas ------------------------------------------------------- 24 2.1.1 Bocashi -------------------------------------------------------------------------------------- 24 2.1.2 Lombricompost -------------------------------------------------------------------------- 25 2.1.3 Compost ----------------------------------------------------------------------------------- 25 2.1.4 Fibra de coco ----------------------------------------------------------------------------- 25
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2.1.5 Granza de arroz -------------------------------------------------------------------------- 25 2.1.6 Suelo solarizado ------------------------------------------------------------------------ 25 2.1.7 Arena ---------------------------------------------------------------------------------------- 26 2.1.8 Peat Moss --------------------------------------------------------------------------------- 26
2.2 Preparacin de mezclas de sustratos y siembra del almcigo ------------ 26 3. VARIABLES EVALUADAS --------------------------------------------------------------------------- 28
3.1 Variables de crecimiento ---------------------------------------------------------------- 28 3.1.1 Porcentaje de germinacin ---------------------------------------------------------- 28 3.1.2 Longitud de tallo ------------------------------------------------------------------------- 28 3.1.3 Longitud de raz ------------------------------------------------------------------------- 28 3.1.4 Peso seco de tallo ---------------------------------------------------------------------- 29 3.1.5 Peso seco de raz ----------------------------------------------------------------------- 29 3.1.6 Grosor de tallo ---------------------------------------------------------------------------- 29 3.1.7 Nmero de hojas------------------------------------------------------------------------- 29 3.1.8 Contenido de clorofila ------------------------------------------------------------------ 29 3.1.9 Consistencia de adobe --------------------------------------------------------------- 29 3.1.10 Temperatura interna de los tratamientos ------------------------------------ 30 3.1.11 Temperatura y humedad de invernadero ------------------------------------ 30 3.1.12 Anlisis de crecimiento ------------------------------------------------------------ 30
4. ANLISIS FSICO, GRANULOMTRICO Y QUMICO -------------------------------------------- 30 4.1 Anlisis Fsico ------------------------------------------------------------------------------- 30
4.1.1 Anlisis Granulomtrico -------------------------------------------------------------- 31 4.2 Anlisis Qumico ---------------------------------------------------------------------------- 32
5. ANLISIS MICROBIOLGICO ---------------------------------------------------------------------- 32 6. DISEO EXPERIMENTAL Y ANLISIS DE DATOS ----------------------------------------------- 32
6.1 Evaluacin de propiedades fsicas y muestreo de pastas saturadas en laboratorio --------------------------------------------------------------------------------------------- 32 6.2 Diseo Experimental y parcela til en invernadero ----------------------------- 33 6.3 Anlisis estadstico multicriterio ------------------------------------------------------- 34
CAPITULO III ---------------------------------------------------------------------------------------- 36
RESULTADOS Y DISCUSIN ----------------------------------------------------------------- 36
1 VARIABLES FSICAS DE LOS TRATAMIENTOS ------------------------------------------------- 36 1.1 Granulometra en mezcla de sustratos --------------------------------------------- 36
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1.2 Porosidad total, densidad de masa y capacidad de retencin de humedad en mezcla de sustratos ------------------------------------------------------------- 38
2 VARIABLES QUMICAS EN MEZCLAS DE SUSTRATOS ---------------------------------------- 42 3 VARIABLES MICROBIOLGICOS DE LOS MEZCLA DE SUSTRATOS ------------------------ 45 4 VARIABLES DE TEMPERATURA EN LAS MEZCLAS DE SUSTRATOS ------------------------ 48
4.1 Temperatura de sustratos -------------------------------------------------------------- 48 4.2 Temperatura de invernadero ----------------------------------------------------------- 49
5 VARIABLES DE CRECIMIENTO -------------------------------------------------------------------- 49 5.1 Germinacin de semillas de tomate en las 10 mezclas de sustratos --- 51 5.2 Peso seco de tallo y raz de las plntulas de tomate ------------------------- 53 5.3 Grosor de tallo y nmero de hojas de las plntulas de tomate ------------ 54 5.4 Longitud de tallo y longitud de raz de las plntulas de tomate ------------ 55 5.5 Anlisis de crecimiento ------------------------------------------------------------------- 57 5.6 Contenido de clorofila --------------------------------------------------------------------- 58 5.7 Consistencia de adobe ------------------------------------------------------------------- 60
6 ANLISIS ESTADSTICO MULTIVARIADO -------------------------------------------------------- 62 7 ANLISIS DE COSTOS EN MEZCLAS ------------------------------------------------------------- 63
CONCLUSIONES ----------------------------------------------------------------------------------- 65
BIBLIOGRAFA ------------------------------------------------------------------------------------- 67
ANEXOS ----------------------------------------------------------------------------------------------- 77
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NDICE DE CUADROS
Cuadro No. P.
1. Caractersticas fsicas de sustratos ideales y algunos sustratos empleados en la produccin de plantas ornamentales en macetas.-------------------------- 6
2. Propiedades fsicas de mezclas de sustratos en Alajuela Costa Rica.-------- 7
3. Granulometra deseada en materiales orgnicos e inorgnicos a emplear en la preparacin de sustratos en macetas. ---------------------------------------- 8
4. Anlisis qumico de sustratos orgnicos. Alajuela, Costa Rica.---------------- 10
5. Valores ptimos de parmetros nutricionales establecidos por otros autores en anlisis de medios de crecimiento por el mtodo de extracto de pasta
saturada. ------------------------------------------------------------------------------------ 11
6. Unidades formadoras de colonias (u.f.c.) en algunos microorganismos y el carbono microbial obtenido en 5 vermicompostes. ------------------------------ 12
7. Composicin qumica de diferentes compost y lombricompost.---------------- 14
8. Comparacin de propiedades de peat moss vs compost.----------------------- 17
9. Propiedades de 4 tipos de peat moss utilizados en horticultura. -------------- 17
10. Porcentaje del Contenido qumico en cascarilla de arroz.----------------------- 19
11. Tratamientos experimentales evaluados. Guanacaste, 2012. ---------------- 26
12. Porosidad total, capacidad de retencin de humedad y densidad de masa en 10 mezclas de sustratos. Guanacaste, 2012. --------------------------------- 39
13. Anlisis qumico en 10 mezclas de sustratos. Guanacaste, 2012.----------- 42
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14. Unidades formadoras de colonias (UFC) de actinomicetos en 10 mezclas de sustratos. Guanacaste, 2012. --------------------------------------------------------- 47
15. Longitud de tallo, longitud de raz, peso seco de tallo, peso seco de raz, grosor de tallo, numero de hojas, contenido de clorofila, escala de adobe,
tasa de crecimiento de cultivo, tasa media de crecimiento relativo y
porcentaje de germinacin en 10 mezclas de sustratos. Guanacaste. 2012.-
------------------------------------------------------------------------------------------------- 50
16. Peso de saco, costo de mezcla, peso de bandeja, bandejas totales y costos por bandeja en 10 mezclas de sustratos. Guanacaste, 2012. ---------------- 64
A.1. Granulometra de 10 mezclas de sustratos para produccin de almcigos. Guanacaste, 2012.------------------------------------------------------------------------ 80
A.2. Costo de materias primas por unidad para mezclas de sustratos. Guanacaste, 2012.------------------------------------------------------------------------ 81
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NDICE DE FIGURAS
Figura No. P.
1. A: Criba mecnica para anlisis granulomtrico. B: Criba 10 mesh. ------ 31
2. Bloque completo al azar con 10 tratamientos en mezclas de sustratos para almcigos. Guanacaste, 2012. ------------------------------------------------------ 33
3. Distribucin de las plntulas en la bandejas de 72 celdas. Guanacaste, 2012. --------------------------------------------------------------------------------------- 34
4. Frmula estadstica multicriterio. --------------------------------------------------- 35
5. Distribucin porcentual granulomtrica en 10 mezclas de sustratos para la produccin de almcigos. Guanacaste, 2012. ---------------------------------- 36
6. Correlacin del porcentaje de porosidad y capacidad de retencin de humedad en 10 mezclas de sustratos para almcigos. Guanacaste, 2012.
----------------------------------------------------------------------------------------------- 40
7. Correlacin del porcentaje de porosidad y densidad de masa en 10 mezclas de sustratos para almcigos. Guanacaste, 2012. ------------------ 41
8. Unidades formadoras de colonias (UFC) de bacterias y hongos en 10 mezclas de sustratos. Guanacaste, 2012. --------------------------------------- 45
9. Temperaturas promedio internas por semana en 10 mezclas de sustratos. Guanacaste, 2012. --------------------------------------------------------------------- 48
10. ndice de germinacin en el tiempo en almcigos de tomate en 10 mezclas de sustratos. Guanacaste, 2012. --------------------------------------------------- 51
11. ndice de germinacin en semillas de tomate vs temperaturas de las mezclas de sustratos en la primera semana. Guanacaste, 2012. --------- 52
X
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12. Peso seco (g) de tallo y de raz en plntulas de tomate en 10 mezclas de sustratos. Guanacaste, 2012. ------------------------------------------------------- 54
13. Grosor de tallo y nmero de hojas de plntulas de tomate en 10 mezclas de sustratos. Guanacaste, 2012. --------------------------------------------------- 55
14. Longitud de tallo y raz en plntulas de tomate en 10 mezclas de sustratos. Guanacaste, 2012. --------------------------------------------------------------------- 56
15. Tasa media de crecimiento relativo y tasa de crecimiento de cultivo de plntulas de tomate en 10 mezclas de sustratos. Guanacaste, 2012. ---- 58
16. Contenido de clorofila en plntulas de tomate en 10 mezclas de sustratos. Guanacaste. 2012. --------------------------------------------------------------------- 59
17. Escala de adobe en plntulas de trasplante en almcigos, en 10 mezclas de sustratos. Guanacaste, 2012. --------------------------------------------------- 60
18. Consistencia de adobe en plntulas de tomate a los 29 dds. Guanacaste, 2012. --------------------------------------------------------------------------------------- 61
19. Anlisis estadstico multicriterio en 10 mezclas de sustratos. Guanacaste, 2012. --------------------------------------------------------------------------------------- 62
A. 1. Semillas de tomate germinadas en das despus de siembra sobre 10 mezclas de sustratos. Guanacaste, 2012. --------------------------------------- 78
A. 2. Tasa media de crecimiento relativo en semana 3 y semana 4 en plantas de tomate en almcigos, evaluadas en 10 mezclas de sustratos. --------- 78
A. 3. Temperaturas internas en 10 mezclas de sustratos para almcigos. Guanacaste, 2012. --------------------------------------------------------------------- 79
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A. 4. Comportamiento de luz fotosintticamente activa en invernadero. Guanacaste, 2012. --------------------------------------------------------------------- 79
A. 5. Comportamiento de temperatura y humedad relativa en invernadero. Guanacaste, 2012. --------------------------------------------------------------------- 80
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RESUMEN
Se evalo el efecto de diez mezclas de sustratos para la produccin de almcigos hortcolas en la zona de Guanacaste, las mezclas se elaboraron a partir de bocashi, compost y lombricompost para lo cual se us un 50%; luego estos se mezclaron en una proporcin de 25% con arena, suelo, fibra de coco y granza de arroz. Se midieron variables qumicas, fsicas, microbiolgicas, granulomtricas, temperatura, y respuesta en planta de tomate (Solanum lycopersicum). Las muestras fisicoqumicas y microbiolgicas se evaluaron respectivamente en los laboratorios de la Estacin Experimental Agrcola Fabio Baudrit Moreno (EEAFBM) y el Centro de Investigaciones Agronmicas (CIA) de la Universidad de Costa Rica.
