Centro de Investigación y Desarrollo de Medicamentos (CIDEM)

Efectos del compost vegetal y humus de lombriz en la producción sostenible de capítulos florales en Calendula officinalis L. y Matricaria recutita L.

Téc. Masgloiris Milanés Figueredo,1 Ing. Horacio Rodríguez González,2 Téc. Raúl Ramos Gálvez1 y MSc. María Magdalena Rivera Amita3

Resumen

Se evaluaron los efectos del compost vegetal y humus de lombriz obtenidos con las metodologías estudiadas en la Estación Experimental de Plantas Medicinales "Dr. Juan Tomás Roig", sobre las producciones de capítulos florales en las especies Calendula officinalis L. y Matricaria recutita L. Para ello, se realizó un experimento con cada una de las especies mencionadas sobre un suelo ferralítico rojo hidratado y se utilizó un diseño de bloques al azar. Se experimentó con concentraciones de 10 y 20 ton/ha de cada uno de los abonos orgánicos en las especies estudiadas. Los resultados mostraron que los cultivos responden positivamente al abono orgánico y que el humus de lombriz tuvo un efecto superior sobre el rendimiento en masa vegetal. Con la concentración de 20 ton/ha, se obtuvo un comportamiento más estable y los mayores rendimientos tanto en el año 2003 como en el 2004, en ambas especies. Se demostró la factibilidad de la producción y uso sostenible de compost vegetal y humus de lombriz, abonos orgánicos de un alto valor biológico y nutricional.

Palabras clave: Compost vegetal, humus de lombriz, Calendula officinalis L., Matricaria recutita L., capítulos florales.

Desde el comienzo de la agricultura pudo conocerse que las plantas que crecían sobre las acumulaciones y desperdicios orgánicos, adquirían un mayor desarrollo y productividad. Por este motivo, ya en épocas lejanas se planteaba que era necesario conservar la materia orgánica del suelo para hacer de este un medio más productivo (Reinol N. Influencia de la materia orgánica en las propiedades del suelo. Boletín de Reseñas. Suelos y Agroquímica N° 1. CIDA. La Habana, Cuba. Abril 1978).

Actualmente, también es conocido que las labores culturales y la explotación de los suelos disminuyen el contenido de materia orgánica y nutrientes lo que afecta las propiedades físicas, químicas, biológicas y su potencial productivo (Paneque VM, Calaña SM. Abonos orgánicos, concepto práctico para su evaluación y aplicación. I Encuentro Provincial de A. Orgánica. La Habana, INCA. Octubre 2002), por tal motivo se hace necesario la búsqueda de alternativas que compensen las necesidades nutrimentales de los cultivos, para obtener aceptables rendimientos, sin llegar a agotar las reservas del suelo; y esto es particularmente importante en el cultivo de las plantas medicinales, donde el uso de fertilizantes químicos no es recomendable, ya que estos cultivos requieren estar libres de sustancias contaminantes y residuos tóxicos; condiciones necesarias para obtener materias primas con la óptima calidad que requiere la elaboración de los fitomedicamentos. En este aspecto, los abonos orgánicos fueron durante muchos años la única fuente utilizada para mejorar y fertilizar los suelo,1 primero en su forma simple: residuos de cosechas, rastrojos y residuos animales, después en su forma más elaborada: estiércol y compost (Rosaball A. La cachaza y el estiércol vacuno: una alternativa en la producción tabacalera. La Habana, Instituto de Investigaciones Agronómicas "J. Dimitrov". XIII Congreso del INCA. 2002). El humus de lombriz, otro abono orgánico que en los últimos años ha generalizado su uso.2 Los abonos orgánicos pueden constituir una eficiente solución en el reemplazo de los fertilizantes minerales, sin embargo, con el desarrollo de la industria y la producción de éstos, la utilización de los abonos orgánicos ha sido muy limitada lo que ha ocasionado deterioro en los suelos y contaminación del medio ambiente. Esa situación es preocupante en todo el mundo y se están realizando acciones para lograr producciones agrícolas por medio del establecimiento y desarrollo de la agricultura sostenible, en la que la utilización de abonos orgánicos entre otros factores, constituye la base para la sustitución de fertilizantes químicos y así proporcionar al suelo los elementos que necesitan las plantas y mantener el equilibrio ecológico (Paneque VM, Calaña SM. Abonos orgánicos, concepto práctico para su evaluación y aplicación. I Encuentro Provincial de A. Orgánica. La Habana, INCA. Octubre 2002).

