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INTRODUCCIÓN
El cafeto (Coffea arabica L.) es uno de los cultivos de mayor importancia económica, su producción mundial es elevada, pues es un producto de alta demanda, de ahí que constituye una fuente de empleo y de divisas para muchas naciones de África, Asia y América Latina (Joao, 2002).
En Cuba es el principal cultivo en las regiones montañosas del Macizo Guamuhaya, pertenece a la familia Rubiácea, dentro de esta la que más se destaca es la especie C. arabica, que representa aproximadamente el 80 % de la producción mundial y en Cuba es la especie de mayor importancia económica (López, 2016).
A pesar de esto, en el informe realizado por el Grupo Empresarial Agricultura de Montaña (GEAM, 2012) se expone que los rendimientos de este cultivo han disminuido considerablemente, destacándose entre las principales causas la mala calidad de las plántulas, debido a la poca uniformidad de estas en su talla, entre otros factores.
De acuerdo con Sánchez et al. (2018), la premisa fundamental para tener plantaciones de cafetos altamente productivas, es la obtención de plántulas sanas y vigorosas. En Cuba, durante los últimos años se producen alrededor de 50 - 60 millones de plántulas de cafetos anualmente (GEAM, 2012) y por lo intensivo del trabajo en esta fase del cultivo, es necesario investigar nuevas alternativas que impliquen reducir el uso de fertilizantes y disminuir los volúmenes de materia orgánica en los sustratos, contribuyendo a la disminución de los costos de producción sin afectar la calidad de las plántulas de cafetos (Díaz et al., 2016).
Debido al encarecimiento de los fertilizantes químicos, las escasas reservas naturales de algunos nutrientes, así como los grandes consumos energéticos para la fabricación de los fertilizantes, el uso de las alternativas biológicas se impone, no solo como una necesidad en la producción agrícola, sino también en la agricultura científica del futuro, sin afectar la ecología y con factibilidad económica (Barroso et al., 2015).
Por otra parte, la materia orgánica juega un papel fundamental en la preparación de sustratos para viveros y se requiere de grandes volúmenes, sí de grandes cantidades de plántulas a producir se trata. Sánchez et al. (2000) citado por Serbelló et al. (2013) señalan que resulta importante buscar nuevas tecnologías que permitan hacer un uso más racional de la materia orgánica, disminuyendo los costos de producción sin afectar la calidad de las plántulas.
FitoMas-E® es el nombre comercial del estimulante del crecimiento vegetal, conformado por un formulado acuoso estables que contiene, aminoácidos, oligosacáridos y bases nitrogenadas. Estimula la nutrición, el crecimiento, la floración, la fructificación, la germinación y el enraizamiento (Ministerio de la Agricultura, 2020). Reduce el ciclo del cultivo y potencia la acción de los fertilizantes, lo que permite reducir entre el 30 % y el 50 % las dosis recomendadas (Montano, 2008). Sus principales ventajas están dadas como estimulante para el crecimiento de las plantas (Castillo et al., 2014), con efecto sobre el suelo y la rizosfera de la planta, la asimilación de nutrientes y la estimulación de fitohormonas.
Aunque se conoce el efecto del bioestimulante FitoMas-E en el comportamiento agronómico de varios cultivos, no se han desarrollado investigaciones concluyentes en relación al cultivo del cafeto, que demuestren su efectividad sobre el crecimiento y desarrollo de plántulas al utilizar diferentes proporciones de materia orgánica en el sustrato de los viveros, por lo que se planteó como objetivo evaluar el efecto del bioestimulante FitoMas-E y dos proporciones de materia orgánica en el sustrato sobre el crecimiento de plántulas de cafeto (C. arabica) en la fase de vivero.
MATERIALES Y MÉTODOS
El estudio se realizó en el área de viveros de la Unidad Docente FAME, situada en la localidad de Tope de Collantes, Trinidad, Sancti Spíritus en el período comprendido entre diciembre del 2017 y Julio del 2018, sobre un suelo Ferralítico rojo lixiviado, (Hernández et al., 2015) a una altitud de 750 m.s.n.m. El análisis químico del suelo arrojó los siguientes resultados: pH (KCL): 4,72; Materia orgánica ( %): 2,80; P2O5 (mg/100g): 4,40; K2O (mg/100g): 6,29; Ca (meq/100g): 5,70 y Mg (meq/100g): 0,89.
