Efecto de vermicompuestos pecuarios en algunos indicadores fisiológicos de Triticum aestivum var. buck pingo
Effect of livestock vermicomposts on some physiological indicators of Triticum aestivum var. buck pingo
]]> Hilda E. Pedranzani1, O. A. Terenti2, Olga M. Ruiz2, Andrea M. Quiroga2 y Ada L. Giulietti2
1Laboratorio de Fisiología Vegetal. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Universidad Nacional de San Luis. Ejército de los Andes 950 (5700), San Luis, Argentina
2Laboratorio de Fisiología Vegetal, Departamento de Ciencias Agrarias. Facultad de Ingeniería y Ciencias Agrarias. Universidad Nacional de San Luis. Avda. 25 de Mayo 385 (5750). Villa Mercedes, San Luis, Argentina
Correo electrónico: hildaelizz@gmail.com
RESUMEN
Con el objetivo de evaluar el efecto del uso de vermicompuestos de origen pecuario sobre algunos indicadores fisiológicos, se realizó un estudio en trigo. Para ello se utilizaron 50 semillas de Triticum aestivum var. buck pingo por tratamiento y veintiocho sustratos elaborados a partir de cuatro vermicompuestos provenientes de estiércoles de vaca (A), caballo (B), cabra (C) y gallina (D), en seis concentraciones crecientes y mezclados con suelo (10:90; 20:80; 30:70; 40:60; 50:50 y 100:0), además de un testigo (100 g de suelo y ausencia de vermicompuesto, 0:100). El diseño fue de bloques completamente aleatorizados y la unidad experimental consistió en diez plantas en cada uno de los bloques. Los tratamientos se colocaron en condiciones de un fotoperiodo de 8 h luz a 30 °C y 16 h oscuridad a 20 °C, con riego a capacidad de campo. Se calculó el porcentaje de germinación (PG), y se evaluó la longitud foliar (LF) y radical (LR); el peso fresco y seco del follaje (PFF y PSF), y el peso fresco y seco de las raíces (PFR y PSR). A, B y C produjeron incremento del PG respecto al control. La LF y LR se incrementaron con los sustratos A, C y D en casi todas las concentraciones, mientras que B solo lo hizo al 100 %. Los sustratos B, C y D produjeron incrementos en PFF, PFR, PSF y PSR para todas las concentraciones. Se concluye que los vermicompuestos influyeron, en general, de forma positiva en los principales indicadores fisiológicos de T. aestivum.
Palabras clave: biomasa, crecimiento, germinación.
In order to evaluate the effect of the use of livestock vermicomposts on some physiological indicators, a study was conducted on wheat. For such purpose seeds of Triticum aestivum var. buck pingo were used as well as 28 substrata elaborated from four vermicomposts from cow (A), horse (B), goat (C) and hen manure (D), in six increasing concentrations and mixed with soil (10:90; 20:80; 30:70; 40:60; 50:50 and 100:0), besides a control (100 g of soil and absence of vermicompost, 0:100). The design was completely randomized blocks and the experimental unit consisted in ten plants in each block. The treatments were placed under conditions of a photoperiod of 8 h light at 30 ºC and 16 h darkness at 20 ºC, with irrigation at field capacity. The germination percentage (GP) was calculated, and the leaf (LL) and root length (RL); the fresh and dry weight of the foliage (FFW and FDW), and the fresh and dry weight of the roots (RFW and RDW), were evaluated. A, B and C caused increase of the GP with regards to the control. The LL and RL increased with substrata A, C and D in almost all the concentrations, while B only did it at 100 %. Substrata B, C and D caused increases in FFW, RFW, FDW and RDW for all the concentrations. It is concluded that, in general, the vermicomposts positively influenced the main physiological indicators of T. aestivum.
Keywords: biomass, growth, germination.
INTRODUCCIÓN
Los suelos en la provincia de San Luis, Argentina, son poco evolucionados, de escasos horizontes y débilmente desarrollados; el 70 % de la superficie provincial corresponde a Entisoles, el 20 % a Molisoles y un 10 % a Aridisoles.
El promedio provincial de la superficie de trigo (Triticum aestivum), para las últimas 10 campañas, fue de 4 400 ha; en una parte importante de esa superficie se emplea riego complementario, y la campaña con mayor superficie fue de la 2007-2008 con 7 300 ha. En lo referente al manejo, se recomienda la utilización de lotes de alta fertilidad, o en su defecto la aplicación de altas dosis de nitrógeno, ya que este influye en el contenido de proteína. De esta forma, se utiliza urea disuelta en agua (hasta 50 kg de urea/ha en 150 L de agua) para lograr un aumento en el contenido de proteína y gluten (Belmonte et al., 2010).
