4° Encuentro de Jóvenes Investigadores – CONACYT
11° Coloquio de Jóvenes Talentos en la Investigación Acapulco, Guerrero 21, 21 y 23 de septiembre 2016
Memorias
Respuesta del chile manzano (Capsicum pubescens R. y P.) AL hidrogel y
bioestimulantes de crecimiento
José Manuel García Atempa Universidad Autónoma de Guerrero
Unidad Académica de Ciencias Agropecuarias y Ambientales Programa de Verano UAGro.
manuel.atempa22@gmail.com
Área en la que participa: VI Biotecnología y Ciencias Agropecuarias Dr. Oscar Gabriel Villegas Torres
Profesor- Investigador de la Facultad de Ciencias Agropecuarias
voscar66@yahoo.com.mx Resumen
El presente proyecto se basa en una propuesta de implementación de un polímero súper absorbente para la producción de chile manzano en respuesta con la mezcla del sustrato (tezontle) y en combinación con aspersiones foliares de bioestimulantes de origen orgánico e inorgánico, estos últimos, capaces de incrementar el rendimiento y calidad de frutos, actuando fisiológicamente sobre la planta logrando mejorar la estimulación de absorción nutrimental. La intención es un aprovechamiento al máximo tanto de agua como fertilizantes, mediante la retención y absorción de estos mismos en hidrogel, que liberan de forma prolongada y paulatina dichas sustancias. Al mezclar el sustrato con solución nutritiva gelatinizada, se evita la pérdida de agua y fertilizantes mediante filtración o volatilización, haciendo que estas sustancias estén disponibles para las plantas, logrando una mejor disposición de nutrientes. Así mismo se reduce la contaminación del medio ambiente, logrando reducir agua y fertilizantes.
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Introducción
Uno de los principales cultivos que se domesticaron en el continente Americano es el chile, donde su importancia hoy en día se fundamenta en la dieta alimenticia de nuestro país. Se consideran al menos 22 especies silvestres del genero Capsicum, de las cuales 5 han sido domesticadas, una de estas especies que se ha adaptado a las condiciones ambientales en el país es el chile manzano (Capsicum pubescens R y P), donde se tiene su origen en las partes altas de América del sur y posterior se introdujo a México, su adaptación a los diferentes agroecosisteas es favorable, sobre todo en lugares fríos, donde otras especies no son adaptables.
En este marco, la presente investigación tiene una propuesta de combinaciones, que permitan lograr un desarrollo y producción eficiente de chile manzano, la misión general es el uso eficiente del agua mediante la combinación del sustrato (tezontle) y poliacrilato de potasio, este último un polímero súper absorbente que tiene la capacidad de absorber hasta 500 veces su peso, no solo teniendo la capacidad de retención de agua sino también de nutrimentos y estos tienden a liberarse de forma prolongado y paulatina, haciendo que la planta tenga a su disposición el agua que necesita junto con los mismos nutrimentos, prolongando el uso de riegos y disminuyendo el uso eficiente del fertilizante. Al mezclar el sustrato con el poliacrilato de potasio se logra aprovechar mejor el líquido vital (agua) de tal manera que no se pierde por filtración. Por otra parte, la integración de bioestimulantes de crecimiento, tiene como finalidad de compensar el estrés de origen físico y biológico que sufre la planta durante sus etapas vegetativas e incrementar el rendimiento y calidad de los frutos. Su formulación para aplicación foliar incluyen una diversidad de compuestos orgánicos e inorgánicos, como son los reguladores de crecimiento tipo hormonal (giberelinas, auxinas y citocininas), pero también pueden contener otras sustancias como ácidos húmicos, ácidos fúlvicos, flavonoides, carbohidratos, vitaminas y aminoácidos, incluso elementos esenciales (nitrógeno, fósforo y potasio, entre otros) o benéficos como el silicio. Se requiere de investigación orientada en determinar la efectividad de los bioestimulantes comerciales y otros experimentales en la producción de las especies hortícolas en diferentes condiciones de cultivo, sobre todo, en combinaciones de gelatinización de solución nutritiva y con el sustrato o suelo para producir cultivos en contenedor o en campo abierto, por lo cual, realizar este planteamiento es punto clave para generar una alternativa para el uso eficiente del agua y los nutrientes en la
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producción de cultivos, y que al mismo tiempo repercuta en la reducción significativa en el uso de fertilizantes, y en consecuencia, disminuya la contaminación del ambiente.
