efecto del acido fulvico en la extracción nutrimental y

efecto del acido fulvico en la extracción nutrimental y

EFECTO DEL ACIDO FULVICO EN LA EXTRACCIÓN NUTRIMENTAL Y
RENDIMIENTO DEL CULTIVO DE MELON EN BIOESPACIO
Effect of the Fulvic Acids on Nutriment Removal and Melon Crop Yield in Biospace
María del Carmen Potisek Talavera 1, Guillermo González Cervantes 1,
Miguel A. Velásquez Valle1, Hilario Macías Rodríguez 1
Investigadores del Centro nacional de Investigación Disciplinaria en la Relación Agua-Suelo-PlantaAtmosfera Canal Sacramento Km. 6.5 Margen Derecho, Gómez Palacio Durango.
e-mail: [email protected]
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RESUMEN
ABSTRACT
Actualmente la tendencia a utilizar productos orgánicos,
permiten a los agricultores obtener mayores rendimientos sin
alterar el ambiente y se disminuye la aplicación de fertilizantes
químicos. El objetivo fue determinar el efecto del ácido fúlvico
bajo condiciones de pH (6 y 7) en la extracción nutrimental y el
rendimiento del cultivo de melón bajo condiciones de bioespacio en el CENID-RASPA. La altura, el diámetro de las plantas
y el rendimiento fueron analizados estadísticamente mediante
el programa SAS en un diseño de completamente al azar con
16 repeticiones por tratamiento. Los tratamientos: aplicación
al suelo de Ácidos Fúlvicos (AF) pH7, Control sin adición de AF
y Aplicación de (AF) pH6.Con el tratamiento de la aplicación
de ácidos fúlvicos con pH 7, en general la altura y el diámetro
del tallo mostraron un mejor desarrollo de las plantas, que con
ácido fúlvicos a pH6 ó bien, sin aplicar los ácidos. En cuanto
a la variable diámetro del tallo a los 72 ddt los valores fueron
de 14.09, 11.88 y 11.52 milímetros para los tratamientos AF
pH7, AF pH6 y el control respectivamente. El rendimiento más
alto fue de 6.16 a Kg m-2 con el tratamiento de ácidos fúlvicos
pH 7, seguido del tratamiento de ácidos fúlvicos pH 6 con un
rendimiento de 5.26 a Kg m-2; mientras que el rendimiento del
tratamiento control fue de 5.25 a Kg m-2. Las extracciones de
los elementos nutrimentales en general fueron muy bajas con
respecto a los índices de referencia por etapas. Se sugiere
realizar ajustes a las fórmulas de fertilización recomendadas de
otros lugares.
Currently the tendency to use organic products enables farmers to earn higher returns without altering the temperature and
decreases the application of chemical fertilizers. The objective
was determine the effect of fulvic acid under conditions of pH
(6 and 7) in nutrient removal and melon crop yield under conditions of bioespacio in CENID-RASPA. The height, diameter
and plant performance were statistically analyzed using SAS on
a completely randomized design with 16 replicates. Treatment:
soil application of fulvic acids (FAs) pH7, without adding Control
and Application AF (AF) processing pH6. Applying fulvic acids
with pH 7 melon cultivation, overall height and stem diameter
showed better plant growth, which fulvic acid to pH6 or, without
applying the acids. As to the variable stem diameter at 72 ddt the
values ​​were 14.09, 11.88 and 11.52 mm for AF treatments pH7
pH6 AF and control respectively. The highest yield was 6.16 a
kg m-2 in the treatment of fulvic acid pH 7, followed by treatment
of fulvic acid pH 6 with a yield of 5.26 a kg m-2, while the yield
of the control treatment was 5.25 Kg m-2. Extractions of nutrient
elements were generally very low compared to benchmarks in
stages. It is suggested adjustments to the recommended fertilization formulas points.
Palabras Clave: Ácidos fúlvicos, solución ideal, altura,
diámetro, extracciones nutrimentales
Keywords: Fulvic acids, ideal, height, diameter, nutrimental extractions
INTRODUCCIÓN
En la actualidad la tendencia a utilizar productos orgánicos,
permiten a los agricultores incrementar sus rendimientos sin
alterar el medio ambiente. En este sentido, los ácidos fúlvicos
han despertado un gran interés en los productores del campo;
pues entre sus múltiples beneficios posibilitan un mejor aprovechamiento de fertilizantes foliares y radiculares, además de
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estimular el crecimiento general de la planta, lo cual se traduce
en mayores rendimientos y mejor calidad de cosechas. También ayudan a mejorar la estructura del suelo al favorecer la
formación de agregados y la reproducción exponencial de microorganismos. El ácido fúlvico es la parte más activa del humus, es soluble en medio ácido, neutro y alcalino, a diferencia
del ácido húmico que no es soluble en pH ácido. Esto ocasiona,
por ejemplo, que el calcio se precipite en presencia de ácido
húmico, mientras que se mantiene en solución en presencia de
ácido fúlvico (AGRO, 2000).