En el suelo la materia orgánica se descompone para formar diferentes compuestos, este proceso puede ser más o menos prolongado y depende de la naturaleza del material orgánico y las condiciones del medio. En este sentido, el compost no es más que la reproducción del proceso natural de descomposición de la materia orgánica en los suelos, realizada fuera del mismo.

Por su parte, el humus es simplemente la materia orgánica en estado avanzado de descomposición, la cual adquiere la consistencia de una masa amorfa, homogénea y de color oscuro. Por medio del trabajo directo de la lombriz de tierra, que es una técnica empleada para la transformación de residuos sólidos orgánicos, se obtiene el humus de lombriz, que es uno de los abonos de mejor calidad debido a su efecto en las propiedades biológicas del suelo (Peña E. Producción de abonos orgánicos para la agricultura urbana. Compost. Lombricultura. Plegable. ACTAF. La Habana, Cuba. 2002).

El presente trabajo tiene como objetivo estudiar la influencia en las producciones de Calendula officinalis L. y Matricaria recutita L. de estos abonos orgánicos y así contribuir a determinar la posible utilización de los mismos como alternativa viable y sostenible en la nutrición de estos cultivos de plantas medicinales.

Métodos

Para cumplimentar el objetivo planteado, se llevaron a cabo experimentos de campo en áreas de la Estación Experimental de Plantas Medicinales "Dr. Juan Tomás Roig", en un suelo ferralítico rojo hidratado, con las especies C. officinalis y M. recutita replicados en tiempo (años 2003 y 2004), con un diseño experimental de bloque al azar con 5 tratamientos (tabla 1) y 3 réplicas por cada uno. Los abonos orgánicos utilizados (compost vegetal y humus de lombriz) fueron obtenidos en la propia estación según Altieri 3 para el compost vegetal y la metodología empleada en el Instituto de Investigaciones de Pastos y Forrajes del MINAGRI para la elaboración del humus de lombriz. Ambos abonos se aplicaron esparciéndolos manualmente de acuerdo a las dosificaciones descritas para cada tratamiento (tabla 1) por parcela, momento antes de las siembras, que también se realizaron manualmente.

Tabla 1. Descripción de los tratamientos empleados y sus dosificaciones

Tratamientos	Descripción	Dosis (C. officinalis )	Dosis(M. recutita)
T1	Testigo absoluto	0	0
T2	Compost vegetal	10 ton/ha	10 ton/ha
T3	Compost vegetal	20 ton/ha	20 ton/ha
T4	Humus de lombriz	10 ton/ha	10 ton/ha
T5	Humus de lombriz	20 ton/ha	20 ton/ha

Se efectuaron siembras directas a chorrillo con semillas de dichas especies procedentes de la propia estación. La preparación de suelo, atenciones culturales y cosechas se programaron de acuerdo a los instructivos técnicos vigentes para cada cultivo. Antes de la siembra se efectuaron muestreos de suelo para análisis agroquímico (tabla 2) y después de finalizado cada experimento.

Tabla 2. Caracterización agroquímica inicial del suelo (ferralítico rojo hidratado), donde se ejecutaron los experimentos

Índices	Contenido	Evaluación
Materia orgánica( MO)	2,87 %	Bajo
Potasio asimilable (K+)	0,51 meq/100g	Bajo
Fósforo asimilable ( P2O5)	23,3 meq/mg	Bajo
Nitrógeno total ( N)	0,14 %	Medio

De acuerdo a rangos establecidos para estos índices por el Departamento de Suelos de la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la UH.