Materiales y Métodos
El experimento está en curso en un invernadero con cubierta de polietileno transparente y malla 50 % sombra ubicado en el campo experimental de la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos, Cuernavaca, Mor., el material genético que está a prueba es una variedad identificada como FML (flor morada entrenudos largos). Las plantas son erectas con tallo primario de 26 cm de longitud, entrenudos largos y amacollamiento escaso. Las hojas son de color verde oscuro y forma ondulada. La flor es morada y el fruto es amarillo con tres lóculos, de 4.99 cm de longitud y 58 g de peso. Las semillas son de color marrón y el número de semillas por fruto es de 94. Los riegos se están realizando de forma manual desde que inició el trasplante, alternando con agua y solución nutritiva universal (Steiner, 1984), al 60 % de su concentración original. Para la preparación de la solución nutritiva se utilizan fertilizantes altamente solubles de Ca (NO3)2, KNO3, K2SO4, KH2PO4 y MgSO4. Las concentraciones de los micronutrimentos son
(en mg L-1): Fe, 4; B, 0.5; Mn, 0.5; Zn, 0.05; Cu, 0.045 y Mo, 0.01. El Fe se proporciona como Fe- EDTA. El pH se ajusta a 5.5 con H2SO4 1 N.
Las plantas se encuentran en contenedores de polietileno negro de 15 L, calibre 700. El sustrato se conformó con 50 % arena de tezontle rojo más 50 % de tierra de hoja (v/v). El experimento considera un total de 60 contenedores: 30 de éstos se llenaron con el sustrato previamente descrito sin la inclusión de solución nutritiva gelatinizada y 30 contienen 60 % de sustrato y 40 % de solución nutritiva gelatinizada con poliacrilato de potasio.
Las distribución de las plantas están a doble hilera en tres bolillo con 0.50 m de distancia entre plantas de una misma línea y 0.5 m de distancia entre líneas (de centro a centro). La distancia entre las dobles hileras de plantas es de 1.6 m, se conducen a un solo tallo y están tutoradas con hilo de polipropileno. Los brotes axilares del tallo principal conforme aparecen son eliminados. Se realizan aplicaciones de fungicidas e insecticidas para la prevención de enfermedades o plagas que atacan al chile manzano.
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Los bioestimulantes de crecimiento Maxi-Grow Excel®, Agromil-V®, Biozyme® FT y
UAEM3 Plus se asperjaron al follaje al inicio de la floración (el 80 % de las plantas presentan la primera flor con una longitud de 5 ± 1 mm) y al inicio de la fructificación (el 80 % de las plantas presentan el primer fruto con una longitud de 5 ± 1 mm). La composición química de los productos que se asperjaron se indica en el Cuadro 1.
Metodológicamente, las combinaciones de estudio son el sustrato (con y sin solución nutritiva gelatinizada) y bioestimulante22s de crecimiento (agua destilada, Maxi-Grow Excel®, Agromil-V®, Biozyme® FT y UAEM3 Plus+), combinados en factorial completo 2 x 5, por lo que se tienen 10 tratamientos (ver cuadro 2).22
Cuadro 1. Composición químicas de bioestimulantes usados en la aplicación foliar en el cultivo del chile manzano, así como su concentración de ingrediente activo.
Producto Composición
Concentración de ingredientes activos
(g L-1)
Maxi-Grow Excel® Extractos orgánicos
Auxinas Giberelinas Citoquininas Nitrógeno Fósforo (P2O5) Potasio (K2O) Calcio Magnesio Hierro Zinc Manganeso Cu 112.5 0.09 0.10 1.5 6.6 1.3 13.3 2.0 4.0 17.2 26.5 13.3 13.3 Agromil-V® Citoquininas Giberelinas Auxinas Ácido fólico Ácido pantoténico Riboflavina Nicotinamida Colina Niacina Tiamina 0.0819 0.031 0.3050 0.92 ppb 12.53 ppb 0.86 ppb 0.16 ppb 748.81 ppb 84.56 ppb 100.11 ppb
Biozyme® FT Extractos de origen vegetal
Giberelinas
788.7 0.0322
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Fuente: Elaborado por tesista, Jerónimo Verales Pajarito.