Paralelo a estas evaluaciones, se realiz un ensayo en una casa de mallas ubicado en la Universidad de Costa Rica Sede Guanacaste. Los 10 tratamientos se distribuyeron en forma aleatoria en cada bloque (4 bloques, 10 tratamientos) para un total de 40 bandejas, el diseo experimental fue un modelo irrestricto, las variables de crecimiento se evaluaron a los 15, 22 y 29 dds en conjunto con las temperaturas internas de los sustratos e invernadero.
El anlisis granulomtrico present una menor granulometra en las mezclas con suelo y arena; el anlisis fsico determin que a una mayor porosidad en los sustratos orgnicos hay una mayor retencin de agua y a una mayor porosidad mostr una menor densidad de masa, a excepcin de mezclas que presentan contenidos de arena y suelo.
Se encontr que la menor concentracin de unidades formadoras de colonias (u.f.c) de hongos (< 104 u.f.c), se present en las mezclas 50%bocashi + 25%lombricompost + 25%granza; 50%lombricompost + 25%arena + 25%suelo; 50%compost + 25%bocashi + 25% fibra de coco. La tasa media de crecimiento relativo (TMCR) en la mezcla 50%bocashi + 25%arena + 25%suelo, fue un 47% ms alta al compararlas al testigo (100PM). La mezcla que present la mayor tasa de crecimiento de cultivo (TCC) fue 50%compost + 25%bocashi + 25%fibra de coco.
Se concluye mediante el anlisis estadstico multicriterio que las tres mejores mezclas fueron: 50% Lombricompost + 25% Bocashi + 25% Granza; 50% Bocashi + 25% Compost + 25% F. coco y 50% Compost + 25% Bocashi + 25% F. coco; indicando que el Peat Moss (Sphagnum) fue el sustrato de mayor costo por bandeja y se encontr entre las 5 mezclas menos productivas.
XIII
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1
INTRODUCCIN
La poca investigacin sobre el comportamiento de las plntulas bajo las
condiciones climticas de la zona, as como la poca informacin de las materias
primas y su costo, son las principales causas de la escasa produccin de
almcigos de hortalizas en la provincia de Guanacaste.
En Costa Rica la produccin hortcola es de 186.976 toneladas anuales,
producidas en 5070 hectreas (MAG, 2012). Esta actividad genera gran cantidad
de empleos e ingresos a ms de 12.000 productores, mayoritariamente de la zona
central del pas (Instituto Interamericano de Cooperacin para la Agricultura,
2010). El Programa Integral de Mercado Agropecuario (2010), indic que la
demanda de hortalizas en Costa Rica es de 146 kilogramos de consumo per
cpita siendo la oferta actualmente de 105 kilogramos, lo que estableci que la
produccin de hortalizas no satisface las demandas de los consumidores ya que
son de gran consumo en el pas.
La produccin de almcigos mejora el establecimiento de plantas en los
campos agrcolas, ya que garantiza la germinacin y desarrollo fisiolgico inicial
en las plantas. Segn Quesada y Mndez (2005a), una seleccin adecuada de las
mejores plntulas de almcigo, genera precocidad y una mayor homogeneidad en
los cultivos. Cabrera (2002) y Vargas (2008) determinaron que las mezclas deben
cumplir con buena estabilidad de materia orgnica, relacin C:N (30:1), densidad
aparente (640-1200g/dm3), adecuada retencin de humedad, aireacin, capacidad
de intercambio catinico entre 6 15 meq/100 ml, pH 6,2 6,8, disponibilidad y
adecuadas condiciones fitosanitarias, con el fin de obtener buenas resultados en
la produccin.
-
2
En Guanacaste existen muchas materias primas que se pueden usar como
sustrato, ya que se desarrollan actividades agropecuarias que brindan desechos
tiles de fcil acceso para la produccin de sustratos para almcigos. Richmond
(2010), mencion que el uso de abonos orgnicos para la elaboracin de las
mezclas, presentan buen balance entre el intercambio gaseoso, retencin de agua
y nutrientes que favorecen el desarrollo de las plntulas, indica adems que al
mezclar sustratos mejoran las propiedades fisicoqumicas deseables.
El uso eficiente de las mezclas, pueden proporcionar un ahorro en relacin
con los costos de materias primas e insumos nutritivos. Las caractersticas ideales
para el desarrollo de almcigos, pueden ser representativas con el uso de
materias primas de la zona, siendo una alternativa favorable para la diversidad de
cultivos y brindar sostenibilidad agroalimentaria. Dadas las circunstancias, este
trabajo propone el uso de mezclas de sustratos orgnicos como una alternativa
agrobiotecnolgica, para el desarrollo hortcola en Guanacaste.
-
3
Objetivo general
Evaluar algunas mezclas de sustratos para la produccin de almcigos en
Guanacaste.
Objetivos especficos
Evaluar el efecto de los sustratos sobre el desarrollo de plntulas de
tomate.
Analizar las propiedades fsicas de las mezclas de sustratos.
Cuantificar las concentraciones microbiolgicas de los sustratos.
Determinar las propiedades qumicas de las mezclas de sustratos.
Examinar la influencia de temperaturas sobre los almcigos.
Seleccionar las mejores mezclas de sustratos para la zona.
Determinar los costos econmicos de las mezclas de sustratos.
-
4
CAPITULO I ANTECEDENTES
1. Importancia de los almcigos en la produccin hortcola
Los almcigos producidos bajo condiciones controladas son una
herramienta eficiente para la produccin de plntulas en la agricultura. Al controlar
el ambiente en los sitios de produccin, se garantiza una mayor eficiencia en la
germinacin y en el establecimiento de almcigos, puesto que se controla uno de
los tres pilares para el desarrollo de los patgenos: el ambiente.
En el caso de semillas hbridas que son de alto costo, estas exigen un
eficiente establecimiento con el fin de reducir prdidas econmicas y as asegurar
una planta potencial en el campo. Segn Quesada y Mndez (2005a), una
seleccin adecuada de las mejores plntulas de almcigo, genera precocidad y
una mayor homogeneidad en los cultivos, determinando que de un buen almcigo
depende su productividad posterior.
Por esta razn, Quesada (2004) menciona que en Costa Rica el
establecimiento de almcigos de hortalizas es utilizado para aislar las plantas de
insectos que son vectores de virus, como es el caso del complejo Bemisia tabaci
(Homoptera: Aleyrodidea) germinivirus en cultivos de cucurbitceas, tomate y
chile dulce. Asimismo, los ambientes protegidos garantizan un manejo controlado
de humedad, temperatura y aireacin, permitiendo manejar las condiciones con el
fin de evitar el establecimiento de patgenos.
La produccin de almcigos se debe establecer en reas adecuadas
dependiendo de la zona donde se encuentre. Es recomendable destinar
invernaderos o ambientes protegidos especializados nicamente para esta
actividad, lo cual reduce la incidencia de enfermedades que pueden ocasionar
-
5
lesiones en las plantas y establecimiento de inculos en el rea (Langlais y
Ryckewaert, 2001; Galdeano et al., 2008).
2. Calidad de los sustratos en almcigos
Las propiedades fsicas y qumicas de un sustrato deben de tener un nivel
balanceado entre estos, con el fin de tomar decisiones acertadas en lo que
respecta a riego y fertilizacin. Las materias primas son las responsables de
brindar buenas caractersticas que permiten el crecimiento de las plantas, con una
produccin equilibrada y de calidad (Cabrera, 1998; Quesada y Mndez, 2005b).
Para la elaboracin de sustratos se debe tomar en cuenta el costo y
preferiblemente que las materias primas sean de la zona (Vargas1, 2012). As
mismo, Quesada (2012) menciona que un sustrato debe ser de bajo costo, de fcil
manejo, ser inerte y proporcionar un bajo impacto ambiental.
2.1 Propiedades fsicas
Cabrera (1998) determin que las propiedades fsicas que se deben de
cuidar en el establecimiento de cultivos sin suelo son: aireacin, drenaje, retencin
de agua, y una buena densidad aparente. Quesada y Mndez (2005b)
determinaron que es adecuado analizar primero sus propiedades fsicas antes de
analizar aspectos nutricionales y qumicos. Los mismos autores mencionan que se
debe evaluar porosidad total, retencin de agua y densidad de masa para un buen
anlisis fsico.
Las mezclas orgnicas son implementadas en la produccin de almcigos o
plantas ornamentales, ya que los componentes que aporta cada material
establecen un sinergismo mutuo. Al mezclar vermicompost con granza de arroz, la
granza de arroz le suministra a la mezcla un mayor espacio poroso, mientras que
el vermicompost aporta nutrientes esenciales que requieren las plntulas.
1VARGAS, M. 2012. Sustratos en almcigos (Comunicacin personal). Liberia, CR. Universidad de Costa Rica.
-
6
Cabrera (2002) indic que las mezclas deben tener suficiente cantidad de
componentes orgnicos para acceder cambios importantes en sus propiedades
fsicas. Se recomienda por lo menos un 40% de componentes orgnicos para
observar beneficios en los sustratos. En el Cuadro 1, se muestran las
propiedades fsicas que requiere un sustrato ideal en la produccin de plantas
ornamentales. Adems, muestra algunas mezclas que pueden acercarse al
sustrato ideal segn su fuente primaria.
Cuadro 1. Caractersticas fsicas de sustratos ideales y algunos sustratos empleados en la produccin de plantas ornamentales en macetas.