Muchas de las investigaciones recientes en el campo de la producción agrícola se han orientado a la búsqueda de prácticas que sean sostenibles, con un mínimo impacto en los ecosistemas, a través de la valoración de los recursos naturales en términos de la conservación, el reciclaje y el uso de materiales alternativos (Giulietti et al., 2008a). Las lombrices de tierra, como ingenieras del suelo, juegan un papel importante en la funcionalidad de este (Jouquet et al., 2006); promueven la aireacion y la infiltración de agua; influyen sobre la actividad y diversidad microbiana; estimulan la descomposicion orgánica y facilitan el reciclado de nutrientes, que resulta beneficioso para las plantas (Lavelle y Spain, 2001); e incrementan la nutricion mineral y la cobertura vegetal (Larchevêque et al., 2005). Los residuos orgánicos procesados por la lombriz de tierra, frecuentemente denominados lombricompuestos o vermicompuestos, son de tamaño fino, con alta porosidad, aireación y drenaje (Ndegwa y Thompson, 2000); por sus características físicas, químicas y biológicas, se han utilizado como fertilizante orgánico con efectos favorables en el desarrollo de cultivos hortícolas y plantas ornamentales en invernadero (Brown et al., 2000).
Según Albiach et al. (2000), Marinari et al. (2000), Arancon et al. (2003) y Domínguez et al. (2010) su adición a los medios de cultivo incrementa la germinación, el crecimiento, la floración, la fructificación y la resistencia a patógenos, a la vez que contienen cuatro veces más nitrógeno, veinticinco veces más fósforo, y dos veces y media más potasio que el mismo peso del estiércol bovino. Los vermicompuestos constituyen una fuente de nutrientes de liberación lenta y además tienen un mecanismo biológico de estimulación del crecimiento vegetal, atribuido a las enzimas libres, los ácidos húmicos y las sustancias reguladoras del crecimiento (Domínguez et al., 2010), y también a los cambios producidos en la composición física, química y biológica de los suelos (Ferreras et al., 2005). ]]>
En Argentina existen pocas investigaciones en especies de alto impacto, como el trigo, y son más escasos aún los estudios con diversos sustratos derivados de estiércoles pecuarios y en diferentes concentraciones; por lo que el objetivo de este trabajo fue estudiar el efecto de cuatro vermicompuestos procedentes de estiércoles pecuarios (vaca, caballo, cabra y gallina) en los principales indicadores fisiológicos del trigo (T. aestivum var. buck pingo).
MATERIALES Y MÉTODOS
Se utilizaron semillas de T. aestivum var. buck pingo, y vermicompuestos de vaca (A), caballo (B), cabra (C) y gallina (D) obtenidos a partir de residuos pecuarios de la zona rural de Villa Mercedes (San Luis) y de un suelo de textura franco areno-arenosa, colectado en la Estación Experimental Agropecuaria San Luis, Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA), Argentina.
Los sustratos utilizados consistieron en la mezcla del suelo antes mencionado con los vermicompuestos, en diferentes proporciones: 1) 0:100; 2) 10:90; 3) 20: 80; 4) 30:70; 5) 40:60; 6) 50:50 y 7) 100:0, según Giulietti et al. (2007). El testigo consistió en 100 g de suelo y ausencia de vermicompuesto (tratamiento 1). Para la obtención del vermicompuesto se trabajó con la lombriz roja californiana y la cría se realizó por un periodo de tres meses (momento en que se extrajo el humus), en cajoneras de 0,40 m de ancho por 0,60 m de largo, cubiertas con media sombra. La composición química de los vermicompuestos de forma general se situó dentro de los siguientes límites: N: 0,0090 % ± 0,0010; P: 35,99 mg/kg ± 1,40; MO: 1,88 % ± 0,33; pH: 7,75 ± 0,01. La composición química del suelo fue: N: 0,0004 %; P: 10,02 mg/kg; MO: 0,011 %; pH: 6,50 (Giulietti et al., 2007).