Fuente: Elaborado por tesista, Jerónimo Verales Pajarito.
Resultados
Debido a que el proyecto está en desarrollo, aún no se tienen datos sobre el rendimiento y calidad de los frutos en respuesta de las plantas a los factores principales que son bioestimulantes del crecimiento y el uso de solución nutritiva gelatinizada mezclada con
Ácido indolacético Zeatina Azufre Magnesio Boro Hierro Manganeso Zinc 0.0322 0.0832 4.4 1.4 3.0 4.9 1.2 3.7
UAEM3 Plus+ Diferentes formas químicas de silicio,
derivados de composta, monosacáridos.
Diferentes cantidades.
Cuadro 2. Tratamientos generados por la combinación de los sustratos con los bioestimulantes de crecimiento para la producción chile manzano.
Tratamiento
Descripción
Sustrato Producto
(Dosis de aplicación en mL L-1)
1 Con solución nutritiva gelatinizada Agua destilada
2 Con solución nutritiva gelatinizada Maxi-Grow Excel® (3)
3 Con solución nutritiva gelatinizada Agromil-V® (2)
4 Con solución nutritiva gelatinizada Biozyme® FT (2)
5 Con solución nutritiva gelatinizada UAEM3 Plus+
6 Sin solución nutritiva gelatinizada Agua destilada
7 Sin solución nutritiva gelatinizada Maxi-Grow Excel® (3)
8 Sin solución nutritiva gelatinizada Agromil-V® (2)
9 Sin solución nutritiva gelatinizada Biozyme® FT (2)
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el sustrato, así como a la interacción de los mismos. Sin embargo, de manera visual, el crecimiento vegetativo y el color de del follaje de las plantas es similar, independientemente de los tratamientos. Es de esperarse que los costos de producción debido al uso de fertilizantes y agua sea menor en los tratamientos que incluyen hidrogel en el sustrato porque el volumen de riego diario es de 500 mL por planta, mientras que sin hidrogel el volumen es 1000 mL.
Discusión y conclusiones
El chile manzano es planta perenne y en el tiempo que duró el verano de investigación no permitió observar el rendimiento y la calidad de los frutos debido a los tratamientos. En la etapa de floración que fue la observada, las plantas se notaron con crecimiento similar, al igual que el color de las hojas, lo cual indica efecto parecido de los bioestimulantes de crecimiento y el hidrogel. Se espera que al final del experimento, algunos de los tratamientos cuya interacción entre los factores de estudio induzcan mayor rendimiento debido al número y tamaño de los frutos, con la respectiva disminución de costos debido al uso de fertilizantes y agua.
Agradecimientos
En primer lugar al programa verano UAGro, por permitirnos participar comoJóvenes de la UAGro por la Ciencia” edición 2016.
De igual manera a la Universidad Autónoma de Guerrero por apoyarme con los trámites correspondientes para obtener este logro. A sí mismo al investigador, Dr. Oscar Gabriel Villegas Torres, por aceptar ser asesor del proyecto de investigación, “Respuesta del chile manzano (Capsicum pubescens R. y P.) Al hidrogel y bioestimulantes de crecimiento” que se llevó a cabo durante este periodo, quien mostró disponibilidad e interés para obtener un buen resultado. A si mismos a los compañero, Manuel Díaz, Evelia Fajardo, Héctor Rodríguez y Gustavo Carrillo, con los que trabajamos en conjunto para culminar esta etapa en nuestra formación.
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Agradezco de igual manera a Jerónimo Verales Pajarito, estudiante y tesista de la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la Universidad Autónoma de Morelos, quien es responsable directo del proyecto, por su orientación y prestación de su servicio como tesista.
Referencias
Laborde, J. A. y Pozo, O. 1982. Presente y pasado del chile en México. Sarinia. México, D. F. 82 p.
Pérez-Grajales, M. y Castro, R. (1998). Guía para la producción intensiva de chile manzano. Boletín de divulgación Núm.1. Programa Nacional de investigación en Olericultura. Departamento de Fitotecnia. Universidad Autónoma Chapingo (UACH). 17 p Steiner, A. A. 1984. The universal nutrient solution. Proceedings of Sixth International
Congress on Soilless Culture. International Society for soilless Culture. Lunteren, The Netherlands. 633-650 pp.