Se midió el crecimiento en altura (cm) por parcela para comparar el mismo entre tratamientos y el rendimiento se evaluó por parcela, expresándose en peso fresco y seco en kg/ha.

Las relaciones masa fresca/masa seca obtenidas experimentalmente en ambos cultivos y utilizadas en este trabajo fueron las siguientes: C. officinalis 1:6, M. recutita 1:5.

Se calculó el incremento en porcentaje de los rendimientos sobre el testigo, de los abonos y dosis utilizadas.

Se tomaron muestras compuestas para análisis de calidad por tratamientos en ambas especies y períodos estudiados. Los datos que lo requirieron se analizaron mediante un análisis de varianza modelo factorial y al encontrarse diferencias significativas entre tratamientos, se compararon las medias mediante la prueba de Rangos Múltiples de Duncan.

Resultados

Los rendimientos obtenidos en peso fresco y seco en C. officinalis, por tratamientos en el período evaluado tuvieron una respuesta positiva, pues los resultados muestran que los valores del testigo o control fueron significativamente inferiores a los obtenidos con ambos abonos y dosificaciones empleadas (tabla 3). Además, se observa que la dosis superior de humus de lombriz (20 ton/ha), obtuvo el comportamiento más estable y los mayores rendimientos de masa vegetal en ambos años, y por ende en su promedio (2003 - 2004) y un mayor incremento en relación al tratamiento control. Sin embargo, el compost vegetal tuvo un comportamiento diferenciado en los años evaluados, donde la dosis alta usada en el año 2004, obtuvo un mejor desempeño en relación al año 2003.

Tabla 3. Valores promedios del rendimiento en peso fresco y seco por tratamiento en C. officinalis, expresados en kg/ha, en el período evaluado

Tratamientos	Año 2003		Año 2004		2003 - 2004		Incremento (%)
	P. fresco	P. seco	P. fresco	P. seco	P. fresco	P. seco
T1	766,4	127,7	542,1	90,3	653,8	109,0	-
T2	1058,8	176,5	739,3	123,2	898,6	149,8	37,4
T3	1104,0	184,0	1331,5	221,9	1274,0	212,3	104,0
T4	1216,5	202,7	1046,5	174,4	1075,2	179,2	64,4
T5	1531,9	255,3	1588,6	264,8	1559,8	260,0	138,0
CV	11,6	11,6	14,7	14,7	12,8	12,8	-

En otro aspecto, la variable altura de planta, usada como índice del desarrollo vegetativo, en general mostró correspondencia con los tratamientos usados, pues la misma alcanzó valores superiores con los mayores rendimientos y valores menores en los tratamientos que correspondieron a bajos rendimientos, incluido el tratamiento testigo (tabla 4).

Tabla 4. Valor promedio de la altura de la planta (cm) por tratamiento en C. officinalis

Tratamientos	Altura de la planta(cm)
T1	23,2
T2	23,1
T3	38,5
T4	24,1
T5	44,4
CV	13,8

Por su parte, la tabla 5 resume los resultados alcanzados en M. recutita, donde se muestran los rendimientos logrados en peso fresco y seco, que también se identifican con una respuesta positiva a la aplicación de los abonos orgánicos, ya que el valor del testigo es significativamente inferior a los obtenidos con ambos abonos y dosificaciones empleadas en cada año y período evaluado (2003 - 2004). Un comportamiento semejante a C. officinalis, ocurrió en relación al humus de lombriz, donde la dosis alta (20 ton/ha), obtuvo también los mayores rendimientos de masa vegetal en el análisis individual y conjunto de los años analizados y un comportamiento idéntico en relación al compost vegetal en el año 2004.