Sustrato Porosidad
Total Retencin de Agua
Capacidad de
Aireacin Agua
Disponible Peso
Hmedo (% en base al volumen total del sustrato) (kg litro-1)
Sustrato ideal 70-85 55-70 10-20 30 1,0-1,1 Turba* Perlita 93 73 20 48 0,87
Turba 94 81 13 60 0,99 Vermiculita
Mezlca U. de C**.
73 62 11 44 1,14
*Musgo Sphagnum **mezcla turba, arena y aserrn de madera Sequoia. Fuente: Iskander, 2002.
En el establecimiento de un almcigo, el tamao de las partculas presentes
en los sustratos, es clave para la retencin de agua y crecimiento de races. En el
Cuadro 2, se observan las propiedades fsicas de algunas mezclas de sustratos
para la produccin de almcigos evaluados en Costa Rica.
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7
Cuadro 2. Propiedades fsicas de mezclas de sustratos en Alajuela Costa Rica.
Sustrato Proporcin (%) Porosidad Total (%)
Capacidad de retencin de agua (%)
Densidad de masa
(g/ml) Fibra de coco + suelo 60:40 75,66 62,10 0,38 Fibra de coco + suelo 40:60 69,87 59,60 0,50 Fibra de coco +suelo +lombricompost cabra 60:20:20 79,84 69,29 0,32 Fibra de coco + A.O Juan Vias 50:50 84,00 71,12 0,26 Fibra de coco + A.O Juan Vias 40:60 73,99 63,48 0.24 Fibra de coco + aserrn melina madurado + ceniza de bagazo 40:50:10 75,92 66,60 0,10 A.O. Juan Vias + aserrn melina madurado 70:30 81,26 69,17 0,34 A.O. Juan Vias + aserrn melina madurado 40:60 84,98 69,40 0,21 A.O. Juan Vias aserrn melina madurado + granza 40:40:20 85,13 59,81 0,19 A.O. Juan Vias + lombricompost broza + granza 40:40:20 82,88 49,36 0,30 Bagazo + aserrn melina madurado + A.O. Juan Vias 40:40:20 90,03 57,96 0,14 Bagazo + aserrn melina madurado + A.O. Juan vias 50:30:20 91,27 49,03 0,13 Bagazo + fibra de coco + piedra pmez 60:30:10 79,56 55,43 0,12 Bagazo + fibra de coco + piedra pmez 40:40:20 79,09 58,15 0,17 Bagazo + lombricompost broza 60:40 76,63 41,45 0,20 Ceniza bagazo + bagazo 50:50 71,76 65,36 0,17 Ceniza bagazo + bagazo 30:70 80,29 50,44 0,10 Ceniza bagazo + lombricompost broza + piedra pmez 40:40:20 65,77 61,80 0,32 Suelo + aserrn melina madurado + granza 40:40:20 79,81 55,34 0,37 Suelo + arena + granza 50:30:20 73,97 53,99 0,68 Suelo + granza 70:30 77,27 56,45 0,54 A.O. Juan Vias + granza 70:30 79,32 55,26 0,28 Fuente: Quesada y Mndez (2005b)
Dresboll (2008) determin que existen dos tipos de espacios porosos, el
primero se encuentra entre las partculas y el segundo est determinado por la
geometra que presenta cada partcula. La geometra de las mismas es un factor a
considerar en la determinacin de difusividad de gas y trasporte de agua, as
como la presencia de diferentes poros en cada sustrato.
-
8
2.1.1 Granulometra
La granulometra se define como la reparticin de tamao de las partculas
que conforman un sustrato (Daz, 2004). Caldern y Villanueva (2003) mencionan
que la importancia de cuantificar el tamao de las partculas est ligada a una
correlacin directa con el tamao de los poros situados en los sustratos.
Asimismo, Daz (2004) indica que las partculas de los sustratos no
presentan un tamao nico ni es esfrica, lo que establece que la porosidad
aumenta a medida que lo hace el tamao medio de la partcula y viceversa
(Cuadro 3).
Cuadro 3. Granulometra deseada en materiales orgnicos e inorgnicos a emplear en la preparacin de sustratos en macetas.
Dimetro de partculas (mm)
Proporcin deseada (% en base a peso)
10,0 - 2,0 60 (100 % ideal)
< 0,5
-
9
Adicionalmente, Hernndez et al. (2008) encontraron en sus investigaciones
que las partculas de tamao grueso del vermicompost, demostraron la menor
capacidad de retencin de humedad, diferencindose estadsticamente del grano
ms fino el cual present mayor capacidad de retencin. La granulometra est en
correlacin con el agua disponible en las plantas, la cual influye en la capacidad
de absorcin de agua y puede presentar fenmenos de prdida nutricional por
lixiviacin (Calvo, 2005; Langlais y Ryckewaert, 2001).
2.2 Propiedades qumicas
Las propiedades qumicas de cada sustrato estn proporcionalmente
ligadas a las fuentes de las cuales proviene la materia prima (Quesada y Mndez,
2005b); esto indica que los nutrientes presentes en una mezcla pueden estar
disponibles o no para las plantas (Cuadro 4).
Richmond (2010) encontr que la aplicacin de abonos orgnicos a las
mezclas de sustratos brinda un mejor desarrollo en las plntulas. Hasing (2002)
citado por Richmond (2010), indica un mayor rendimiento en la produccin de
tomate al utilizar 40% de compost en mezcla con el sustrato evaluado.
Choi et al. (2008) determinaron que los contenidos de Na+ y K+ en los
sustratos que contienen peat moss son bajos, mientras los que tienen mayor
contenido de fibra de coco presentan un aumento en la conductividad elctrica.
Hamnan (1998) y Nelson (2003) citados por Choi et al. (2008), mencionan que
concentraciones mayores a 2,0 dS m-1, inhiben el crecimiento de las plntulas
cuando se analizan contenidos nutricionales en extracto de pastas.
La capacidad de intercambio catinico (CIC) presente en los sustratos,
determina la cantidad nutricional que posee una mezcla. La CIC representa un
ndice de la competitividad de un suelo para poseer nutrientes catinicos
esenciales (Bertsch, 1998; Parra et al., 2002). Sin embargo, no representa la
-
10
especificidad de un nutriente, debido a que no se puede establecer cual nutriente
es el que se encuentra en mayor proporcin, encontrndose en algunos casos
cationes txicos Al+3, NA+ (Parra et al., 2002). El Cuadro 4 muestra los contenidos
qumicos tomados de diferentes materias primas en Alajuela, Costa Rica.
Cuadro 4. Anlisis qumico de sustratos orgnicos. Alajuela, Costa Rica.
Materia primas mg/l
mS/cm pH RAS N-NH4+ N-NO3- Ca Mg K P Fe Zn Cu Mn Na
Abono orgnico Juan Vias
0,19 343,67 31,10 1,13 16,65 1,25 trazas 0,01 0,02 0,03 0,92 3,24 6,14 0,06
Abono orgnico Coope Victoria
0,67 1465,10 62,30 1,44 29,75 1,80 trazas 0,03 0,07 0,12 1,20 6,81 5,55 0,04
Lombricompost broza 0,22 251,66 7,10 0,86 18,20 3,00 trazas 0,04 0,07 0,02 1,01 3,98 7,25 0,25
Lombricompost cabra 0,74 1534,78 21,10 1,43 38,25 6,30 trazas 0,01 0,36 0,03 1,17 17,20 6,57 0,10
Gallinaza trazas 4,10 184,50 48,50 7105,0 8,55 58,65 13,75 4,42 1,70 635,0 26,45 7,48 5,45
Compost helecho 0,93 trazas 179,50 116,50 3720,0 7,30 1,17 0,29 0,27 1,40 98,00 15,68 6,90 0,66
Bocashi trazas 0.70 79,0 63,50 1515,0 3,55 23,60 1,39 2,42 1,85 70,00 8,75 6,55 0,98
Suelo fermentado trazas trazas 84,0 89,0 975,0 2,25 0,39 0,04 0,37 1,15 37,50 2,60 6,35 0,43
Broza 2,44 trazas 111,0 50,0 2315,0 5,15 2,30 0,05 0,30 0,14 13,50 5,65 7,95 0,17
Bagazo Juan Vias 0,17 0,04 0,60 0,15 4,15 1,30 0,89 0,02 0,04 0,09 1,06 0,18 7,00 2,85
Bagazo Coope Victoria 1,23 0,50 6,75 0,36 9,70 2,60 0,26 0,02 0,03 0,16 1,15 0,51 6,85 0,32
Ceniza de bagazo 0,18 0,43 0,75 0,49 24,95 28,0 trazas trazas trazas 0,05 1,21 1,50 8,16 1,96
Fibra de coco 0,28 0,07 6,40 0,33 4,85 1,70 0,04 0,01 trazas 0,05 1,21 0,25 6,35 0,36
Granza de arroz 12,36 0,74 0,57 0,39 13,10 0,58 0,52 0,03 0,02 1,75 0,80 0,52 6,48 0,36
Aserrn melina fresco trazas 0,04 5,00 0,67 15,85 5,67 trazas 0,11 0,03 0,01 1,12 0,77 7,30 0,40
Aserrn melina composteado
0,61 0,07 2,53 0,33 5,55 0,50 0,04 0,05 0,04 0,03 1,12 0,27 6,60 0,78
Sustrato comercial 1 60,38 293,62 18,50 7,35 22,10 2,40 trazas 0,01 0,08 0,36 1,28 4,00 6,43 0,10
Sustrato comercial 2 5,11 1,65 181,0 58,0 1400,0 0,75 0,29 0,03 0,13 0,11 383,5 1,49 6,58 3,21
Peat moss + vermiculita + perlita
0,97 8,56 15,40 1,24 9,60 0,96 trazas 0,29 0,01 0,08 1,15 1,20 4,51 0,14
Peat moss + perlita 0,28 0,03 0,65 0,49 5,30 0,45 0,95 0,40 0,02 0,17 1,23 0,29 6,42 2,16
Piedra volcnica 0,63 4,60 60,0 14,0 2,60 0,09 6,10 0,01 0,07 0,05 4,90 0,21 6,18 0,13
Piedra pmez 1,65 5,02 48,0 10,50 650,00 trazas 0,24 trazas trazas 0,03 6,60 0,19 5,91 0,23
Arena 0,46 43,86 116,5 39,50 1375,0 trazas trazas 0,01 trazas 0,30 9,00 0,65 5,61 0,12
Fuente: Quesada y Mndez (2005b)
Por otro lado, Huacuja (2009) indica que la CIC se evala en meq/100 cc,
valores entre 15 y 50 meq/100 cc son idneos para un sustrato. Sin embargo,
Quesada (2004) menciona que valores entre 6 y 15 meq/100cc, determinan una
alta capacidad de retencin de nutrientes. Asimismo, Baixauli y Aguilar (2002)
comprobaron que se debe controlar el pH de los sustratos, situndolos en un
-
11
rango de 5,5 y 6,8, con el fin de que las plntulas encuentren la mayor parte de
nutrientes en formas asimilables.
