Sánchez-Prado, J.J.1; Bugarín-Montoya, R.2; Alejo-Santiago, G.2; Juárez-Rosete, C.R.2; Caro-Velarde, F.J.2; Cruz-Crespo, E.2
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Estudiante de Maestría en Ciencias Biológico Agropecuarias. Universidad Autónoma de Nayarit, Unidad Académica de Agricultura. Xalisco, Nayarit. México
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Universidad Autónoma de Nayarit, Unidad Académica de Agricultura. Xalisco, Nayarit. México
Autor de contacto: [email protected]; Universidad Autónoma de Nayarit, Unidad Académica de Agricultura. Carretera Tepic-Compostela km 9. Xalisco, Nayarit. México. CP 63730; +52 311 1598103
Resumen
La cuantificación de la demanda nutrimental en jamaica resulta esencial para establecer programas de fertilización en campo. El presente ensayo corresponde a un trabajo previo para establecer la condición nutrimental adecuada en plantas de jamaica, que permita determinar sus requerimientos nutrimentales en la biomasa total. Esta investigación tuvo como objetivo, evaluar el efecto de la concentración de la solución nutritiva en el rendimiento de cálices secos de jamaica cultivada en un sistema hidropónico. Se emplearon cinco tratamientos de concentración de la solución nutritiva de Steiner con un potencial osmótico de -0.018, -0.036, - 0.054, -0.072, -0.090 MPa. El diseño experimental fue completamente al azar con cuatro repeticiones. Como contenedores se utilizaron bolsas de polietileno negro con capacidad de 14 litros, separados a 0.5 m entre plantas y 1.1 m entre hileras, suministrando la solución nutritiva con un sistema de riego por goteo, para proveer un volumen de 2.5 L día-1 planta-1. Se concluye que la solución nutritiva con un potencial osmótico de -0.072 MPa permitió los mejores rendimientos de cálices secos y superó de manera significativa al resto de los tratamientos, alcanzando una media de 1.98 t ha-1. El valor mínimo y máximo de rendimiento de cálices secos en los diferentes tratamientos fue de 0.57 y 2.64 t ha-1 respectivamente.
Palabras clave
Potencial osmótico, cultivo hidropónico, rendimiento de cáliz
Introducción
México ocupa el séptimo lugar a nivel mundial en la producción de jamaica (Hibiscus sabdariffa L.), con un rendimiento promedio nacional de 319 kg ha-1, aun cuando existen reportes de rendimientos superiores a 2000 kg ha-1 de cálices secos (Caro et al., 2012). A nivel nacional se han identificado zonas productoras en 11 estados, entre los que destaca Guerrero, Oaxaca, Michoacán y Nayarit. Para el año 2012, el estado de Guerrero aportó el 66 % de la producción de cálices secos, Oaxaca 13 %, Michoacán 8 % y Nayarit 5 % con un rendimiento promedio nacional de 319 kg/ha de cálices secos (SIAP, 2012). Debido al déficit de producción, nuestro país importa aproximadamente el 50% de la jamaica que se consume en el mercado nacional. Dada la importancia que reviste el cultivo, es evidente la necesidad de innovar en los sistemas de producción para promover mejores rendimientos y rentabilidad económica. Dentro de los aspectos técnicos que impactan en el cultivo se encuentra, el manejo de la fertilización, el cual constituye un factor determinante del rendimiento. Al respecto, se ha demostrado que la
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aplicación de fertilizantes en el cultivo de jamaica, permite incrementar de manera significativa el rendimiento de cálices (Egharevba y Law-Ogbomo, 2007; Giginyu y Fagbayide, 2009; Oyewole et al., 2010, Caro et al., 2012), cuando el agua de riego no es un factor limitante. Sin embargo, aun cuando existen algunos resultados de investigación, se carece de información precisa acerca de la demanda nutrimental de este cultivo, que permita utilizarla para generar dosis de fertilización de acuerdo a las condiciones edafoclimáticas de las distintas regiones productoras del país. Para cuantificar los requerimientos nutrimentales, el empleo de la técnica de cultivo hidropónico es una alternativa viable en virtud de que es posible manipular fácilmente la condición nutrimental en el medio de crecimiento (Bugarín et al., 2011).El presente ensayo corresponde a un trabajo previo para establecer la condición nutrimental adecuada en plantas de jamaica, que permita determinar sus requerimientos nutrimentales en la biomasa total. El objetivo de la presente investigación fue evaluar el efecto de la concentración de la solución nutritiva en el rendimiento de cálices secos de jamaica cultivada en un sistema hidropónico.