Tabla 5. Valores promedios del rendimiento en peso fresco y seco por tratamiento en M. recutita , expresados en kg/ha, en el período evaluado

Tratamientos	Año 2003		Año 2004		2003 - 2004		Incremento (%)
	P. fresco	P. seco	P. fresco	P. seco	P. fresco	P. seco
T1	81,3	16,3	699,0	139,8	390,1	78,0	-
T2	161,8	32,4	1479,3	295,9	820,5	164,1	110
T3	161,8	32,4	1648,5	329,7	905,1	181,0	132
T4	188,9	37,8	1504,8	301,0	846,8	169,4	117
T5	323,6	64,7	1997,6	399,5	1160,6	232,1	198
CV	12,2	12,2	30,2	30,2	12,0	12,0	-

Las variaciones observadas en las producciones anuales obtenidas, pueden estar influidas entre otros factores por variaciones climáticas en los años evaluados (tabla 6).

Tabla 6. Valores promedios de las temperaturas y acumulado de las precipitaciones ocurridas en los períodos evaluados

Noviembre 2002 - Marzo 2003
Datos Meteorológicos	Nov	Dic	Ene	Feb	Mar	Promedio de temperatura. y acumulado de precipitaciones
Temp. media (°C)	24,4	22,9	19,5	23,1	25,6	23,1 °C
Temp. máxima (°C)	25,5	27,5	24,5	28,7	31,0	27,4 °C
Temp.. mínima (°C)	19,6	18,4	14,9	18,4	21,7	18,6 °C
Precipitaciones (mm)	44,7	90,4	16,6	18,8	86,0	256,5 mm
Diciembre 2003 - Marzo 2004
Datos Meteorológicos	Dic	Ene	Feb	Mar	Promedio de temperatura y acumulado de precipitaciones
Temp. media (°C)	21,4	21,2	22,7	22,9	22,0 °C
Temp. máxima (°C)	25,5	25,9	27,3	28,5	26,8 °C
Temp. mínima (°C)	17,0	16,2	18,4	18,0	17,4 °C
Precipitaciones (mm)	421,0	146,7	123,6	4,8	696,1°C mm

     Nota: Datos meteorológicos obtenidos de la Estación Meteorológica del Instituto de Investigaciones del Tabaco, "La Sabana".

En sentido general, se encontró correspondencia con el valor promedio de la altura de la planta y los tratamientos estudiados, pues se repite la tendencia con esta especie, que la variable alcanza valores superiores con los mayores rendimientos y corresponde también al tratamiento, donde se empleó la dosis alta de humus de lombriz (20 ton/ha) el valor superior y valores inferiores con los bajos rendimientos, donde el menor valor correspondió al control, significativamente inferior a los restantes tratamientos. (tabla 7).

Tabla 7. Valor promedio de la altura de la planta (cm) por tratamiento en M. recutita

Tratamientos	Altura de la planta(cm)
T1	7,3
T2	31,0
T3	38,3
T4	23,1
T5	34,9
C.V.	23,2

Estos resultados ponen de manifiesto la respuesta positiva a la elevación de los rendimientos en masa vegetal en las especies estudiadas con los abonos aplicados y manifiestan la necesidad del abonado en este tipo de suelo, que aunque son suelos altamente productivos, su fertilidad es de baja a media, según informa la literatura4 e indican los análisis de suelo, previamente realizados, mucho más cuando por largos años no se ha realizado el mismo.

Discusión

En Cuba, actualmente la protección de los recursos del suelo constituye un tema de preocupación nacional. Esto hizo posible en los años recientes la creación de un programa nacional con el fin de detener el proceso de degradación de los suelos y comenzar su recuperación como parte de un proceso nacional de saneamiento ambiental. Entre las acciones que deben considerarse para salvaguardar los suelos agrícolas y prevenir su degradación, la aplicación de abonos orgánicos tiene una importancia capital, ya que la materia orgánica y particularmente el humus es el sostén básico para la vida en este medio y define, como última instancia, su potencial productivo.