Molina (2011) menciona que la interpretacin de las concentraciones de un
anlisis de extracto de pasta saturada es esencial para un plan de fertilizacin,
debido a que estos varan de acuerdo a las prcticas de manejo y los cultivos a
sembrar. El Cuadro 5 indica niveles ptimos establecidos en anlisis de
crecimiento por el mtodo de extracto de pasta saturada por diferentes autores.
Cuadro 5. Valores ptimos de parmetros nutricionales establecidos por otros autores en anlisis de medios de crecimiento por el mtodo de extracto de pasta saturada.
Parmetro Rangos ptimos N-NO3- (mg/l) 100-199 40-200 100-200 80-200 N-NH4+ (mg/l) - 0-20 0-20 0-20 Ca (mg/l) >200 40-200 >200 >100 Mg (mg/l) >70 20-100 >70 >50 K (mg/l) 150-249 35-300 150-250 100-300 P (mg/l) 6-9 5-50 6-10 5-20 Fe (mg/l) - 0,3-3 0,3-3 0,3-3 Zn (mg/l) - 0,3-3 0,3-3 0,3-3 Cu (mg/l) - 0,01-5 0,001-0,5 0,01-5 Mn (mg/l) - 0,02-3 0,02-3 0,02-3 CE (mS/cm) 2,0- 3,5 0,75-3,5 0,75-3,5 1,2-3,5 pH 5,6 6,5 5,2-6,3 5,2-6,3 5,3-6,5
Autores Warncke y krauskopf*
(1983)
GraceSierra lab*
Cadaha* (2000) Estimado
Fuente: *Molina (2011).
2.3 Propiedades microbiolgicas
Los microorganismos benficos que se encuentran en el suelo y sustratos,
son los componentes ms importantes en la degradacin y reintegracin de
materia orgnica al medio. Estos constituyen su parte viva y son los responsables
de la dinmica de transformacin y desarrollo, debido a que en un solo gramo de
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suelo, se pueden encontrar altas concentraciones de microorganismos
beneficiosos para los cultivos (Acua et al., 2006).
La colonizacin con microorganismos antagonistas est determinada por
caractersticas fsico-qumicas de los suelos y sustratos, por la cantidad de agua
libre presente entre los espacios porosos del medio que proporcionan la movilidad
a los antagonistas, por el pH, por la disponibilidad de nutrientes y temperaturas
ptimas (Acua et al., 2006; Alfonso et al., 2008).
En el Cuadro 6 se observa la estimacin de poblaciones de
microorganismos presentes en cinco vermicompost de diferentes fuentes
primarias. Durn y Henrquez (2007) determinaron que la mayor cantidad de
microorganismos se encontraron en los vermicompostes de fuentes de banano y
domstico, con las poblaciones mayores de actinomicetos y hongos.
Cuadro 6. Unidades formadoras de colonias (u.f.c.) en algunos microorganismos y el carbono microbial obtenido en 5 vermicompostes.
Vermicompost Bacterias (ufc) Actinos
(ufc) Hongos
(ufc) C. microbial
mg/kg
Domstico 8,6 x 107 4,7 x 107a 5,2 x 105a 1101
Estircol 1,8 x 107 2,2 x 106b 5,1 x 104b 1507
Banano 8,2 x 107 1,2 x 107 ab 7,0 x 105a 1580
Ornamental 1,5 x 107 4,1 x 106ab 6,7 x 104b 756
Broza 3,9 x 107 1,7 x 106b 4,2 x 104b 826
Las columnas con la misma letra son similares de acuerdo a la prueba Tuckey a p
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13
3. Sustratos utilizados en la produccin de almcigos
3.1 Lombricompost
El Lombricompost es un material orgnico procesado por lombrices (Eisenia
foetida) quienes degradan o transforman desechos orgnicos en materia ms
simple. Este material es conocido como humus, el cual contiene formas de
nutrientes asimilables para las plantas (Munroe, 2010; Aranda et al., 1999 citado
por Hernndez et al., 2008). El Lombricompost, tambin conocido como
vermicompost, posee buenas caractersticas fsicas y qumicas, que pueden
sustituir materiales utilizados en produccin en invernadero y almcigos, sus
caractersticas qumicas pueden llegar a disminuir los fertilizantes sintticos
utilizados en esta modalidad (Moreno et al., 2005; Hernndez et al., 2008).
Snchez et al. (2005) determinaron que el lombricompost genera mayor
estructura granulada y mejora la mineralizacin en mezcla con materias primas
diferentes, esto accede a que las desventajas de algn material presente sea
compensada con los beneficios que otro material posea. Adems, Durn y
Henrquez (2009) encontraron que el material que se utiliza para la produccin de
lombricompost debe ser bien seleccionado, con el fin de no causar problemas en
la viabilidad de las lombrices y su desarrollo en el sistema.
La mineralizacin de N en el lombricompost es muy baja debido a que no
tiene la capacidad nutricional para proveer el mineral adecuadamente en un corto
tiempo (Cerrato et al., 2007). Sin embargo, Acevedo y Pire (2004) encontraron que
la aplicacin de lombricompost en sustratos estimul el crecimiento en plntulas
de papaya, fomentando el crecimiento del rea foliar, altura, dimetro del tallo y
masa seca total.
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14
En el Cuadro 7, se observa los contenidos de nutrientes presentes en
compost y lombricompost preparados con distintas materias primas. Se determin
que existe diferencia entre las concentraciones y los porcentajes de cada
nutriente, mostrando una alta variabilidad en las propiedades fsico-qumicas de
los vermicompost, lo cual est estrechamente ligado a las fuentes primarias de los
cuales se elabora (Duran y Henrquez, 2007).
Cuadro 7. Composicin qumica de diferentes compost y lombricompost.
Materiales Ca Mg K P Carbono total N C:N Cu Zn Mn Fe
---------------------------%--------------------------- -------------mg/kg------------- Compost Broza
de Caf. 2,41 0,39 4,16 0,43 33,9 3,88 9:1 88 156 293 9424
Compost estircol de
Ganado. 2,21 1,08 1,36 1,51 28,2 3,31 12:1 110 386 1217 11981
Lombricompost broza caf. 1,54 0,28 1,56 0,37 29,6 2,39 12:1 94 167 888 28514
Lombricompost estircol de
ganado. 1,37 0,70 0,58 0,87 20,0 1,24 20:1 122 282 1578 34334
Lombricompost banano-pltano. 2,07 0,94 1,39 1,04 31,1 2,14 15:1 93 253 1170 12081
Fuente: Larco, 2004.
3.2 Compost
El compost es un proceso de fase aerbica donde los microorganismos
degradan el material orgnico de formas ms complejas a otras ms simples, es
decir, los microorganismos actan sobre la materia orgnica degradando restos de
cosecha, residuos humanos o excretas de animales, permitiendo la obtencin de
formas ms simples (abono) para uso agrcola (Larco, 2005).
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15
Snchez et al. (2005) y Espinoza (1996) mencionan que la materia orgnica
es considerada como un agente activo que favorece la agregacin a travs de
mecanismos fsicos y qumicos, aumenta la habilidad del suelo para retener
nutrientes, minimiza la compactacin, incrementa la capacidad de retencin de
agua, no produce cambios rpidos en el pH y es fuente de energa para muchos
microorganismos.
Daz et al. (2008) encontraron que el compost en mezcla con otros
sustratos comerciales (peat moss), presentaron igual calidad de plntulas al
trasplante que al usar sustrato comercial solo.
La implementacin del compost en enmiendas al suelo se encuentran en
1% en toda el sistema de la rizsfera, lo que indica que en almcigos al estar
contenido en un volumen definido, la proporcin puede llegar de 10% al 100%
(Quesada, 2004). En consecuencia Frangi et al. (2008) demostraron que el mejor
desarrollo de plntula se obtiene al aplicar 33%-50% de compost en los sustratos.
Varela y Basil (2011) indican que los sustratos a base de compost,
presentaron buenos comportamientos a manera de sustratos complementarios,
comparados con los utilizados en prcticas de viveros (mezclas de turba, arena y
fibra de coco).
3.3 Fibra de coco
La fibra de coco es un material que se extrae del mesocarpio del coco este
componente se utiliza en la produccin de almcigos por las caractersticas fsicas
y qumicas que presenta (Daz et al., 2010). Adems, es de fcil lavado lo que
permite la evacuacin de salinizacin y la desinfeccin de patgenos. Estas
propiedades se atribuyen a la lignina y celulosa, que tienen un tamao de 0,2 a 2,0
mm. Presenta alta capacidad de retencin de agua, lo que hace que haya mayor
humedad durante el establecimiento de almcigos (Quesada, 2004).
-
16
Las caractersticas fsicas de la fibra de coco estn relacionados con su
distribucin granulomtrica, determinado por su desmontadura o molienda (Vargas
et al., 2008). Adicionalmente Quesada (2004) menciona que los almcigos
sembrados con una proporcin mayor al 50% de fibra de coco presentan una
reduccin del desarrollo de la planta, comparados con otros almcigos. Estas
reducciones son atribuidas a una fuerte inmovilizacin del N por actividad de
microorganismos y una alta relacin C/N.
Vargas et al. (2008) indic que los sustratos de polvo de coco presentaron
una concentracin de N-NO3, Ca+, Mg+ y microelementos bajos. Mientras que en
los compuestos N-NH4 se encontr en un nivel aceptable. Sin embargo, las
concentraciones de K+, P, Na+ y Cl+ fueron significativamente altas.
3.4 Peat Moss
El peat moss es importado principalmente desde Canad donde se extraen
de musgos orgnicos, el substrato es de descomposicin incompleta, ya que se
produce bajo condiciones de baja solubilidad de oxgeno y ambientes fros
(Quesada, 2004). Mazza et al. (2010) menciona que el peat moss o turba se
produce en los pantanos de Canad y parte en los Estados Unidos, donde
actualmente se estn buscando alternativas para mantener el recurso de manera
sostenible.
