Palabras clave: mezcla para macetas, salud de las plántulas, plántulas
[Nota del editor: Hannah Gray fue una estudiante voluntaria del Kalamazoo College que ejecutó su Proyecto Sénior Independiente en el Banco de Semillas de ECHO Asia de junio a agosto de 2012. Este artículo de la Nota 19 de ECHO Asia es la culminación de su investigación sobre mezclas para macetas para usarse en el Banco de Semillas de ECHO Asia].
Introducción
Mezcla para macetas
En un entorno tropical, el cultivo de plántulas puede ser difícil. Un importante factor de preocupación para la producción en viveros es el encharcamiento (Zhu et al. 2007). Durante la temporada de lluvias, los suelos sobresaturados pueden efectivamente asfixiar los sistemas radiculares de las plántulas al restringir el flujo de oxígeno y otros minerales importantes (Forcella et al. 2000). Las plantas de vivero sembradas en suelos densos son más propensas a los efectos negativos del encharcamiento. La incorporación de materiales como la perlita y la vermiculita en las mezclas para macetas ayuda a combatir la compactación del suelo y a facilitar el drenaje. Sin embargo, tanto la perlita como la vermiculita pueden ser sumamente caras para los productores, especialmente aquéllos con recursos limitados, como muchos de los que son parte de nuestra red.
La investigación en viveros de los últimos años se ha centrado en la búsqueda de materiales alternativos apropiados, sostenibles y de bajo costo para la mezcla para macetas, a menudo utilizando productos de desecho de otras industrias como: virutas de madera, compost municipal, cascarilla de arroz y fibra de coco (Arenas et al. 2002; Meerow 1994; Ahmad et al. 2012). La cascarilla de arroz y la fibra de coco abundan en Asia y pueden potencialmente minimizar el riesgo de encharcamiento y al mismo tiempo reemplazar insumos caros como la perlita o la vermiculita. La fibra de coco tiene una gran capacidad de retención de agua dentro de sus fibras y un buen drenaje a través de los espacios porosos que crea en un sustrato. La cascarilla de arroz es un subproducto abundante de la industria de la molienda del arroz y omnipresente en muchos entornos tropicales. Como la fibra de coco, crea un espacio de poros para un drenaje adecuado y no se degrada rápidamente con el tiempo. Juntos, estos dos materiales son alternativas prometedoras de bajo costo a la turba en las mezclas convencionales para macetas en viveros.
Evaluamos varias mezclas para macetas, utilizando insumos de bajo costo disponibles en el norte de Tailandia y en entornos similares en Asia. Con el objeto de cuantificar el éxito de una mezcla para macetas, se evaluó la salud y el crecimiento de las plantas a través de mediciones de clorosis/necrosis, altura de las plántulas y biomasa de las plantas, tomadas en el campo y apoyado con mediciones sobre la salud y el vigor de las semillas en el laboratorio a través de ensayos de germinación. Esta investigación se llevó a cabo para determinar si las mezclas hechas con materiales locales pueden producir plantas de una calidad similar, o incluso mejor calidad, que una mezcla comercial.
Métodos
Ensayamos siete mezclas para macetas en cuatro especies de cultivos: frijol lablab (Lablab purpurpeus), moringa (Moringa oleifera), calabaza (Cucurbita moschata) y tomate (Solanum lycopersicum). Estas especies de semillas se seleccionaron por la variación de los cultivos y por su importancia para los productores de la red de ECHO.
El personal del banco de semillas y los asesores de ECHO Asia determinaron los componentes y las proporciones de la mezcla para macetas sobre la base de la experiencia previa, la disponibilidad de insumos para los productores y el potencial de ser una alternativa de mezcla comercial practicable (Tabla 1). La eficacia de la mezcla para macetas se midió al evaluar la emergencia de las plántulas (porcentaje de emergencia), el crecimiento (altura de las plántulas) y el porcentaje de clorosis/necrosis (estimación visual de la cantidad de amarillamiento/pardeamiento en una escala de 0 [ninguno] a 100 [completo]) durante el período de crecimiento de 36 días. También se efectuaron ensayos de germinación con ocho réplicas de cada una de las cuatro variedades durante un período de 20 días, a fin de establecer una línea base del vigor de la semilla basada en la germinación para compararse con los resultados de la emergencia de la mezcla en maceta.