Se utilizaron semillas de café certificadas (Variedad: Isla 5-3), provenientes de la Estación Experimental del Café Jibacoa, Villa Clara. El bioestimulante FitoMas-E fue adquirido en la empresa LABIOFAM (Laboratorios de Producciones Biofarmacéuticas y Químicas) de la provincia de Sancti Spíritus.
La preparación del sustrato se desarrolló manualmente, se mezcló de forma homogénea el suelo con la materia orgánica bien descompuesta proveniente del estiércol vacuno, material comúnmente usado en la producción de plántulas de cafeto, y el fertilizante mineral, según los tratamientos. El llenado de los envases se realizó según las normas técnicas establecidas y se utilizaron bolsas de polietileno negro de 14 cm de diámetro por 22 de alto, con capacidad de 1 kg de sustrato aproximadamente. Se sembraron dos semillas por bolsa, dejando una sola plántula cuando alcanzaron la fase de mariposa.
Se utilizó un diseño experimental completamente aleatorizado con un arreglo bifactorial (2x4) con los factores: dos proporciones de MO y 4 dosis de FitoMas E. Se conformaron 10 tratamientos con tres réplicas resultantes de combinar las dos proporciones de suelo: materia orgánica (MO) en la composición del sustrato: (3:1, volumen: volumen (v:v) y 5:1 (v:v)) y las cuatro dosis de FitoMas E (0 ml L-1; 2 ml L-1; 4 ml L-1 y 6 ml L-1); además se utilizó para cada proporción de suelo: MO, un tratamiento control con la utilización de fertilizantes químicos según las normas técnicas.
T1. Control. Proporción 3:1 de suelo: Materia orgánica y NPK. (Normas técnicas)
T2. Proporción 3:1 de suelo: MO (sin aplicación de FitoMas-E)
T3. Proporción 3:1 de suelo: MO + Dosis 2 ml L-1 de FitoMas-E
T4. Proporción 3:1 de suelo: MO + Dosis 4 ml L-1 de FitoMas-E
T5. Proporción 3:1 de suelo: MO + Dosis 6 ml L-1 de FitoMas-E
T6. Control. Proporción 5:1 de suelo: Materia orgánica y NPK. (Normas técnicas)
T7. Proporción 5:1 de suelo: MO (sin aplicación de FitoMas-E)
T8. Proporción 5:1 de suelo: MO + Dosis 2 ml L-1 de FitoMas-E
T9. Proporción 5:1 de suelo: MO + Dosis 4 ml L-1 de FitoMas-E
T10. Proporción 5:1 de suelo: MO + Dosis 6 ml L-1 de FitoMas-E
Cada tratamiento contó con 60 plantas, de las cuales 24 se evaluaron al finalizar el periodo experimental. En el caso de los tratamientos control, en cada una de las proporciones de suelo: MO estudiadas, se le realizó una aplicación de fertilización mineral (NPK, fórmula 7-14-7), según lo establecido por las Instrucciones técnicas para el cultivo de café arábico (Ministerio de la Agricultura, 2013).
El FitoMas E se aplicó inicialmente embebiendo las semillas, previo a la siembra durante tres horas, en la dosis correspondiente al tratamiento del bioproducto en agua y luego una segunda aplicación foliar a los 120 días de la siembra, usando la misma dosis, según lo reportado por Díaz et al. (2016). La aplicación foliar se realizó con una mochila Mataby de 16 L de capacidad. Para los tratamientos control y sin aplicación del biopreparado se embebieron las semillas, al igual que los anteriores, solo con agua.
Las actividades fitotécnicas para la producción de plántulas se realizaron según las Instrucciones técnicas para el cultivo de café arábico (Ministerio de la Agricultura, 2013). A los siete meses de la siembra (210 días) se realizaron las siguientes evaluaciones: altura de las plántulas, diámetro del tallo, área foliar y masa seca total, además se calculó un índice de eficiencia para el área foliar y masa seca total.