Una importante diferencia entre los ácidos húmicos (AH) y
los ácidos fúlvicos (AF) es que el oxígeno de estos últimos, está
considerado como grupos funcionales –COOH, -OH fenólicos,
-COO y C=O, unidos a cadenas alifáticas y ciclos aromáticos;
mientras que en los AH la mayor proporción de oxígeno, parece
estar presente como un componente estructural del núcleo y/o
ciclos aromáticos (Schnitzer, 2000; Stevenson, 1994; Stevenson y Schnitzer, 1982). De acuerdo a Zaghloul et al., (2009),
la complejación y/o quelatación de cationes, es probablemente
el más importante papel de las sustancia húmicas (SH) en los
vegetales, ya que al quelatar los iones, dichas sustancias facilitan la disponibilidad de los cationes para algunos mecanismos.
Uno de los cuales es prevenir su precipitación y el otro puede
ser la influencia directa en la disponibilidad de los iones. Los
AH y los AF pueden complejar y/o quelatar cationes, debido a
su alto contenido de grupos funcionales libres. Los grupos funcionales dominantes son los carboxilos, estimados entre 500 y
900 meq/100g para los AH y los oxhidrilos fenólicos, cuya cantidad no es más de 1400 meq/100g para los AF; ya que más del
80 % de la estructura molecular de dichos ácidos, está formada por los grupos funcionales mencionados, por ejemplo, los
elementos metálicos son más rápidamente adsorbidos que los
alcalino-térreos (Orlov, 1995; Harter y Naidu, 1995; Schnitzer,
2000). Mediante los ajustes del pH en los ácidos fúlvicos puede
regularse la adsorción de iones. Rauthan y Schnitzer (1981),
trabajando en el cultivo de pepino
adicionaron ácidos fúlvicos
-1
en concentraciones de 100 mg L de agua, observando incremento en la longitud de raíz en un 31 %, peso del tallo en 81
%, peso de la planta en 130 %, el número de hojas y flores por
planta fue de 40 y 145 %, respectivamente, comparado con las
plantas donde también se adicionaron AF pero en altas concentraciones. Al adicionar ácidos fúlvicos el hierro es más abundante en tejido vegetal de follaje de tomate (Cuevas, 2001) y el
calcio en melón (Serna, 2001).
Los abonos orgánicos los constituyen un grupo diverso de
materiales de procedencia de residuos animales ó vegetales y
que presentan altos contenidos de materia orgánica (Lampkin,
1998). De acuerdo a Castellanos, (1986), menciona que los
nutrimentos contenidos en la gallinaza son más rápidamente
disponibles para el cultivo; el mismo autor comenta que el nitrógeno contenido en la gallinaza es dos veces más que en el
estiércol y en el caso del fósforo es cuatro veces mayor. Márquez y Cano, (2004) refieren que dependiendo del contenido
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nutrimental en la composta, ésta por sí sola puede cubrir la demanda del cultivo; así como lo mencionan Tuzel et al. (2003) al
obtener rendimientos de tomate orgánico hasta de 90 t ha-1 en
invernadero al fertilizar únicamente con gallinaza. Sin embargo
Figueroa, (2002) refiere que al emplear alguna composta, es
necesario adicionar algunos macroelementos y algunos quelatos para garantizar la calidad de la cosecha. Bajo los antecedentes mencionados se propone como objetivo en la presente
investigación, determinar el efecto del ácido fúlvico bajo dos
condiciones de pH (6 y 7) en la extracción nutrimental y el rendimiento del cultivo de melón bajo condiciones de bioespacio.