En el marco de dicho programa se ha impulsado significativamente la implementación de técnicas (compostaje y lombricultura) que permitan la conversión de los residuos orgánicos en productos de alto valor ecológico y económico, pues la búsqueda de soluciones que permitan la recuperación y el reciclaje racional de los desechos y subproductos orgánicos constituyen una imperiosa necesidad para un adecuado desarrollo tecnológico y la salvaguarda del medio ambiente. Además, la recuperación de estos residuos permite devolver al suelo muchos de los elementos extraídos durante el proceso productivo, facilitando la reintegración de los niveles de materia orgánica y como consecuencia la fertilidad de los suelos (Martínez RF. Lombricultura: manual práctico. 1ra ed. Instituto de Suelos, La Habana; 2003).

Por su parte, en el país, según reconocen diversos autores, las aplicaciones de materias orgánicas se realizan mayoritariamente de forma empírica, pues éstas, generalmente no responden a estudios experimentales que permitan establecer la dosis correcta que se ha de aplicar, aunque con vistas a definir estas cuestiones, así como para establecer la fuente más económica, en las últimas décadas se han realizado estudios sobre los niveles y fuentes de abonos orgánicos en diversos cultivos agrícolas. No obstante, son escasos y casi siempre están asociados con el uso de fertilizantes químicos. Guzmán JJ. y Cardoza Hortensia han demostrado, al igual que los resultados de este trabajo, el efecto favorable de las aplicaciones de materia orgánica sobre las producciones de papa (Solanum tuberosum L.) y cebolla (Allium cepa L.), y esto por supuesto obedece a que los abonos orgánicos son mejoradores insustituibles de las características físicas del suelo [Guzmán JJ. Estudios de niveles de materia orgánica en el cultivo de la papa (Solanum tuberosum). Ciencia y Técnica en la Agricultura. Suelos y Agroquímica. V2.p.67-73. Jun.1979], [Cardoza H. Estudio de fuentes y niveles de abonos orgánicos en el cultivo de la cebolla (Allium cepa). Ciencia y Técnica en la Agricultura. Suelos y Agroquímica. V 4. p. 59.Feb. 1981].

Los abonos orgánicos contribuyen al balance nutrimental con un abonado equilibrado, condición esta determinante en el cultivo de las plantas medicinales, donde hay también limitaciones, pues tampoco existen referencias de resultados experimentales y sólo se establecen rangos de dosificaciones de materia orgánica, similares para diferentes especies,5 sin especificar tipos de fuentes, que lógicamente difieren sustancialmente en sus contenidos de nutrientes. En este aspecto, estos resultados coadyuvan a definir los requerimientos nutricionales de las especies estudiadas para contribuir a la producción sostenible de sus capítulos florales, aunque desde luego deben tenerse en cuenta otros factores fitotécnicos importantes, tales como, los requerimientos hídricos, renovación del material de siembra (semillas) y los factores climáticos, que contribuyen notablemente a las variaciones de producción anual, que aunque no son controlables, pueden ser explotados favorablemente y respetar el ciclo biológico de cada especie en la época adecuada para cada una de ellas. Así se aprecia su influencia positiva, puesta de manifiesto en este trabajo, donde las condiciones climáticas más favorables en el último año evaluado, 2004, en especial, el promedio de las temperaturas mínimas ocurridas favoreció una producción superior en particular en M. recutita.

Desde luego, en el caso de las plantas medicinales no sólo es importante la producción de masa vegetal, también las flores tienen interés medicinal y es fundamental el rendimiento en principios activos de dicha masa vegetal, por ello es necesario un análisis integral de las producciones obtenidas de material vegetal y de los índices de calidad, que establezca un compromiso entre rendimiento y calidad de la droga obtenida, que aunque puede tener un comportamiento diferenciado en dependencia de las características de cada especie, debe ser adecuadamente valorado. En este aspecto, resultados preliminares obtenidos con las especies aquí estudiadas, establecen un equilibrio positivo con el uso del humus de lombriz, que permitiría producir drogas vegetales con calidad, de forma orgánica y sostenible (Sánchez E. Influencia de los abonos orgánicos y biofertilizantes en la calidad de C. officinalis y de M. recutita. Informe de Tarea. Estación Experimental de Plantas Medicinales "Dr. Juan Tomás Roig". CIDEM; 2003).