| Tabla 1. Mezclas para macetas y proporción de sus componentes utilizadas en el experimento. | ||
| Nombre |
Components |
Proporción |
| Comercial |
Mezcla comercial para macetas1 - compost de setas inoculado |
1 |
|
UHDP |
Tierra, compost2, estiércol3 |
5:1:1 |
|
Marcia |
Cascarilla de arroz, fibra de coco rallada, compost |
1:1:1 |
| Modified Marcia | Cascarilla de arroz, fibra de coco rallada |
1:1 |
| Pesada |
Cascarilla de arroz, tierra, compost |
1:1:1 |
| Ligera |
Cascarilla de arroz, fibra de coco rallada, fibra de coco en trozos |
1:1:1 |
| Biocarbón |
Cáscara de arroz carbonizada4, cascarilla de arroz, fibra de coco en trozos |
1:1:1 |
| 1El personal de ECHO Asia compró la mezcla comercial para macetas "Excellence Soil Brand Dr. Pornchai", un material margoso oscuro que en su elaboración se le agrega el cultivo de hongos Trichoderma y el polisacárido quitosano, que actúa como protección bioplaguicida para las semillas, en el mercado de plantas Kamtieng en Chiang Mai. | ||
| 2El compost, elaborado a partir de materiales comunes que se encuentran en la finca como materia vegetativa, tierra y estiércol animal, es denso en nutrientes y puede hacerse en el sitio (Menalled et al. 2005). | ||
| 3El estiércol se obtuvo a partir de estiércol de ganado de libre pastoreo. | ||
| 4La cascarilla de arroz carbonizada tiene el potencial de mejorar la productividad de las plantas de manera muy parecida a como se ha demostrado que lo hace el biocarbón a base de madera (Graber et al. 2010). Somos conscientes de que nuestra cascarilla cáscaras de arroz carbonizada no fue tratada formalmente como biocarbón, ya que no se mezcló con el compost ni se dejó reposar durante varios meses (Ver ECHO Asia Note # 9 Biochar: An Organic House for Soil Microbes [Biocarbón: Un hogar orgánico para los microbios del suelo]). | ||
Figura 1. Plántulas
Resultados
Emergencia
La especie, la mezcla de macetas y la interacción entre la especie y la mezcla para macetas no tuvieron un efecto significativo sobre la tasa de emergencia general. No obstante, el número promedio de días hasta el 50% de emergencia varió significativamente según la especie.
Crecimiento de las plántulas
Figura 2. Medir el crecimiento de las plántulas
La importancia de la especie, el tipo de mezcla para macetas y su interacción combinada sobre la longitud de las plántulas varió a lo largo de su crecimiento (Figura 4). A los 10 y 20 días después de la siembra, no hubo ninguna interacción significativa entre el tipo de mezcla para macetas y la especie de la planta. A los 30 días tras la siembra, la especie y los tratamientos de mezcla para macetas continuaron ejerciendo efectos significativos sobre la altura de las plántulas como factores independientes, y la interacción entre estos dos efectos se volvió moderadamente significativa. Las diferencias entre los tipos de mezcla para macetas a los 30 días de crecimiento fueron más claras, con las mezclas comerciales y UHDP mostrando la mayor altura de las plántulas. La interacción entre la especie y el tipo de mezcla para macetas fue significativa a los 30 días, con cada especie individual mostrando una respuesta única al tipo de mezcla para macetas, a diferencia de las respuestas generalizadas a la mezcla para macetas en intervalos de tiempo anteriores.
Figura 3. Evaluación visual de clorosis y la necrosis
Si bien la mezcla UHDP y la comercial estaban entre las dos mezclas de mayor rendimiento para cada especie, variaban según la especie en cuanto al nivel de superioridad sobre las demás mezclas. En el caso de las plántulas de frijol lablab, la mezcla UHDP produjo plántulas significativamente más altas en comparación con todas las otras mezclas. Las plántulas de moringa sólo fueron significativamente más altas en la mezcla UHDP en comparación con las sembradas en mezcla pesada. Las plántulas de calabaza cultivadas en la mezcla comercial no fueron considerablemente más altas que las cultivadas en la mezcla UHDP, aunque fueron considerablemente más altas que las plántulas cultivadas en todas las otras mezclas. Las plántulas de calabaza cultivadas en la mezcla UHDP sólo fueron significativamente más altas que las cultivadas en biocarbón y mezclas pesadas. Las plántulas de tomate cultivadas en la mezcla UHDP y en la mezcla comercial crecieron igualmente bien, y significativamente mejor que todos los otros tratamientos de mezcla. Sin embargo, la altura de las plántulas sola no siempre es indicativa de la salud de la planta, ya que la etiolación (elongación de los tallos de la planta) puede ser un signo de factores de estrés, como la falta de luz.
Salud de las plántulas
Figura 4. El efecto de la mezcla para macetas, la especie y la fecha [10 (blanco), 20 (gris claro) y 30 (gris oscuro) días después de la siembra] sobre la altura de las plántulas (mm). Letras diferentes sobre las barras denotan el efecto significativo de la especie sobre la tasa de germinación global, F = 5,99, p = 0,0041. Las barras de error representan ±1 SE de la media.