Materiales y métodos
El experimento se realizó en la Universidad Autónoma de Nayarit, coordenadas 21° 29′ 31″ N, 104° 53′ 31″ W, ubicada en Tepic Nayarit, a una altitud de 952 msnm. El cultivo se desarrolló en un invernadero sin control climático, con dimensiones de 8 m de ancho, 42 m de largo y 6.5 m de altura; el techo de dos aguas cubierto con polietileno, ventilación cenital y lateral protegida con malla antiáfidos. El material que se utilizó para la investigación es la variedad de jamaica UAN-6, la cual es derivada del programa de mejoramiento genético a cargo del M.C. Francisco Caro Velarde de la Universidad Autónoma de Nayarit. El experimento se estableció mediante un diseño completamente al azar, compuesto por 5 tratamientos y 4 repeticiones. Los tratamientos corresponden a 5 concentraciones iónicas de la solución nutritiva de Steiner (1961), expresadas en potencial osmótico: -0.018, -0.036, -0.054, -0.072, -0.090 MPa (Cuadro 1). La unidad experimental consistió de una maceta con una planta.
Cuadro 1: Composición de las soluciones nutritivas empleadas en los diferentes tratamientos experimentales
Tratamiento Aniones (meq L-1) Cationes (meq L-1) Potencial
osmótico NO3 H2PO4 SO4 K Ca2 Mg2 MPa 1 3 0.25 1.75 1.75 2.25 1 -0.018 2 6 0.5 3.5 3.5 4.5 2 -0.036 3 9 0.75 5.25 5.25 6.75 3 -0.054 4 12 1 7 7 9 4 -0.072 5 15 1.25 8.75 8.75 11.25 5 -0.090
Como fuentes de nutrimentos se emplearon fertilizantes comerciales grado fertirriego, como son nitrato de potasio, nitrato de calcio, fosfato monopotásico, sulfato de potasio y sulfato de magnesio. La concentración de micro nutrimentos empleados fue (en mg L-1): Fe 3, Mn 1.6, Zn 0.023, Cu 0.011 y B 0.865 y se adicionaron con el empleo de la mezcla comercial Ultrasol micro® de SQM. El pH de la solución nutritiva se ajustó con ácido sulfúrico a 5.5 ± 0.2. La solución nutritiva fue proporcionada mediante un sistema de riego por goteo con un volumen de 2.5 L dia-1, procurando siempre el drenado de la solución nutritiva entre 10 y 15%. El agua de riego utilizada está clasificada como C2S1 de acuerdo a las Normas Riverside, con una
conductividad eléctrica de 0.44 dS m-1, RAS de 7.1. El experimento se estableció con plantas para transplante, obtenidas a partir de semilla en contenedores germinadoras de poliuretano de
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200 cavidades, previamente desinfectadas con una solución de hipoclorito de sodio (Cloralex®), utilizando turba comercial Sunshine # 3® como sustrato. El trasplante se realizó cuando las plantas tuvieron desarrolladas cuatro hojas verdaderas. Cada unidad experimental estuvo compuesta de una planta cultivada en bolsas de polietileno negro con capacidad de 14 L, con orificios en la base para permitir un adecuado drenaje, empleando como sustrato roca volcánica, conocido comúnmente como tezontle rojo con una granulometría de 3 a 7 mm de diámetro. La distancia entre macetas fue de 0.5 m y 1.1 m entre hileras. Los riegos con solución nutritiva se suministraron en función de la demanda hídrica de la planta, manteniendo el sustrato siempre a una humedad constante. El volumen de solución nutritiva suministrada, se proporcionó mediante uno o dos riegos de acuerdo a la etapa del cultivo, considerando un volumen de drenaje del 10 al 15%. Se realizaron 7 muestreos destructivos cada 15 días, cosechando plantas completas, cortadas desde su base. Se separaron hojas, tallos, cálices y se registró el peso total de cada órgano. Posteriormente se lavaron con agua potable y agua destilada. El secado del material vegetal se realizó en estufa de secado a 60 °C, dispuestos en bolsas de papel estraza, por 72 horas hasta obtener peso constante. El peso fresco y peso seco de cada órgano se cuantificó en una balanza digital de precisión compacta (Precisa BJ 2100D). Al momento de la cosecha los cálices se colectaron en cada una de las últimas plantas, separando las cápsulas y registrando el peso total de cáliz cosechado. Se secaron de modo tradicional y se cuantificó el peso seco de cálices por planta. Los datos obtenidos fueron analizados mediante un análisis de varianza y prueba de comparación múltiple de Tukey (α > 0.05) con el programa estadístico SAS (Statistical Analysis System) versión 9.0.