Por otro lado, la materia orgánica del humus de lombriz es estable y se encuentra parcialmente humificada, ambas características le confieren una gran capacidad de absorción, no sólo de nutrientes, sino también de otros elementos o compuestos que pueden ser perjudiciales para la salud humana. Recientes estudios han demostrado que la incorporación del humus de lombriz, así como de compost maduros, tiende a absorber y posteriormente a fijar metales pesados en el suelo lo que evita su traslocación a las plantas y animales, o bien su lixiviación hacia los acuíferos subterráneos. Ello también se ha observado cuando se trata de compuestos orgánicos, como en el caso de los plaguicidas. El uso de humus de lombriz puede fijar estos agroquímicos en el suelo, o bien biodegradarlos, atenuando su lixiviación y evitando su entrada en las aguas subterráneas. Por tal motivo, el humus de lombriz puede ser considerado como material para ser utilizado en la biorrecuperación de suelos contaminados, aunque ello todavía necesita ser confirmado mediante la realización de estudios específicos, según refieren los autores consultados (Martínez RF. Lombricultura: manual práctico. 1ra ed. Instituto de Suelos, La Habana; 2003).

Summary

Effects of plant compost and earthworm humus in the sustainable production of floral chapters in Calendula officinalis L. y Matricaria recutita L.

The effects of plant compost and earthworm humus obtained with the studied methodologies at "Dr. Juan Tomás Roig" Experimental Station of Medicinal Plants on the production of floral chapters in Calendula officinalis L. and Matricaria recutita L. species, were evaluated. To this end, an experiment was made with every of the mentioned species in a ferriferous red hydrated soil and a randomized block design was used. Concentrations of 10 and 20 ton/ha of each of the organic fertilizers were experimented in the studied species. The results showed that the cultures respond positively to the organic fertilizer and that the earthworm humus had a higher effect on the plant mass yielding. With the concentration of 20 ton/ha it was obtained a steadier behavior and the highest yieldings in 2003 and 2004, in both species. It was proved the production feasibility and the sustainable use of plant compost and earthworm humus, which are organic fertilizers with high biological and nutritional value.

Key words: Plant compost, earthworm humus, Calendula officinalis L. , Matricaria recutita L., floral chapters.

Referencias bibliográficas

1. Rusell EW. Las condiciones del suelo y el desarrollo de las plantas. La Habana: Editora Revolucionaria; 1967.

2. Noriega G, Altamirano A. Manual de Lombricultura. México: Univ. Autónoma de Chapingo;1998.

3. Altieri MA. La huerta campesina orgánica. Santiago de Chile: Editorial Centro de la Educación y Tecnología; 1985.

4. Instituto de Suelos. Génesis y clasificación de los suelos de Cuba. La Habana: Editorial Academia;1973.

5. Fuentes VR, Lemes CM, Rodríguez CA, Robineau L. Manual de cultivo y conservación de plantas medicinales. Santo Domingo: SATIS; 2000.

Recibido: 8 de noviembre de 2004. Aprobado: 31 de enero de 2005.
Téc. Masgloiris Milanés Figueredo. Estación Experimental de Plantas Medicinales "Dr. Juan Tomás Roig". San Antonio de los Baños. Provincia La Habana, Cuba.

1Técnico Medio en Agronomía.
2Ingeniero Agrónomo. Investigador Auxiliar.
3Máster en Bioseguridad. Ingeniera Agrónoma. Investigadora Aspirante.