Se evaluaron, en todos los casos, las variables de crecimiento. La altura de las plántulas (cm) se realizó con una regla graduada desde el cuello de la raíz de la planta hasta el ápice. El diámetro del tallo (mm) se realizó con pie de rey graduado en milímetros en la base del tallo de la plántula. Para estimar el área foliar (cm2) se utilizó del método propuesto por Soto (1980), a partir de las dimensiones lineales de la hoja. Para determinar la masa seca total, luego de lavadas adecuadamente, las plántulas se introdujeron en una estufa para su secado a una temperatura de 65 °C, hasta lograr masa constante.
Para determinar el Índice de Eficiencia (IE) se empleó la fórmula propuesta por Siqueira y Franco (1988) citados por Sánchez (2001). En este caso se aplicó a las variables área foliar (AF) y masa seca total (MST) tomando como control de referencia las plantas no tratadas en el mismo nivel de relación suelo-materia orgánica.
Análisis estadístico
Para determinar las diferencias entre los tratamientos en todas las variables evaluadas con respecto al control se realizó un Análisis de Varianza (ANOVA) múltiple para el análisis bifactorial y un ANOVA simple para el análisis de los factores por separado procesado en el paquete estadístico Statgraphics 5.0. En los casos en que se encontró diferencias significativas se aplicó la prueba Duncan como criterio comparativo entre los diferentes tratamientos.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En el análisis de las variables evaluadas, las plántulas respondieron positivamente a la aplicación del biopreparado aplicado (Tabla 1). Los valores superiores se corresponden con los tratamientos donde se aplicó la mayor dosis de FitoMas E, independientemente de la proporción de materia orgánica en el sustrato, sin diferencias significativas, de forma general, con los valores obtenidos en los tratamientos control (NT) donde se aplicó lo establecido por las normas técnicas.
Tabla 1 Influencia de FitoMas-E y diferentes proporciones de suelo: materia orgánica en el sustrato, sobre el crecimiento de plántulas de cafeto
| Tratamientos | Altura (cm) | Diámetro del tallo (cm) | Área foliar (cm2) | Masa seca (g) |
|---|---|---|---|---|
| 1. Control 3:1+ NPK (NT) | 18,78 ab | 0,328 a | 385,18 a | 3,29 a |
| 2. 3:1 (sin aplicación) | 15,86 cd | 0,262 fg | 241,53 d | 2,40 cd |
| 3. 3:1- 2 ml L-1 FitoMas-E | 17,15 abc | 0,276 ef | 285,17 bc | 2,56 cd |
| 4. 3:1- 4 ml L-1 FitoMas-E | 18,82 ab | 0,304 bcd | 315,15 b | 2,98 ab |
| 5. 3:1- 6 ml L-1 FitoMas-E | 19,08 a | 0,325 ab | 387,94 a | 3,25 a |
| 6. Control 5:1 + NPK (NT) | 16,11 abc | 0,286de | 318,11 b | 3,06 ab |
| 7. 5:1(sin aplicación) | 14,13 d | 0,252g | 213,91 d | 2,16 d |
| 8. 5:1- 2 ml L-1 FitoMas-E | 15,73 cd | 0,29 cde | 251,13 cd | 2,19 d |
| 9. 5:1- 4 ml L-1 FitoMas-E | 17,35 abc | 0,316 ab | 307,90 b | 2,71 bc |
| 10. 5:1- 6 ml L-1 FitoMas-E | 18,65 abc | 0,312 abc | 364,94 a | 2,98 ab |
*medias con letras diferentes en la misma columna, difieren significativamente (p≤0,05)
En todas las variables evaluadas se encontraron diferencias significativas entre los tratamientos donde se aplicó el bioproducto y los tratamientos control (NT) respecto alos tratamientos sin aplicación para cada proporción de materia orgánica en el sustrato, excepto para altura de la planta y masa seca total. En estas variables, no se encontraron diferencias estadísticas entre los tratamientos donde se aplicó la dosis más baja del FitoMas E, con relación al tratamiento sin aplicación correspondiente a igual contenido de materia orgánica en el sustrato.