Se sembraron 50 semillas de T. aestivum var. buck pingo por bandeja de sustrato, y para cada tratamiento se realizaron tres repeticiones. Las bandejas se colocaron en cámara de germinación, con 8 h luz a 30 °C y 16 h oscuridad a 20 °C, y se regaron semanalmente con agua destilada hasta capacidad de campo. Se calculó el porcentaje de germinación (PG) a la tercera semana de la siembra. A los 30 días de la siembra, se evaluaron los siguientes indicadores fisiológicos: longitud del follaje (LF) y longitud radical (LR), peso fresco del follaje (PFF) y de las raíces (PFR) en diez plantas (réplicas) por tratamiento. Se colocaron las muestras en estufa a 60 °C durante 48 h y se midió el peso seco del follaje (PSF) y de las raíces (PSR).
Análisis estadístico. El diseño fue de bloques completamente aleatorizados y la unidad experimental consistió en diez plantas en cada uno de los bloques. Se empleó el análisis de varianza (ANOVA) y los datos se sometieron a un test de rangos múltiples, por el método estadístico SAS (General Linear Models Procedure); este test controla errores de tipo I donde a = 0,05 df = 16 y MSE = 6,208333, para un número de medias igual a 8 y un rango crítico de 4,305 a 4,893.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Germinación. Los vermicompuestos A y B incrementaron (p < 0,05) el PG en todas las combinaciones de los sustratos en relación con el control, lo que demostró que las concentraciones desde 10 a 100 %, fueron beneficiosas para la germinación del trigo (tabla 1). El vermicompuesto de cabra (C) mostró menor porcentaje de germinación (p < 0,05) que el control, aunque es necesario aclarar que las semillas germinaron en un 84 % o más, valor apropiado para esta especie (Belmonte et al., 2010). En estudios realizados con vermicompuesto de cabras en Digitaria eriantha, cvs. Sudafricana y Mejorada INTA, las concentraciones de 40 y 50 % resultaron beneficiosas para la germinación (Giulietti et al., 2007). Las diferentes mezclas del vermicompuesto de gallina propiciaron valores altos de germinación en todos los tratamientos, similares a los del control, aunque en el tratamiento sin suelo (100:0) esta disminuyó significativamente (tabla 1); ello coincide con los resultados de Riggle (1998) y Subler et al. (1998), quienes hallaron las mejores respuestas en plantas hortícolas y ornamentales al sustituir entre el 10 y el 20 % del volumen total del medio de crecimiento comercial con los diferentes tipos de humus de lombriz. ]]>
En tal sentido, Ngo et al. (2012) señalaron que el uso de los vermicompuestos produce aumentos de la materia orgánica soluble y de la reserva de carbono, con respecto al suelo inicial sin vermicompuesto, y esto puede tener influencia en la germinacion debido al contacto directo con las semillas.Longitud foliar y radical. En las figuras 1a, 1b, 1c y 1d se puede observar los valores del crecimiento foliar y radical de T. aestivum a los 30 días de la siembra, según las distintas concentraciones de los vermicompuestos. El vermicompuesto A (fig. 1a) produjo un incremento significativo en la LF y la LR en los sustratos 5, 6 y 7, mientras que en el sustrato 4 solo se incrementó la LR.
En los tratamientos con vermicompuesto de caballo (fig. 1b) la LF no difirió entre tratamientos, y solo hubo un incremento significativo en la LR con 100 % de este vermicompuesto.
El vermicompuesto C (fig. 1c) produjo un incremento significativo de la longitud foliar solo en el sustrato 7, mientras que la LR fue significativamente mayor en los sustratos 3, 4, 5, 6 y 7.
El vermicompuesto de gallina (fig. 1d) incrementó significativamente la LF en los sustratos 4, 5, 6 y 7, y en cuanto a la LR los tratamientos 1 y 2 mostraron el menor valor, con diferencia significativa del resto.
Se observó que, en sentido general, los vermicompuestos resultaron más efectivos a nivel radical, comparado con la parte aérea. Giulietti et al. (2008a) plantearon que el hierro se concentra en los sustratos A y B; el calcio, en C y D; mientras que el potasio y el fósforo, más específicamente en D. Los oligoelementos duplican la concentración del sustrato control. Los vermicompuestos de estiércol de vaca y de gallina en concentraciones de 20, 30, 40 y 50 % promovieron el crecimiento del follaje, pero los sustratos B y C solo lo hicieron cuando se aplicaron en concentraciones superiores. En estudios previos se pudo comprobar que en especies forrajeras, como D. eriantha, el lombricompuesto A solo produjo efecto en el crecimiento con una concentración alta (100 %); mientras que el B incidió en el crecimiento vegetativo cuando se empleó un 50 % (Giullieti et al., 2007), El C, rico en materia orgánica, nitrógeno y fósforo, tuvo un efecto positivo en la germinación de las semillas, el peso seco y la longitud de las raíces y el follaje; mientras que el D influyó de idéntica manera en el incremento del número de plantas, el crecimiento y la germinación (Giulietti et al., 2008b). ]]>
En un estudio sobre la emergencia, el crecimiento y la biomasa de plántulas de tomate (Lycopersicon esculentum Mill.) en condiciones de invernáculo (Zaller, 2007), se observó un buen balance en la composición de nutrientes de los vermicompuestos utilizados, de forma tal que no fue necesario suplementar con nutrición extra y existió un incremento favorable en los indicadores fisiológicos estudiados,Peso fresco y peso seco. El vermicompuesto A no incrementó el PFF ni el PFR de las plantas de T. aestivum var. buck pingo; sin embargo, aumentó el PSF cuando se aplicaron los sustratos 6 y 7, y el PSR cuando se usó el sustrato 7 (tabla 2).