El peat moss en comparacin al compost muestra caractersticas que lo
hace un sustrato apropiado y de fcil manipulacin, estas caractersticas se le
atribuyen a una buena retencin de humedad, pH bajos. Sin embargo, el compost
brinda caractersticas que benefician el crecimiento de plntulas por sus
concentraciones ricas en nutrientes y presencia de microorganismos benficos
(Cuadro 8).
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Cuadro 8. Comparacin de propiedades de peat moss vs compost.
Peat Moss Compost Alto Costo Fcil de preparar, bajo costo. Pobre en nutrientes Ricos en nutrientes
pH bajo pH generalmente neutro o ligeramente alcalino
No se compacta Tendencia a compactarse Excelente retencin de agua Bueno en retencin de agua. Composicin uniforme Composicin variable (contaminantes) Bajo poblacin de microorganismos Alta poblacin de microorganismos
Producido de un recurso natural Obtenido materiales de desechos vegetales No es abono Excelente como abono
Fuente: Mazza et al., (2010).
Del mismo modo, al Peat Moss se le atribuyen cualidades especiales como
la retencin de humedad y su granulometra. Oberpaur et al. (2010) determin
factible el uso de mezclas de turba y compost para la produccin de plntulas,
especialmente si son utilizados en bandejas para la produccin de plntulas
hortcolas (Cuadro 9).
Cuadro 9. Propiedades de cuatro tipos de peat moss utilizados en horticultura. Tipo Peat
Moss pH Capacidad de retencin (%)
Capacidad nutricional (%)
Densidad de masa
Sphagnum 3 - 4 1500 - 3000 0,6 1,4 72,1 112,1 Hypnum 5 - 7 1200 - 1800 2 3,5 80,1 160,2 Juncos 4 - 7,5 400 - 1200 1,5 3,5 160,2 288,4
Peat humus 5 - 7,5 150 - 500 2 3,5 320,4 640,8 Fuente: Cornell Cooperative Extensin (1997). Tomado de Quesada (2004)
Gmez et al. (2011) encontraron que la turba present el mayor crecimiento
en plntulas de tomate. Sin embargo, fue el material de mayor costo. Los
sustratos comerciales a base de turba, son de fcil obtencin en pases
productores del mismo. La importacin de estos materiales, hace que el costo de
-
18
las turbas aumente, ocasionado que el costo de produccin sea elevado, por esta
razn es importante la bsqueda de alternativas que sustituya este material y que
sea de fcil obtencin.
3.5 Bocashi
El bocashi es un abono orgnico compuesto por mezcla de materias primas
con descomposicin semi-madura. El Instituto para el Desarrollo y la Democracia
(2009) menciona que el termino bocashi proviene de Japn, que significa abono
fermentado. La diferencia entre un bocashi y un compost difiere a que el bocashi
es una receta de materias primas, mientras que el compost es materia orgnica
que se degrada completamente por microorganismos (Acua2, 2011).
Para la elaboracin del Bocashi se requieren: semolina, granza de arroz,
ceniza de granza, Boiga, suelo solarizado, melaza, microorganismos y agua. Se
debe de mezclar en proporciones iguales (Blanco3, 2011). No obstante, el xito en
la preparacin de Bocashi consiste en tener control de los procesos de
elaboracin.
El Bocashi es un abono orgnico a medio procesar, por sus altos
contenidos de microorganismos benficos presentes, puede elevar la temperatura
hasta 70 C (Acua2, 2011; Blanco3, 2011). Es muy importante tener cuidado al
suministrar el Bocashi a las plantas, ya que la bioactivacin genera una elevacin
considerable de la temperatura cuando el material entra en contacto con el agua
(Acua2, 2011; Restrepo, 2001); esto se debe a que existe un aumento en el nivel
energtico de los microorganismos y por consiguiente la elevacin de temperatura
(Blanco 3, 2011).
2ACUA, O. 2011. Agricultura orgnica. Bocashi (comunicacin personal). Liberia, CR. Universidad de Costa Rica.
3BLANCO, H. 2011. Agricultura orgnica. Bocashi (comunicacin personal). Liberia, CR. Universidad de Costa Rica.
-
19
Se estima que la aplicacin de Bocashi en los cultivos proporcionan una
gran cantidad de microorganismos, adems de contenidos de N, P, K, Ca, Mg y Si
(Instituto para el Desarrollo y la Democracia, 2009). Prez et al. (2008)
encontraron contenidos de M.O. de 44%, P 6,1%, K 3,6%, Ca 21,7%, Mg 1,47% y
micronutrientes Cu 0,07% y Zn 0,09 %, indicando que las proporciones
nutricionales estn correlacionados con las fuentes y la cantidad de materias
primas.
3.6 Granza y ceniza de arroz
La granza y ceniza de arroz es una materia prima de fcil adquisicin en las
industrias arroceras, donde la granza de arroz es el producto de descarificacin
del grano de arroz. En algunas arroceras, la granza es quemada con el fin de
obtener energa para el secado del grano, generando otro subproducto como la
ceniza que es utilizado comnmente en sustratos para hidropona y almcigos.
El contenido qumico de la granza de arroz es diferente de acuerdo a la
zona donde se produce; este puede estar ligado a las caractersticas genticas de
cada variedad de arroz, as como a las condiciones en que se desarrolla el cultivo
(Cuadro 10). Segn Quesada (2004), la granza de arroz es un material muy liviano
que puede proporcionar mayor espacio poroso en la incorporacin con otros
materiales orgnicos, mejorando el drenaje y espacio disponible para el desarrollo
de races.
Cuadro 10. Porcentaje del Contenido qumico en cascarilla de arroz. Humedad C H O N S Cenizas Fibra Lignina Protenas
8,6 42,5 6,0 36,2 0,21 0,49 14,9 - - - 8,9 5,2 5,2 37,2 0,27 0,43 17,8 - - - 9,4 4,3 4,3 38,5 0,38 0,32 23,1 - - -
Total. - - - - - - 39,05 22,80 3,56 Fuente: Valverde et al., (2007).
-
20
Valverde et al. (2007) encontraron en los contenidos qumicos en ceniza de
granza arroz en Colombia: 1,10% K2O, 0,78% Na2O, 0,25% CaO, 0,23% MgO,
1,13% SO4, 96,51% SiO2; indicando que los contenidos de silicio y xido de
potasio se encuentran en mayor proporcin en cenizas.
4. Generalidades del tomate
El gnero Solanum es originario de la regin andina en Amrica del Sur, y
luego se expandi a Mxico y Amrica Central (Escalona et al., 2009). El tomate
pertenece a la familia de las solanceas, la especie S. lycopersicum es la que se
cultiva comnmente (Escalona et al., 2009). Las plantas presentan dos tipos de
hbito de crecimiento definidos, los cuales consisten en: crecimiento determinado,
el cual es representado por un gen recesivo y crecimiento indeterminado, definido
por un gen dominante (Bustos et al., 2008).
4.1 Condiciones climticas de cultivo de tomate
Las condiciones climatolgicas para el cultivo de tomate son muy
importantes en estados fenolgicos de crecimiento vegetativo, floracin, desarrollo
de racimos y frutos (Corpeo, 2004). El manejo de la temperatura, humedad
relativa y radiacin en ambientes controlados, estimula el crecimiento de la planta,
y se obtienen buenos rendimientos productivos.
Corpeo (2004) indica que la temperatura ptima para el desarrollo de
tomate oscila entre los 25-30 grados en el da, y de 15 a 18 grados en la noche.
Se sabe que el estrs causado por las altas temperaturas detiene el proceso
fotosinttico y aumenta la respiracin (Villalobos, 2001), por lo tanto, debe
controlar la temperatura dentro de los invernaderos. Por otro lado, Nuez (2001)
menciona que el tomate resiste temperaturas superiores a los 35 grados,
deteniendo sus procesos fotosintticos por un periodo de temperatura crtica y
posteriormente reanuda el proceso.
-
21
La humedad relativa es un factor a considerar en el proceso de
evapotranspiracin puesto que, humedades relativas por debajo del 65%,
predisponen a las plantas a un cierre estomtico para evitar deshidratacin (Nuez,
2001). Escalona et al. (2009) y Corpeo (2004) indican que la humedad relativa
para un buen desarrollo y rendimiento se encuentran en un rango de 65-80%.
4.1.1 Tomate variedad Hayslip
Existe una amplia gama de variedades de tomate. La variedad Hayslip de
crecimiento determinado (Escalona et al., 2009; Villalba, 2007) se ajusta a los
estados fenolgicos que propone el CATIE (1990), los cuales presentan 4 etapas
definidas. La etapa de almcigos, comprende de 1 a 30 das despus de siembra
(dds), tarda aproximadamente de 8 a 11 das en germinacin. La etapa de
desarrollo vegetativo con una duracin de 30 a 60 dds. La siguiente etapa es la
floracin, con un periodo desde los 60 a 75 dds y la etapa de fructificacin y
cosecha que tiene un rango desde los 82 a 100 dds.
4.2 Almcigos de tomate
Las plantas de tomate tardan entre 25 a 30 dds en almcigo antes de ser
trasplantadas al campo o al invernadero. En los estados de plntula los tomates
son muy susceptibles a enfermedades como la Rhizoctonia sp., Phytophthora sp.
y Phytium sp. (Mal del talluelo) (Bolaos, 1998). El establecimiento de tomate en
almcigos certifica una alternativa biotecnolgica para una buena germinacin de
la semilla y una planta suficientemente fuerte para aclimatarse en el campo (Nuez,
2001).
En el caso de la temperatura en almcigos, Nuez (2001) menciona que las
temperaturas altas entre 30 a 34 grados centgrados benefician la germinacin de
semillas. Por otro lado, el riego es uno de los factores clave para la germinacin,
ya que la semilla debe de poseer el agua suficiente para entrar en fase de
-
22
imbibicin. La rehidratacin de la semilla permite que las enzimas y estructuras
presentes se reactiven para proceder a un reinicio del metabolismo en la semilla,
incentivando a la germinacin (Herrera et al., 2006).
Quesada y Mndez (2005a) encontraron que la germinacin de tomate en
comparacin a otras hortalizas dur ocho das ms, sin embargo, la germinacin
en las mezclas de sustratos evaluadas fue buena y homognea. Esto coincide con
Hernndez et al. (1999) quienes encontraron que el uso de sustratos orgnicos
durante la etapa de almcigos, aument el porcentaje de germinacin en semillas
de tomate en comparacin a suelo orgnico.