MATERIALES Y METODOS
La investigación se llevó a cabo en el área de Agricultura
Protegida del CENID_RASPA en Gómez Palacio, Durango, en
un bioespacio con una superficie total de 308 m2. Las plantas
de melón (Cucumis melo L.) cv. Cruisier, se obtuvieron en semillero aparte y se trasplantaron al Bioespacio con malla antiáfido,
con una densidad de plantas de 34,220 plantas por hectárea
en camas meloneras. El trasplante al bioespacio se hizo el 04
de abril del 2012. En el laboratorio se realizó el ajuste del pH a
7 y 6 unidades del ácido fúlvico (AF). El valor que registró el
pH del ácido fúlvico fue de 4 unidades, posteriormente se incrementó con una solución de hidróxido de potasio hasta llegar
al pH=9, poco a poco se fue agregando sulfato ferroso hasta
disminuír el pH a los valores deseados de pH=7 y pH= 6. La
primera aplicación de ácidos fúlvicos a razón de 4ml L-1de agua
por planta, se realizó previo al trasplante, aplicando al suelo en
forma equitativa alrededor del hoyo donde sería trasplantada la
planta. La segunda aplicación de AF se hizo 30 días después
del trasplante (ddt) con la misma cantidad de AF L-1 de agua
que en la primera aplicación y de la misma forma, alrededor
de la planta cuidando no dañar la raíz, como se observa en la
Figura 1.
Figura 1.- Aplicación de ácidos Fúlvicos 4ml L-1 al
suelo
Mediante la técnica de fertirrigación se realizó la incorporación de los fertilizantes. La fertilización se hizo en base a
la solución ideal nutrimental universal de Steiner. La solución
nutrimental utilizada para el cultivo de melón fue la propues-
PRODUCCIÓNAGRÍCOLA
ta por Cadahia, (2005). La fertilización consistió en la aplicación de N-NO3 (7.3 meq), K+ (3.7meq), H2PO4 (1.2meq), Ca
++
(3.5meq), Mg++(2meq), HCO3- (1.5-2meq) para la etapa vegetativa, complementando la solución ideal con los aportes
nutrimentales correspondientes de suelo en el Bioespacio y
agua de riego; los cuales son mostrados en el Cuadro 1. Las
cantidades marcadas con rojo y con valores negativos corresponden a los aportes del fertilizante, indican que son cantidades en suficiencia en relación a las cantidades requeridas de la
solución ideal; por lo que no hubo necesidad de complementar
con fertilizantes que suministraran potasio, calcio, fósforo, magnesio y amonio.
Cuadro 1.- Solución Ideal para fertilización en Melón y Aportes del agua y el suelo
La fertilización se hizo dos veces por semana, aplicándose
en el primer riego del día durante el desarrollo vegetativo del
cultivo. Al inicio de la fructificación se incrementó al triple la
cantidad de N-NO3 y al doble para los elementos Ca y K hasta
la cosecha. Los tratamientos evaluados en el bioespacio son
mostrados en el Cuadro 2.
Cuadro 2.- Tratamientos evaluados en un Bioespacio en el cultivo de melón
Las variables altura y diámetro del tallo de 18 plantas fueron
monitoreadas inicialmente a los quince días después del trasplante (ddt) y con una frecuencia de cada 15 días hasta el inicio
de fructificación. Los datos registrados de altura y diámetro del
tallo a los 15, 30, 45, 58 y 72 días después del trasplante (ddt)
fueron analizados estadísticamente mediante el programa SAS
en un diseño de completamente al azar; así como también el
rendimiento en los tratamientos.
RESULTADOS Y DISCUSION
En los resultados obtenidos del análisis de varianza (ANVA)
se observó que el desarrollo del cultivo en cuanto a la variable
altura no mostró diferencias estadísticas significativas a los 15,
30, 45 días después del trasplante (ddt), presentando un com-
portamiento de crecimiento en altura similar tanto a la aplicación de los ácidos fúlvicos con diferente pH (7 y 6) con valores
de 0.64 m, 0.56 m respectivamente a los 15 días después del
trasplante; mientras que el testigo mostró una altura de 0.3 m
a los 30 y 45 ddt las alturas en los tres tratamientos no mostraron diferencias estadísticas significativas, siendo los valores
de 1.22, 2.06, 1.03 y 1.36 m para los tratamientos con ácidos
fúlvicos con pH7 y 6 respectivamente y en las fechas de 30 y
45 ddt. Para el caso del control los valores fueron de 1.09 y
1.4 m en las fechas de 30 y 45 ddt respectivamente. A los 72
ddt la mayor altura fue de 3.55 m y la más baja de 2.02 m con
la aplicación de ácidos fúlvicos a pH 7 y pH 6 respectivamente.