Estos resultados corroboran lo planteado por Hernández (2007), quien refiere que con la aplicación de FitoMas-E a diferentes dosis se obtienen buenos resultados en las variables de crecimiento, independientemente de la dosis empleada.
Se comprobó que en la medida que aumenta la proporción del bioestimulante en la solución se favorecen los indicadores de desarrollo morfológico de las plántulas de cafeto, llegando a ser estadísticamente similares o superiores a los tratamientos controles (NT) cuando se aplicó la dosis máxima del bioproducto en ambos niveles de MO en los sustratos correspondientes. No se encontró diferencias estadísticas entre el tratamiento de 6 ml L-1 de FitoMas-E en la proporción 5:1 de suelo: MO respecto alas normas técnicas con la proporción 3:1 de suelo MO, lo que sugiere que es posible disminuir los niveles de materia orgánica en los sustratos aplicando una dosis adecuada de FitoMas-E, sin afectar la calidad de las plántulas de cafeto.
Este comportamiento se evidencia en los cuatro indicadores del crecimiento evaluados, lo que corrobora el efecto bioestimulante de FitoMas-E sobre el crecimiento y el desarrollo de plántulas de cafeto. FitoMas-E es capaz de estimular la división y el alargamiento celular, así como la nutrición del cultivo, lo que favorece, a su vez, el crecimiento y el desarrollo vegetal, además de la germinación (Alvarado et al. 2011).
Barroso et al. (2015) reportaron el efecto fitoestimulante del FitoMas-E sobre el crecimiento y el desarrollo de plántulas de cafeto. Estos autores obtuvieron el mejor resultado en las plantas a las que se les aplicó el tratamiento de biofertilización de micorriza y FitoMas-E, sobre sustrato de pulpa de café, con la que se logró reducir hasta un 25 % el fertilizante mineral con resultados superiores a la aplicación del 100 % del mismo.
Díaz et al. (2016) obtuvieron efectos favorables con la aplicación de FitoMas E sobre la energía germinativa de las semillas del cafeto y el crecimiento y desarrollo de las plántulas, independientemente de la dosis y el número de aplicaciones, pero siempre alcanzaron los mejores resultados con las dosis más altas aplicadas y cuando realizó dos aplicaciones en la fase de vivero.
Gutiérrez y Gaskin (2017), al evaluar el efecto del FitoMas-E sobre algunos indicadores del crecimiento y calidad en plántulas de cafeto en la variedad Caturra rojo, concluyen que la aplicación del bioestimulante provocó un efecto positivo en los principales indicadores evaluados muy superior al control.
Al analizar el efecto de los factores estudiados sobre los indicadores de crecimiento y desarrollo de las plántulas de cafeto (Tabla 2) se evidencian los mejores resultados al utilizar la proporción 3:1 de suelo: MO en los sustratos, ya sea cuando se aplicó el bioestimulante y también al utilizar fertilizante químico en las normas técnicas; en tanto se mantienen las diferencias entre las dosis de FitoMas E, con mayor efecto en la medida que aumentamos la dosis a aplicar, resultando la dosis 6 ml L-1 la de mejores resultados. Solo se evidenció interacción significativa entre los factores para el indicador diámetro del tallo y área foliar.
Tabla 2 Efecto de los factores sobre el crecimiento de las plántulas de cafeto
| Factor | Altura (cm) | Diámetro (cm) | Área foliar (cm2) | Materia seca (g) |
|---|---|---|---|---|
| FitoMas E (F) | ||||
| 0 | 15,0 c | 0,257 c | 227,72 d | 2,30 c |
| 2 | 16,44 bc | 0,283 b | 268,15 c | 2,36 c |
| 4 | 18,08 ab | 0,310 a | 311,53 b | 2,84 b |
| 6 | 18,86 a | 0,318 a | 376,14 a | 3,12 a |
| Valor F | 12,53 ** | 50,51** | 99,07 ** | 37,65** |
| Proporción S/MO (P) | ||||
| 3:1 | 17,72 a | 0,2918 | 307,45 a | 2,80 a |
| 5:1 | 16,46 b | 0,2925 | 284,72 b | 2,51 b |
| Valor F | 6,71 ** | 0,03 ns | 13,14 ** | 19,68** |
| Normas Técnicas | ||||
| 3:1 (NT) | 18,78 a | 0,328 a | 385,18 a | 3,29 a |
| 5:1 (NT) | 16,11 b | 0,286 b | 318,11 b | 3,06 b |
| Interacción FxP | 0,34 ns | 4,15 * | 0,80 * | 0,39 ns |
| C. V. ( %) | 9,87 | 4,18 | 7,47 | 8,59 |
*medias con letras diferentes en la misma columna, difieren significativamente (p≤0,05)
Viñals et al. (2017) reportan que con la aplicación de productos bioactivos se produce un efecto benéfico en la nutrición de los cafetos en su fase de vivero, reflejando su acción en el crecimiento de las plántulas, obteniendo los mejores resultados con la aplicación de FitoMas E, con un importante ahorro de recursos financieros y reducción del material orgánico en los sustratos.