Posteriormente, Corpeo (2004) indic que las plantas de tomate se
encuentran listas para el trasplante, cuando presentan una altura de 10 a 12 cm y
su tallo posee un grosor de 0,5 cm. Adems posee de 2 a 5 hojas verdaderas
presentes en la plntula (Villalba, 2007). Es importante destacar que la calidad en
la consistencia del adobe indica que el crecimiento de las races es bueno, lo que
garantiza un porcentaje de mortalidad bajo en las plantas establecidas en campo.
Richmond (2010) determin que al agregar abono orgnico a las mezclas
de sustratos mejora el peso seco y altura de las plantas, adems, encontr que el
porcentaje de germinacin y la relacin raz-parte area no presentaron
diferencias significativas en la mezclas.
Quesada (2004) y Daz et al. (2008) indican que las mezclas de sustratos
son una alternativa para la produccin de almcigos de tomate, ya que muchos de
las propiedades fsicas y qumicas maximizan un desarrollo de las plntulas. Los
abonos orgnicos ayudan a corregir problemas nutricionales en agricultura
orgnica, al utilizar estas mezclas probablemente brinde a los almcigos una
nutricin adicional a la que se aplica con fertilizantes.
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23
En Iowa State University (2002) se encontr que las plntulas de tomate
prefieren pH ligeramente cidos entre 6,2 y 6,8. La mayora de los nutrientes se
encuentran en mayor absorcin en rangos de pH 6,0 7,0 (Bertsch, 1998). El pH
en almcigos debe mantenerse en estos lmites recomendados, ya que, benefician
a la plntula con mayor absorcin de nutrientes, el cual garantizara una buena
nutricin en el momento de trasplante.
Urbina et al. (2006) determinaron que en las zeolitas con granulometra fina
(0,74-1,00 mm) y media (1,01 y 2,00 mm) presentaron mayor crecimiento en
plntulas de tomate que en la granulometra gruesa (> 2,00 mm). Adems,
encontraron en zeolitas cargadas con K+ y Mg2+ un mayor crecimiento de plntulas
en comparacin con zeolitas cargadas con Ca 2+.
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24
CAPITULO II
MATERIALES Y MTODOS
1. Sitio experimental y laboratorios
La investigacin se llev a cabo en el invernadero de la Sede de
Guanacaste en Liberia, situado geogrficamente a una latitud 10 36 51,97 N, y
a una longitud de 85 27 31,94 W, con una elevacin de 154 m.s.n.m.
Los anlisis fsicos de los sustratos se evaluaron en el laboratorio de la
Estacin Experimental Agrcola Fabio Baudrit Moreno (E.E.A.F.B.M). Las muestras
qumicas se evaluaron en el Laboratorio de Suelos y Foliares; las muestras
microbiolgicas se midieron en el Laboratorio de Microbiologa Agrcola, estos dos
ltimos ubicados en el Centro de Investigaciones Agronmicas (CIA) de la
Universidad de Costa Rica.
2. Material experimental y Manejo de almcigos
2.1 Descripcin de materias primas
Se seleccion ocho materias primas comunes y utilizadas en Guanacaste.
De estas materias primas, tres eran abonos orgnicos (Lombricompost, Compost,
Bocashi), dos subproductos industriales (Fibra de coco, granza de arroz), un
sustrato comercial testigo (turba), suelo y arena desinfectada (segundo testigo) ya
que se utiliza en almcigos por productores en la zona.
2.1.1 Bocashi
Un mes antes de la investigacin, se prepar Bocashi en proporcin 1:1 en
el invernadero de la Sede Guanacaste, se prepar con la receta convencional
(semolina, granza de arroz, ceniza de granza, boiga, suelo solarizado, melaza,
microorganismos y agua) (Blanco3, 2011).
3BLANCO, H. 2011. Agricultura orgnica. Bocashi (comunicacin personal). Liberia, CR. Universidad de Costa Rica.
-
25
2.1.2 Lombricompost
Abono orgnico producido por COOPELDOS R.L. a base de broza de caf
procesado por la lombriz roja (Eisenia foetida).
2.1.3 Compost
Abono orgnico elaborado a partir de la descomposicin de boiga, se
consigue a nivel semicomercial en locales de insumos agropecuarios. Este
material se mezcl en proporcin 1:1 con un compost que se elabor con residuos
de pia de la zona de Upala.
2.1.4 Fibra de coco
Los bloques comerciales de mesocarpio de coco fueron sumergidos en
agua durante dos das con el fin de expandir las partculas. Luego se almacen en
un saco para su secado.
2.1.5 Granza de arroz
La granza de arroz se obtuvo de las arroceras cercanas a Liberia. Se
procedi a descomponer la granza durante un mes en el invernadero de la Sede
Guanacaste. Se suministr agua en conjunto con microorganismos.
2.1.6 Suelo solarizado
Suelo de los terrenos de la sede Guanacaste, de clasificacin Typic
Ustortent. Se elabor una era de 20 metros, se instal una cinta de riego y se
cubri con plstico agrcola. Se dej durante mes y medio en solarizacin. Se
recolect los primeros 10 cm de las capas superficiales para la elaboracin de
Bocashi y los tratamientos.
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26
2.1.7 Arena
Se adquiri este material de arena para construccin en Liberia. Se coloc
en bolsas plsticas con agua para su desinfeccin se dej al sol durante 15 das.
2.1.8 Peat Moss
Se adquiri en un local que vende insumos agrcolas en Liberia. Este
sustrato producto de Sphagnum represent el tratamiento testigo.
2.2 Preparacin de mezclas de sustratos y siembra del almcigo
El 99% de las materias primas se pasaron por una malla de 8 mm con el fin
de homogenizar el material, se procedi a mezclar manualmente las materias
primas dentro de tinas plsticas, de acuerdo a los tratamientos propuestos en el
Cuadro 11, se usaron contenedores plsticos para medir el volumen requerido del
sustrato.
Cuadro 11. Tratamientos experimentales evaluados. Guanacaste, 2012. Mezclas Asignatura Tratamientos. Proporcin
1 50BLG 50% B + 25% L + 25% G. 2:1:1 2 50BCF 50% B + 25% C + 25% F. 2:1:1 3 50BAS 50% B + 25% A + 25% S. 2:1:1 4 50LBG 50% L +25% B + 25% G. 2:1:1 5 50LCF 50% L + 25% C + 25% F. 2:1:1 6 50LAS 50% L + 25% A + 25% S. 2:1:1 7 50CLG 50% C + 25% L + 25% G. 2:1:1 8 50CBF 50% C + 25% B + 25% F. 2:1:1 9 50CAS 50% C + 25% A + 25% S. 2:1:1
10 100PM 100% P M. (Testigo) 1 A: Arena; B: Bocashi; C: Compost; F: Fibra de Coco; G: Granza; L: Lombricompost; PM: Peat Moss; S: Suelo Solarizado.
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27
En el Cuadro 11, se observan los tratamientos. Las mezclas se elaboraron
de acuerdo a las proporciones establecidas; para bocashi, compost y
lombricompost se us una proporcin del 50%, luego estos se mezclaron en una
proporcin de 25% con arena, suelo, fibra de coco y granza de arroz.
Para los anlisis qumicos y fsicos de los sustratos, se recolectaron 2 kg de
cada mezcla y se colocaron en bolsas plsticas hermticas; estos se almacenaron
dentro del invernadero, de manera que quedaran expuestas al sol para su
desinfeccin por vapor, con la humedad que contena cada tratamiento. Dos
semanas despus se recolectaron 300 gramos de las mezclas en bolsas plsticas
hermticas, para los anlisis microbiolgicos.
El ensayo se realiz en bandejas plsticas de 72 celdas, en forma de
pirmide invertida. El sustrato se humedeci y se procedi a llenar las bandejas.
Se llenaron las 48 celdas centrales, se evaluaron cuatro bandejas por tratamiento.
A medio centmetro de profundidad se sembraron dos semillas por celda. Como
planta indicadora se us tomate (S. lycopersicum) de la variedad Hayslip.
Cada bandeja se coloc aleatoriamente (ver seccin 6) en cuatro mesas de
metal de un metro de altura, situados homogneamente dentro del invernadero.
Se coloc un sarn que redujo el 40% del paso de luz, este se dej desde el
primer da despus de siembra (dds) hasta el noveno dds (durante la
germinacin).
El riego por microaspersin se aplic una vez al da, durante 15 minutos. Se
estim que por cada celda se suministraba 4,4 ml diarios. Durante el desarrollo del
experimento no se suministr ningn insumo (fungicida, insecticida y fertilizante) a
los almcigos.
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28
3. Variables Evaluadas
3.1 Variables de crecimiento
Los tratamientos fueron evaluados a partir de los 7 dds (etapa de
germinacin) y a los 15, 22, 29 dds. Se cosecharon cinco plantas por cada
tratamiento y cada repeticin, para una muestra de 20 plantas por tratamiento
cada siete das. Se evalu: peso seco de tallo y raz, longitud de tallo y raz.
A los 29 dds se midi: contenido de clorofila, grosor de tallo, nmero de
hojas y consistencia de adobe. Para la variable de temperatura se evaluaron dos
veces por semana durante todo el experimento. A continuacin se explica el
procedimiento que se us para evaluar las variables.
3.1.1 Porcentaje de germinacin
En cada celda se evalu las semillas que germinaron a los 7, 8, 10 y 11
dds. Se realiz una prueba de germinacin en una cmara para este fin, donde se
colocaron 100 semillas de tomate en platos Petri, con el fin de cuantificar el
porcentaje real de germinacin de las semillas utilizadas.
3.1.2 Longitud de tallo
Se midi en cm desde la parte inferior donde se encuentran las races,
hasta el meristemo apical de las planta. Se evalu a los 15, 22 y 29 dds.
3.1.3 Longitud de raz
Se midi en cm desde la parte inferior del tallo hasta el meristemo apical de
la raz ms larga. (Para tomar este dato, el adobe se sumergi en agua durante
unos minutos movindolo continuamente hasta que se desprendiera todo el
sustrato de la raz). Se evalu a los 15, 22 y 29 dds.
-
29
3.1.4 Peso seco de tallo
Consisti en cortar la parte area de la planta y se coloc en hornos a 75 C
durante 72 horas, luego se pes en balanzas analticas. Se evaluaron a los 15, 22
y 29 dds.
3.1.5 Peso seco de raz
Se seccionaron las races y se colocaron en un horno durante 72 horas a 75
C, posteriormente se procedi a pesar en balanzas analticas. Se evaluaron a los
15, 22 y 29 dds.