Con la aplicación de ácidos fúlvicos a diferente pH (7 y 6) a
los 15 y 30 días después del trasplante la variable diámetro del
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tallo, los resultados del análisis de varianza (ANVA) no mostraron estadísticamente diferencia significativa entre tratamientos,
ni en la interacción bloque por tratamiento. Los valores del
diámetro del tallo a los 15 ddt fueron de 4.73, 4.43 y 3.83mm
para ácido fúlvico (AF) pH7, control y ácido fúlvico (AF) pH6 respectivamente. A los 30 ddt, los valores del diámetro fueron de
9.0, 8.62 y 7.38 mm en el mismo orden que a los 15 ddt. A los
45 ddt el ANVA mostró diferencia altamente significativa entre
tratamientos y en la interacción bloque por tratamiento a la probabilidad de alfa < 0.01 con valores de 11.89, 10.43 y 9.58 para
los tratamientos AF pH7, AF pH6 y el control respectivamente.
También hubo diferencia estadística altamente significativa al
nivel de probabilidad alfa <0.01 entre tratamientos a los 72 ddt
en esta misma variable con valores de 14.09, 11.88 y 11.52
milímetros para los tratamientos AF pH7, AF pH6 y el control
respectivamente.
De acuerdo a Benedetti et al., (1992), los efectos de la aplicación de las sustancias húmicas en el suelo sobre los cultivos
suelen ser directos sobre la planta, teniendo un comportamiento hormonal y los efectos indirectos cuando actúan sobre el metabolismo de los microorganismos del suelo y la absorción de
nutrimentos. Para el caso que nos ocupa, el no haber tenido
una respuesta al desarrollo del cultivo de melón en los primeros
45 días después del trasplante tanto en altura como diámetro
del tallo, pudo deberse a que la planta apenas está desarro-
Fig. 1 Valores promedio de altura (m) y
Prueba de Tukey con la aplicación de
ácidos fúlvicos a pH 7 y 6.
En la Figura 3 son presentados los valores de referencia
foliares para los macroelementos como nitratos, fósforo y potasio en la etapa de floración (Cadahía, 2005). En el caso de
los nitratos, la mayor extracción fue con los ácidos fúlvicos (AF)
a pH6 con un valor de 0.41 por ciento; pero siendo ésta mínima con respecto al índice de referencia (ir) de 4.55 por ciento.
Para el macroelemento fósforo, el (ir) fue de 0.55 por ciento y
la máxima extracción fue con (AF) pH6 con un valor de 0.51,
muy cercano al (ir). Para el elemento potasio, los valores de
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AGROFAZ
llando su sistema radicular y que al llevarse a cabo la segunda
aplicación al mes del trasplante ya el cultivo tiene una mayor
cantidad de raíces y se ha iniciado con la fertilización, por lo
que los ácidos fúlvicos actúan en la disponibilidad y absorción
de los nutrimentos, reflejándose en los incrementos de altura y
diámetro del tallo.
En la Figura 1se mostrados los resultados promedios de la
variable altura y en base a las pruebas de medias por Tukey,
se observó que a partir de los 58 ddt, el incremento en altura
destacó en el tratamiento con ácidos fúlvicos a pH7 con un valor de 2.74m; mientras que la altura más baja fue de 1.72m con
ácidos fúlvicos a pH6. La misma tendencia se observó a los 72
ddt, donde la mayor altura observada fue con el ácido fúlvico
pH7 con un valor promedio de 3.55m y la más baja con el ácido
fúlvico a pH6 con un valor de 2.02m.
En la Figura 2 son mostrados los resultados promedios de
la variable diámetro del tallo y en base a la prueba de medias
por Tukey, se observó que a partir de los 45 ddt, el incremento
en el diámetro destacó en el tratamiento con ácidos fúlvicos a
pH7 con un valor de 11.89 mm; mientras que el diámetro más
pequeño fue de 9.58 mm en el tratamiento control. La misma
tendencia se observó a los 72 ddt, donde el diámetro fue de
14.09 mm con el ácido fúlvico pH7 y el más bajo de 11.52 mm
con el tratamiento sin ácido fúlvico.
Fig. 2 Valores promedio del diámetro del
tallo (mm) y prueba de Tukey con la aplicación de ácidos fúlvicos a pH 7 y 6.
extracción fueron de 3.79 y de 3.42 por ciento con el tratamiento de (AF) pH7 y (AF) pH6 respectivamente, superando el (ir
de 3.15), esto probablemente debido al exceso de este macro
en el suelo y el efecto de las cargas de los ácidos fúlvicos, que
reflejan resultados similares a lo mencionado por Tuzel et al.