La aplicación de dosis crecientes de FitoMas-E, en las dos proporciones de suelo: MO en el sustrato, produce incrementos entre 17,4 y 70,6 % respecto alos tratamientos sin aplicación, al evaluar el índice de eficiencia para el indicador área foliar, a los siete meses de efectuada la siembra de las semillas de café (Figura 1).
Figura 1 Índices de eficiencia para el indicador área foliar de las plántulas de cafeto en los tratamientos con respecto al control
Los mayores incrementos se obtuvieron en los tratamientos donde se aplicó las mayores dosis del bioestimulante, superiores incluso a los alcanzados por los tratamientos controles (NT) para sus respectivas proporciones de materia orgánica en los sustratos.
Semejante comportamiento se observa al evaluar los índices de eficiencia para el indicador masa seca de las plántulas de cafeto en los tratamientos control y con aplicación del bioestimulante respecto alos tratamientos sin aplicación (Figura 2). Los incrementos alcanzaron valores entre 1,39 y 41,66 %. En este caso los incrementos de los tratamientos donde se aplicó las dosis más altas del bioestimulante no superan los alcanzados en los tratamientos controles para sus respectivas proporciones de materia orgánica en los sustratos, sin embargo, la diferencia es mínima.
Figura 2 Índices de eficiencia para el indicador masa seca de las plántulas de cafeto en los tratamientos con respecto al control
Varios autores reportan incrementos significativos, en indicadores morfológicos y de rendimiento de diversos cultivos, al aplicar FitoMas-E en diferentes variantes y dosis, respecto alos controles. López et al. (2007) encontraron incrementos entre 13 y 22 % y entre 32 y 153 % en indicadores de crecimiento y de rendimiento respectivamente, en el cultivo del tomate (Solanum lycopersicum L.).
Alvarado et al. (2011) encontraron que el FitoMas-E, ejerció una influencia positiva en el crecimiento de plántulas de cafeto (C. arabica), con incrementos del 55 % del área foliar de las plántulas tratadas con respecto al control.
Barroso et al. (2015) reportaron incrementos en el área foliar y la masa seca total, de 11,03 % hasta el 34,82 % y de 4,55 % hasta el 12,50 % respectivamente, de plantas de cafeto tratadas con FitoMas E con respecto al control sin aplicación.
Estos autores plantean que el aumento en el área foliar en los tratamientos donde se aplicó FitoMas-E, es la respuesta fisiológica del cafeto, cuando crece en un medio donde existe mayor suministro de elementos nutritivos. La incorporación del bioestimulante por vía foliar a las plántulas de cafeto puede provocar un incremento en los minerales y bases nitrogenadas de las plantas. El nitrógeno se incorpora en todas las moléculas de proteínas formando parte de los elementos que intervienen en la actividad fotosintética y respiratoria, por tanto, mejora el metabolismo de la planta y su crecimiento.
CONCLUSIONES
La aplicación de FitoMas-E influye positivamente en el crecimiento de las plántulas de cafeto, con incrementos de su eficiencia, en la medida que se aumentan las dosis independientemente de la conformación del sustrato. La dosis de 6 ml L-1 resultó la más eficiente y se constató que con la aplicación de dosis eficientes del biopreparado es posible disminuir los niveles de materia orgánica en el sustrato, sin afectar la calidad de las plántulas de cafeto