Resultados y discusión
En el Cuadro 2 se observa que el rendimiento de cálices secos promedio, osciló en los diferentes tratamientos de 0.88 a 1.98 t ha-1. El tratamiento que promovió el más alto rendimiento (1.98 t ha-1) fue la solución nutritiva con un potencial osmótico de -0.072 MPa, aunque sin diferencias estadísticas del resto de los tratamientos a excepción del tratamiento con un potencial osmótico de -0.018 MPa. En el intervalo de -0.018 a -0.072 se observó una relación directa en el incremento del rendimiento con respecto al potencial osmótico. Sin embargo, al incrementarse a -0.090 MPa el rendimiento disminuyó a 1.56 t ha-1. Los resultados obtenidos permiten evidenciar que las plantas de jamaica pueden tolerar condiciones de crecimiento con una conductividad eléctrica de hasta 2.50 dS m-1 sin que afecte de manera significativa el rendimiento. Valores de conductividad eléctrica de la solución nutritiva mayores a éste, podrían ser explorados para conocer el umbral de tolerancia a la salinidad en jamaica.
Cuadro 2. Rendimiento de cálices secos de jamaica en función del potencial osmótico de la solución nutritiva.
Tratamiento Potencial osmótico (MPa) Rendimiento (t ha-1) 1 -0.018 0.88 b 2 -0.036 1.10 ab 3 -0.054 1.74 ab 4 -0.072 1.98 a 5 -0.090 1.56 ab
382 Figura 1. Rendimiento de cálices secos en soluciones nutritivas con
diferente potencial osmótico.
Los resultados obtenidos demuestran que en el cultivo de jamaica es posible lograr rendimientos de cálices secos de aproximadamente 2 t ha-1, tal y como ha sido reportado previamente por otros investigadores (Egharevba y Law 2007; Caro et al., 2012).
Conclusiones
El tratamiento que promovió el más alto rendimiento (1.98 t ha-1) fue la solución nutritiva con un potencial osmótico de -0.072 MPa, aunque sin diferencias estadísticas del resto de los tratamientos a excepción de la solución nutritiva con potencial osmótico de -0.018 MPa. Los resultados se ajustaron a una curva cuadrática.
Bibliografía
Bugarín-Montoya, R., Virgen-Ponce, M., Galvis-Spinola, A., García-Paredes, D., Hernández-Mendoza, T., Bojórquez- Serrano, I., Madueño-Molina, A. 2011. Extracción de nitrógeno en seis especies olerícolas durante su ciclo de crecimiento. Revista Bioagro, 23(2): 93-98
Caro-Velarde, F.J., Machuca-Sánchez, M.L., Flores-Berrios, E.P. 2012. El cultivo de Jamaica en Nayarit. Segunda edición. Universidad Autónoma de Nayarit. Pag. 6-21
Egharevba, R.K.A., Law-Ogbomo, K.E. 2007. Comparative effects of two Nitrogen sources on the growth and Yield of Roselle (Hibiscus sabdariffa L.) in the rainforest region: A case study of Benin City, Edo State, Nigeria. Journal of Agronomy, 6(1): 142-146
Giginyu, B.M., Fagbayide, J.A. 2009. Effect of nitrogen fertiliser on the growth and calyx yield of two cultivars of Roselle in Northern Guinea savanna. middle-East Journal of Scientific Research, 4(2): 66-71.
Oyewole, C.I., Mera, M. 2010. Response of roselle (Hibiscus sabdariffa L.) to rates of inorganic and farmyard fertilizers in the Sudan savanna ecological zone of Nigeria. Africal Journal of Agricultural Research, 5(17): 2305-2309.
SIAP. 2012. Consulta en línea. www.siap.gob.mx.
Steiner, A.A. 1961. A universal method for preparing nutrient solutions of a certain desired composition. Plant and Soil, 15(2): 134-154. Rendimiento (t ha-1)= -3.7037x2 - 5.2444x - 0.06 R² = 0.85 0 0.5 1 1.5 2 2.5 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 R e n d im ie n to d e c ál ic e s se co s (t h a -1)
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