(2003) al obtener rendimientos de tomate orgánico hasta de
90 t ha-1 en invernadero cuando hizo aplicaciones de gallinaza
únicamente; por lo que no se requirió aplicar fertilizante potásico. Para el caso del calcio, las extracciones con la aplicación
PRODUCCIÓNAGRÍCOLA
de (AF) en los dos pH’s fueron superiores a 4.5 por ciento; sin
embargo no hay información de los (ir) en esta etapa para este
elemento, ni para magnesio y sodio. Cabe resaltar que al igual
que en el macroelemento potasio, hubo un excedente de los
elementos calcio, magnesio y sodio y no fue necesario complementar la fertilización con estos macroelementos.
Figura 3.- Índice de referencia (IR) de diversos macronutrimentos y su Extracción nutrimental con aplicación de
ácidos fúlvicos.
En la Figura 4 son presentados los valores de referencia
foliares de 3.7, 0.5, 4.2, 5.9, 1.3 y 0.5 en por ciento para los
elementos nitratos, fósforo, potasio, calcio, magnesio y sodio
respectivamente en la etapa de fructificación (Cadahía, 2005).
Dichos índices no fueron rebasados en la extracción nutrimental por ninguno de los tratamientos. En general las mayores ex-
tracciones ocurrieron con el potasio y el calcio. En el caso del
potasio en los tratamientos con AF a pH7 y 6 la extracción fue
de 2.8 y 2.7 respectivamente; mientras que en el tratamiento
control fue de 2.5 por ciento. Para el caso del calcio, la mayor
extracción se observó con los ácidos fúlvicos a pH6 con un valor de 4.7; siendo el valor más cercano al índice de referencia.
Figura 4.- Índice de referencia (IR) de diversos macronutrimentos y su Extracción nutrimental con aplicación de
ácidos fúlvicos en la etapa de fructificación.
En el Cuadro 4 son mostrados los valores de F y los valores
de la probabilidad para la variable de rendimiento en base a
los resultados del ANVA. La variable no mostró diferencia significativa en cuanto a los tratamientos al nivel de alfa= 0.05. El
rendimiento más alto fue de 6.16 Kg m-2 con el tratamiento de
ácidos fúlvicos pH 7, seguido del tratamiento de ácidos fúlvicos
pH6 con un rendimiento de 5.26 Kg m-2; mientras que el rendimiento del tratamiento control fue de 5.25 Kg m-2.
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Cuadro 4.-Valor de F del análisis de Varianza para la variable Rendimiento con la aplicación de ácidos fúlvicos a
pH7 y pH6.
CONCLUSIONES
Con el tratamiento de la aplicación de ácidos fúlvicos con
pH 7 en el cultivo de melón, en general la altura y el diámetro
del tallo mostraron un mejor desarrollo de las plantas, que con
ácido fúlvicos a pH6 ó bien, sin aplicar los ácidos. A los 72 ddt
la mayor altura fue de 3.55 m y la más baja de 2.02 m con la
aplicación de ácidos fúlvicos a pH 7 y pH 6 respectivamente.
En cuanto a la variable diámetro del tallo a los 72 ddt los
valores fueron de 14.09, 11.88 y 11.52 milímetros para los tratamientos AF pH7, AF pH6 y el control respectivamente. El rendimiento más alto fue de 6.16 a Kg m-2 con el tratamiento de
ácidos fúlvicos pH 7, seguido del tratamiento de ácidos fúlvicos
pH 6 con un rendimiento de 5.26 a Kg m-2 ; mientras que el rendimiento del tratamiento control fue de 5.25 a Kg m-2.
Los ácidos fúlvicos influyen positivamente en la absorción
de elementos como el potasio y el calcio en las etapas de floración y fructificación. La fórmula de fertilización recomendada en
el cultivo de melón fue baja. Las extracciones de los elementos
nutrimentales en general fueron muy bajas con respecto a los
índices de referencia por etapas.
Se sugiere realizar ajustes a las fórmulas de fertilización recomendadas para otros lugares, cuando se utilicen en la Región; ya que el clima y los requerimientos del cultivo son diferentes.
Agradecimientos
Se agradece a la Fundación Produce Durango por su apoyo
financiero para la realización de este trabajo.
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