Al usar el sustrato con vermicompuesto de caballo se encontraron diferencias significativas en el PFF a favor de los sustratos 6 y 7, los cuales no difirieron entre sí; mientras que el PFR fue menor en el tratamiento control, al igual que el PSF, sin diferencias entre los demás tratamientos. En cuanto al PSR, los sustratos 6 y 7 mostraron los mejores resultados, con diferencias del resto de los tratamientos (tabla 3). El lombricompuesto de caballo, si bien evidenció poco efecto en la longitud foliar, de forma general pudo incrementar la biomasa de la planta de trigo.
Los vermicompuestos de cabra y gallina (tablas 4 y 5) no presentaron diferencias significativas entre los diferentes sustratos utilizados para las variables PFF, PFR y PSF, aunque difirieron significativamente del tratamiento control. El PSR del trigo fertilizado con vermicompuesto de cabra (C) fue menor (p = 0,05) en el sustrato que poseía menos concentración (10 %), el cual no difirió del control. El mejor sustrato resultó ser el T5. El vermicompuesto C no influyó en el incrementó de la longitud foliar, pero sí en la producción de biomasa, En el caso de D existió la misma tendencia que en C para el PSR, aunque los sustratos con más de 10 % no difirieron entre sí.
En especies tropicales como Carica papaya L, se ha comprobado el efecto del lombricompuesto en indicadores fisiológicos tales como: área foliar, altura de la planta, diámetro del tallo y masa seca, tanto en condiciones de vivero como hasta 180 días después del trasplante, con exposición solar plena (Acevedo y Pire, 2004); y en forrajeras sudafricanas como D. eriantha se observó un incremento significativo del peso seco de las hojas y las raíces con el aumento de la concentración de lombricompuesto, el cual fue más marcado en el cultivar sintético Mejorada INTA respecto al cv. Sudafricana (Giulietti et al., 2007). En tomate, la mayor producción de biomasa sugirió que las propiedades fisico-químicas de los vermicompuestos no solo estimularon el crecimiento de las plantas, sino que también hubo efectos favorables indirectos, a través de la inhibicion de la infeccion por patógenos (Szczech, 1999; Zaller, 2006). En la planta antes mencionada, la producción de biomasa de las raíces fue un 30 % menor cuando se fertilizó con 100 % de vermicompuesto (Zaller, 2006).
En general, todos los lombricompuestos fueron beneficiosos para los indicadores fisiológicos evaluados, ya que las plantas de trigo mostraron mayor vigor y sanidad e incrementaron sus rendimientos; lo que presupone que, de forma indirecta, hubo incrementos en el metabolismo y la fotosíntesis. Sustratos similares se han empleado anteriormente para obtener lombricompuestos y generalmente se han ensayado en especies de tipo hortícola u ornamental, por lo que esta investigación demostró la posibilidad de su uso en especies graníferas de gran arraigo en los campos de la zona de San Luis, Argentina.
CONCLUSIONES
Los vermicompuestos A y B incrementaron el PG en todas las combinaciones de sustratos en relación con el control, lo que demostró que las concentraciones desde 10 % hasta 100 % fueron beneficiosas para la germinación del trigo.
Todos los lombricompuestos resultaron adecuados para el crecimiento aéreo del trigo; aunque, en sentido general, estos resultaron más efectivos a nivel radical en comparación con la parte aérea, e incrementaron el rendimiento del cultivo. ]]>
Los resultados de este estudio fortalecen el enfoque de la producción orgánica, pues se promueve el reciclado de los residuos pecuarios orgánicos a través del proceso del compostaje,
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Recibido el 23 de abril del 2015
Aceptado el 14 de octubre del 2015 ]]>