3.1.6 Grosor de tallo
Consisti en medir en cm con un vernier el grosor de la parte inferior del
tallo. Este dato se evalu a los 29 dds.
3.1.7 Nmero de hojas
Se realiz un conteo de las hojas verdaderas presentes en cinco plntulas
por unidad experimental. Este dato se evalu a los 29 dds.
3.1.8 Contenido de clorofila
Se utiliz un SPAD 502 plus, donde se determin el porcentaje de clorofila
en 10 plantas por repeticin en cada tratamiento. Se evalu a los 29 dds.
3.1.9 Consistencia de adobe
Se hizo una escala visual que represent la cantidad y calidad de adobe completo cuando se extraa la planta de la celda. Se represent de la siguiente
manera: 5 = se extrae 100% del adobe; 4 = se extrae el 90%; 3 = se extrae el 75
%; 2 = se extrae el 60%; 1= se extrae el 45% del adobe. Se evalu cinco plantas
por repeticin en cada tratamiento. Se midi a los 29 dds.
-
30
3.1.10 Temperatura interna de los tratamientos
La temperatura de los sustratos se midi con termmetros graduados de
100 C, se introdujeron los termmetros dentro del sustrato, estimando que la
superficie de mercurio estuviera expuesta en el centro de la celda. Posteriormente
se midi cada media hora la temperatura de cada termmetro. La temperatura se
medi dos veces por semana. Los termmetros se rotaron en las cuatro mesas
durante el ensayo.
3.1.11 Temperatura y humedad de invernadero
En todas las mesas se colocaron hydro-termgrafos EXTECH
INSTRUMENTS, que midieron la temperatura y humedad relativa; se midi dos
veces por semana y durante todo el periodo del experimento.
3.1.12 Anlisis de crecimiento
Se realiz un anlisis de crecimiento a las plantas de tomate en las
diferentes mezclas. Se usaron la suma de los pesos secos de raz y tallo. Se
calcul: Tasa media de crecimiento relativo (TMCR) y la tasa de crecimiento
cultivo (TCC); segn las frmulas de Rodrguez y Leihner (2006).
4. Anlisis fsico, granulomtrico y qumico
4.1 Anlisis Fsico
Para realizar el anlisis fsico de la mezclas, se midi las variables de
porosidad total (%), capacidad de retencin de humedad (%) y densidad de masa
(g/ml). Se us la metodologa empleada por Quesada y Mndez (2005b). Los
sustratos se evaluaron antes de la siembra de los almcigos.
-
31
4.1.1 Anlisis Granulomtrico
La metodologa empleada para el anlisis granulomtrico es utilizada en la
E.E.A.F.B.M.; este consisti en colocar mallas de tamiz de orden ascendente, en
el siguiente orden: 10 mesh, 18 mesh, 35 mesh, y 60 mesh (Figura 1).
Posteriormente, se pes la mezcla seca del sustrato en el frasco recolector
instalado en la ltima criba, sin dejar espacios vacos. Se aplic el 50% del
material pesado en la criba 10 mesh, se instal en la estructura mecnica todas
las cribas y se agit manualmente durante un minuto. Posteriormente, se
desinstal la criba 10 mesh y se aplic el otro 50% del material restante, se instal
nuevamente y se agit manualmente durante tres minutos. Seguidamente, se
pes cada residuo acumulado en los cinco contenedores y se procedi a calcular
el porcentaje de partcula residual en cada criba.
Fuente: Richmond F. 2012. EEAFBM. UCR.
Figura 1. A: Criba mecnica para anlisis granulomtrico. B: Criba 10 mesh.
A B
-
32
4.2 Anlisis Qumico
Para medir los contenidos nutricionales de los tratamientos, se us la
metodologa de extracto de pastas saturada, empleada por Quesada y Mndez
(2005b). Los extractos se evaluaron en el Laboratorio de Suelo y Foliarles, del
CIA. Se midieron: pH, CE, N-NH4+, N-NO3-, Ca, Mg, K, P, Fe, Zn, Cu, Mn, Na y S.
Los datos se midieron antes de la siembra de los almcigos.
5. Anlisis microbiolgico
Se enviaron muestras de 300 g al Laboratorio de Microbiologa Agrcola, del CIA. Se determinaron las unidades formadoras de colonias (u.f.c./g) de Hongos,
Bacterias y Actinomicetes. Los datos se midieron antes de la siembra de los
almcigos.
6. Diseo experimental y anlisis de datos
6.1 Evaluacin de propiedades fsicas y muestreo de pastas saturadas en laboratorio
Para calcular las variables de porosidad total (%), capacidad de retencin
de humedad (%) y densidad de masa (g/ml), se midieron cinco repeticiones por
muestra para cuantificar el volumen de sustrato, peso hmedo, volumen drenado y
peso seco. As mismo, se midieron tres repeticiones por cada tratamiento para
determinar los porcentajes granulomtricos de 8,0 mm 2,0 mm; 1,0 mm 2,0
mm; 0,5 mm 1,0 mm; 0,25 mm 0,5 mm; < 0,25 mm.
En el extracto de pastas saturadas se realizaron tres repeticiones por
tratamiento. Se unieron los extractos en una muestra madre y se enviaron al
laboratorio de suelos y foliares del CIA.
-
33
6.2 Diseo Experimental y parcela til en invernadero
Se colocaron cuatro mesas en el invernadero, cada una de estas represent
un bloque; los 10 tratamientos se distribuyeron en forma aleatoria en cada bloque
(4 bloques, 10 tratamientos) para un total de 40 bandejas. El diseo experimental
fue un modelo irrestricto (Figura 2).
Figura 2. Bloque completo al azar con 10 tratamientos en mezclas de sustratos para almcigos. Guanacaste, 2012.
En cada bandeja se dejaron 48 plntulas de tomate; esto correspondi a la
parcela total. Los bordes los constituan las 24 plntulas de los cuatro lados de la
bandeja y la parcela til se form de las 24 plntulas centrales. A los 15, 22 y 29
dds se evaluaron 5 plntulas de cada parcela til sistemticamente para todos los
tratamientos para un total de 15 plntulas (Ver Figura 3).
-
34
Figura 3. Distribucin de las plntulas en la bandejas de 72 celdas. Guanacaste,
2012.
Se us el ndice de rea bajo la curva para determinar separaciones entre
medias. El experimento se analiz con diferencias mnimas significativas (d.m.s)
= 0,01 y prueba de Kruskal Wallis = 0,05, con el fin de determinar las
modalidades de un factor cualitativo. Los clculos de separaciones entre medias
se efectuaron utilizando los programas ANAWIN e INFOSTAT.
6.3 Anlisis estadstico multicriterio
Se reunieron las variables granulomtricas, fsicas, qumicas,
microbiolgicas y las variables de crecimiento. Los datos en conjunto con las
separaciones de medias, se les otorg un nmero representativo de acuerdo a la
importancia que signific para los almcigos y sus rangos ptimos, se compararon
todas las variables, y se reunieron en un porcentaje conocido por clasificacin total
multicriterio.
-
35
El numer representativo se clasific en la siguiente escala: 1 = muy poca,
2 = poca, 3 = regular, 4 = importante y 5 = muy importante; cada nmero se asign
por variable, de acuerdo al nivel de importancia en un sustrato para almcigos,
segn el criterio agronmico e investigacin actual. Este ndice se le llam ndice
de variable.
Para asignar ndices a los tratamientos, se realizaron en dos modalidades:
en las variables granulomtricas, fsicas y de crecimiento, se estableci otra
escala de la siguiente manera: 3 = muy importante, 2 = regular; 1 = poca
importante. La clasificacin se asign utilizando las separaciones entre medias.
Por el contrario, en las variables Qumicas y Microbiolgicas, la misma escala se
asign en relacin a los parmetros (ptimos, bajos y mnimos) establecidos por
especialistas en estas reas. Este ndice se le llam ndice de tratamiento.
Se multiplicaron los nmeros ms altos de la clasificacin asignada a cada
variable con la clasificacin de los tratamientos, este valor se le llam ndice total
de las variables. La clasificacin total multicriterio se calcul aplicando la siguiente
formula:
Figura 4. Frmula estadstica multicriterio.
Dnde:
ir = ndice de los tratamientos; iv = ndice de las variables it = ndice total de las variables.
-
36
CAPITULO III
RESULTADOS Y DISCUSIN
1 Variables fsicas de los tratamientos
1.1 Granulometra en mezcla de sustratos
En la Figura 5, Cuadro A.1, se muestran los porcentajes granulomtricos
obtenidos en las 10 mezclas de sustratos. La mezcla que present mayor
porcentaje en el dimetro de 2,0 a 8,0 mm, fue la mezcla 50%Compost +
Lombricompost + Granza (50CLG), con un 41% ms partculas que el testigo
(100%Peat Moss); mientras que los tratamientos con el menor porcentaje de
dimetro fueron: 50% Bocashi + Arena + Suelo (50BAS); 50%Lombricompost +
Arena + Suelo (50LAS); 50%Compost + Arena + Suelo (50CAS) y 100%Peat
Moss (100PM), mostrando diferencias estadsticamente representativas.
*medias seguidas por la misma letra no se consideran distintas segn prueba de d.m.s ( = 0,01).
Figura 5. Distribucin porcentual granulomtrica en 10 mezclas de sustratos para la produccin de almcigos. Guanacaste, 2012.
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
50BLG 50BCF 50BAS 50LBG 50LCF 50LAS 50CLG 50CBF 50CAS 100PM
ab bc
d
ab ab
d
a
ab
cd cd
c c
b
c
c
b
c
c
b a
c bc
a
c
c
a
c c
ab
ab ab ab a
ab b
ab b b ab
b a* ab a cd d cd cd bc cd
e
Gra
nu
lom
etr
a
Mezclas de sustratos
< 0,25 mm
0,25 - 0,5 mm
0,5 - 1,0 mm
1,0 -2,0 mm
8,0-2,0 mm
-
37
El tamao granulomtrico de los sustratos, est definido por las materias
primas (Vargas et al., 2008; Quesada, 2004), Los sustratos granza de arroz y fibra
de coco presentan una granulometra entre 8,0 - 2,0 mm. El tratamiento
50%Compost + Lombricompost + Granza (50CLG) present un mayor porcentaje
granulomtrico con partculas mayores a 2,0 mm, al compararlas con los
tratamientos que tenan suelo y arena. Sin embargo, ste no difiere
estadsticamente de los tratamientos 50%Bocashi + Lombricompost + Granza
(50BLG); 50%Lombricompost + Bocashi + Granza (50LBG); 50%Lombricompost +
Compost + F. coco (50LCF) y 50%Compost + Bocashi + F. coco (50CBF); los
cuales poseen en sus mezclas granza y fibra de coco.
El tratamiento testigo (100% peat moss), present el mayor contenido de
partculas con dimetro de 1,0 2,0 mm. El mayor porcentaje de partculas de 0,1
0,5 mm, la presentaron las mezclas 50%Lombricompost + Arena + Suelo
(50LAS); 50% Bocashi + Arena +Suelo (50BAS); 50%Compost + Arena + Suelo
(50CAS) y 100%Peat Moss (100PM), que el resto de los tratamientos. Villalaz
(2004) y Jurez (2005), demostraron que la granulometra en arenas gruesas
comprenden dimetros desde los 0,25 - 2,0 mm en sus partculas. Por esta razn,
las mezclas con suelo y arena, presentaron una distribucin ms homognea en el
dimetro de partcula que comprenden desde los 0,5 2,0 mm.
Las partculas con dimetro de 0,25 0,5 mm, se presentaron en la mezcla
50%Bocashi + Arena + Suelo (50BAS) con un 10,95% ms que el testigo. Con el
dimetro de partcula < 0,25 mm, se encontr que el tratamiento 50%Bocashi +
Lombricompost + Granza (50BLG) y 50%Bocashi + Arena + Suelo (50BAS),
mostraron el mayor porcentaje de estos.
-
38
Comparativamente, la mayora de los tratamientos concuerdan con
investigaciones realizadas por Iskander (2002), el cual, establece que los sustratos
ideales deben de poseer menos de un 20% en los dimetros menores a 0,5 mm,
60% entre 2,0 0,5 mm y 20% 10,0 2,0 mm. Los sustratos 50BAS, 50LAS,
50CAS y 100PM cumplieron con la granulometra deseada.
1.2 Porosidad total, densidad de masa y capacidad de retencin de humedad en mezcla de sustratos
El sustrato 100PM fue el que present el mayor porcentaje de porosidad, y
difiere estadsticamente de todos los dems tratamientos. Sin embargo, los
tratamientos que presentaron contenidos de fibra de coco y granza en la mezcla,
no presentaron diferencias significativas, mostrando porosidades que rondan entre
el 67% y 77% (Cuadro 12). Los resultados coinciden con Pire y Pereira (2003),
quienes encontraron que los sustratos de fibra de coco y granza de arroz
presentaron valores altos de porosidad total (80-85%), siendo lo contrario en las
mezclas de suelo y arena. La porosidad concuerda con la porosidad ideal
determinada por Iskander (2002) y Quesada (2004), el cual, establecen que un
sustrato hortcola debe poseer entre un 70-85% en su porosidad total.
La porosidad es proporcional a la granulometra, mostrando que las
partculas entre 8,0 mm 2,0 mm, se presentan en mayor porcentaje en las
mezclas con contenidos de fibra de coco y granza (Figura 5), revelando que fueron
las responsables de presentar alta porosidad en la mezclas. Los resultados
concuerdan con las investigaciones realizadas por Quesada y Mndez (2005b),
donde establecieron que la porosidad aumenta a medida que lo hace el tamao
medio de partcula (Raviv et al., 2002).
-
39
Cuadro 12. Porosidad total, capacidad de retencin de humedad y densidad de masa en 10 mezclas de sustratos. Guanacaste, 2012.
Mezclas de sustratos Porosidad (%)
Capacidad ret. Agua (%)
Densidad de masa
(g/ml)
100PM 91,2 a* 55,8 b 0,10 i 50LCF 76,6 b 64,1 a 0,27 h 50CLG 74,7 b 55,6 b 0,41 fg 50LBG 73,5 b 59,5 ab 0,37 g 50BCF 68,1 bc 60,1 ab 0,47 e 50BLG 67,6 bc 56,7 b 0,54 d 50CBF 66,6 bc 54,7 b 0,44 ef 50CAS 59,9 c 46,5 c 0,89 b 50LAS 55,4 cd 40,3 c 0,69 c 50BAS 47,7 d 45,1 c 0,97 a
*medias seguidas por la misma letra no se consideran distintas segn prueba de d.m.s ( = 0,01).
Por otro lado, el anlisis de varianza ( = 0,01) mostr diferencias
significativas en la capacidad de retencin de agua, en los tratamientos 50LCF,
50BCF y 50LBG, los cuales presentaron entre un 8 y 4% ms retencin que el
testigo, mientras que las mezclas 50LAS, 50BAS, y 50CAS, obtuvieron la menor
capacidad de retencin, presentando entre 15 y 9% menor capacidad que el
testigo (Cuadro 12).
Los sustratos con retenciones de agua superiores al 50%, se consideran
adecuados para un sustrato hortcola (Guzmn, 2003 citado por Quesada y
Mndez 2005b; Iskander, 2002), la mayora de los sustratos coinciden con los
parmetros de humedad establecidos por los autores. Sin embargo, los
tratamientos con arena y suelo no lo cumplieron. Se encontr que el tamao de
partcula que presentaron los tratamientos 50LAS, 50BAS y 50CAS, se
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40
distribuyeron entre los 0,25 mm 2,0 mm, proporcionando una baja porosidad (<
60%).
De la misma manera, los porcentajes de retencin de humedad coinciden
con la baja porosidad, determinando que a mayor porosidad en sustratos
orgnicos hay una mayor retencin de agua (coe. 0,71). Sin embargo, esta norma
no cumple con mezclas con suelo y arena (Figura 6). Esto coincide con Raviv et
al. (2002) y Gutirrez et al. (2011), quienes determinaron que la porosidad y el
tamao medio de partcula (3,0 2,0 mm) en sustratos orgnicos, se encuentra
directamente proporcional a la retencin de agua.
Figura 6. Correlacin del porcentaje de porosidad y capacidad de retencin de humedad en 10 mezclas de sustratos para almcigos. Guanacaste,
2012.
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
90,0
100,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
90,0
100,0
50BLG 50BCF 50BAS 50LBG 50LCF 50LAS 50CLG 50CBF 50CAS 100PMC
apac
idad
de
Re
ten
ci
n d
e A
gua
(%)
Po
rosi
dad
(%
)
Mezclas de sustratos PorosidadC. ret. Agua.
-
41
La densidad de masa mostr en las mezclas 50BAS, 50CAS y 50LAS con
un 89, 88% y 85% mayor respectivamente al compararlo con el testigo. Quesada5
(2012), indic que en mezclas de sustratos para almcigos es ideal que posea
baja densidad de masa, ya que permite menos deformaciones en las bandejas y
una mejor manipulacin.
En la Figura 7, se encontr una correlacin inversa (coe. -0,94) entre la
porosidad y la densidad de masa. La mayora de las mezclas presentaron que a
una mayor porosidad total mostr una menor densidad de masa, a excepcin de
mezclas que presentan contenidos de arena y suelo.
Figura 7. Correlacin del porcentaje de porosidad y densidad de masa en 10
mezclas de sustratos para almcigos. Guanacaste, 2012.
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
50BLG 50BCF 50BAS 50LBG 50LCF 50LAS 50CLG 50CBF 50CAS 100PMD
en
sid
ad m
asa
(g/m
l)
Po
rosi
dad
(%
)
Mezclas de sustratos. Porosidad (%)
D.masa (g/ml)
5Quesada, G. 2012. Sustratos en almcigos. (Comunicacin personal). San Pedro, C.R. Universidad de Costa Rica.
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42
2 Variables qumicas en mezclas de sustratos
El Cuadro 13, se muestra los resultados de los anlisis qumicos de las
mezclas de sustratos evaluados. En relacin con la Conductividad Elctrica (CE),
se encontr que el tratamiento 50CAS y 100PM poseen rangos ptimos (1,2 3,5
mS/cm), mientras que el resto de los tratamientos mostraron rangos muy altos
(Cuadro 5). Los contenidos superiores a 3,5 mS/cm no son convenientes para el
desarrollo de almcigos (Molina, 2011; Quesada, 2004), ya que pueden tener
efectos negativos en el crecimiento de races y desarrollo de las plntulas. El
Bocashi y el Lombricompost son los responsables de la alta CE (Prez et al.,
2008), por eso los tratamientos que tenan en la mezcla 50% Bocashi y 50%
Lombricompost, fueron las que presentaron los rangos ms altos (4,0-10,8
mS/cm).
Cuadro 13. Anlisis qumico en 10 mezclas de sustratos. Guanacaste, 2012.
Mezclas mg/l mg/l mS/cm
pH N-NH4+ N-
NO3- Ca Mg K P Fe Zn Cu Mn Na S CE
ptimos 5,3-6,5 0-20 80 -200 >100 >50 100 - 300
5,0 - 20
0,3- 3,0
0,3- 3,0
0,01- 5,0
0,02-3,0 - - 1,2 3,5
50BLG 6,3 212,7 2,8 613 180 2746 61,7 19,7 1,3 1,4 5,3 245 564 10,8
50BCF 6,5 211,1 2,1 146 111 1423 7,1 5,4 0,6 0,8 2,6 242 290 7,2
50BAS 6,5 370,1 2,6 264 139 1308 5,6 13,5 4,3 0,9 4,7 241 328 7,8
50LBG 7,2 130,5 0,9 77 30 1382 24,7 4,2 1,9 1,5 0,1 78 154 5,2
50LCF 6,9 1,4 363,9 82 44 1348 1,6 0,6 2,2 0,2 0,1 92 83 5,7
50LAS 7,5 ND 621,1 158 54 1382 0,1 0,3 7,7 0,1 0,0 39 31 5,8
50CLG 6,9 25,3 177,8 97 65 786 0,2 0,2 1,7 0,2 1,0 31 123 4,0
50CBF 6,8 135,0 0,1 144 122 1019 1,0 0,8 0,8 0,4 5,3 202 224 6,1
50CAS 6,5 23,7 359,8 157 98 256 ND ND 0,5 0,1 3,3 40 81 3,1
100PM 6,0 1,5 1,1 86 96 64 0,7 2,0 0,8 0,2 0,8 29 175 1,3
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Con referencia al pH, se encontr que el tratamiento 50LAS, 50LBG,
50LCF, 50CLG y 50CBF mostraron pH mayores a 6,5, mientras que el resto de los
tratamientos presentaron pH ptimos entre 6,0 y 6,5. Los pH al