Después de 36 días de crecimiento, las plántulas cosechadas mostraron diferencias significativas entre las especies y entre los tipos de mezcla para macetas para todas las variables dependientes: altura de la plántula, necrosis, clorosis, peso fresco y masa de materia seca. Además, ocurrieron interacciones significativas entre las especies de semillas y el tipo de mezcla para macetas para todas las variables dependientes post-cosecha. La altura de las plántulas al momento de la cosecha varió significativamente por la interacción entre la especie y el tipo de mezcla para macetas. Los frijoles lablab cultivados en la mezcla UHDP crecieron significativamente más altos que todas las otras plántulas, excepto los cultivados en la mezcla comercial. Los tomates variaron de manera considerable en cuanto a la altura final de las plántulas. Los tipos de mezclas para macetas individuales también mostraron una altura variable de las plántulas según la especie. En la mezcla para macetas UHDP, la altura media de las plántulas de frijol lablab fue significativamente mayor que la de las otras tres especies, que no fueron significativamente diferentes entre sí. La mezcla modificada ayudó a que las plantas de frijol lablab tuvieran una altura intermedia, mientras que para el tomate produjo el nivel más bajo de crecimiento de las plántulas.
Figura 5. Efecto de la especie de semilla y de la mezcla para maceta sobre los niveles de necrosis (%) al momento de la cosecha, 36 días después de la siembra.
La clorosis y la necrosis se utilizaron como medidas de salud antes de la cosecha. Los niveles de clorosis y necrosis de las plántulas variaron de manera significativa según la especie, la mezcla para macetas y la interacción de estos dos factores (Figura 5). Para el tomate y la calabaza, los niveles de necrosis y clorosis variaron más que en las plántulas de moringa y frijol lablab (Figura 5). En promedio, las plantas de frijol lablab y moringa nunca alcanzaron niveles de necrosis mayores al 10% ni niveles de clorosis mayores al 25%. Las plantas de calabaza y tomate en ciertas mezclas para macetas alcanzaron niveles de necrosis mayores al 20% y niveles de clorosis mayores al 40%.
Conclusión
Figura 6. El efecto de la especie de semilla y la mezcla para macetas sobre la materia seca de la biomasa seca (g) al momento de la cosecha, 36 días después de la siembra. Las barras de error representan ±1 SE de la media.
La materia seca de la biomasa de las plántulas varió considerablemente según la especie, la mezcla para macetas y la interacción entre la especie y la mezcla para macetas (Figura 6). La productividad primaria de las plántulas de cada especie, medida por la biomasa de materia seca, varió notablemente para las especies de frijol lablab y calabaza según el tratamiento de la mezcla para macetas (Figura 6). Para la moringa y el tomate, las diferencias entre los tratamientos de la mezcla para macetas fueron menos dramáticos (Figura 6). Cultivados en la mezcla UHDP, el frijol lablab y la calabaza alcanzaron el mayor nivel de biomasa seca, con 4.6 ± 0.5 g y 4.6 ± 0.4 g, respectivamente. Las plántulas de moringa y tomate cultivadas en la mezcla UHDP ganaron mucha menos biomasa seca durante el periodo de crecimiento de 36 días (0.7 ± 0.4 g y 1.1 ± 0.4, respectivamente).
En este estudio exploramos el efecto de la composición de la mezcla para macetas y el tipo de especie sobre la emergencia y el vigor de las plántulas cultivadas en un contexto de vivero tropical. Estudios anteriores indicaron que la cascarilla de arroz y la fibra de coco son adiciones o sustituciones apropiadas en las mezclas típicas para macetas, con efectos inocuos (Ahmed et al. 2012). Se piensa que la adición de cascarilla de arroz y fibra de coco a las mezclas para macetas minimiza el riesgo de patógenos y el crecimiento de malezas. Estos ingredientes pueden aumentar la porosidad y evitar el encharcamiento del suelo debido a su condición de material sin suelo y a sus propiedades físicas. La cascarilla de arroz carbonizada se ha identificado como una forma mejorada de material sin suelo, cuando se correlacionan con una mayor fertilidad del sustrato para macetas (Graber et al. 2010).
Nuestros resultados no pueden apoyar ni desacreditar estas afirmaciones. Sin embargo, nuestros resultados sugieren que las cualidades nutricionales de los sustratos basados en el suelo podrían ser más importantes para el crecimiento general de las plantas que el ambiente relativamente estéril y las propiedades físicas que ofrecen los sustratos sin suelo que utilizamos en el experimento. Esto es especialmente pertinente en entornos con recursos limitados en los que el uso de fertilizantes adicionales es restrictivo en términos económicos.
Durante la temporada de lluvias, el mal drenaje de un sustrato puede disminuir las tasas de germinación de las semillas, al aumentar la posibilidad de pudrición de la raíz y obstaculizar el equilibrio hídrico en la plántula (Zhu et al. 2007). Al diseñar nuestras mezclas, nos interesaba sobre todo el papel que desempeña el estado hídrico del sustrato en el crecimiento de las plantas, y por lo tanto no incorporamos el estado de fertilidad del sustrato en el experimento. Añadimos cascarilla de arroz y fibra de coco a las mezclas para aumentar la capacidad de drenaje y disminuir los efectos negativos de la sobresaturación de agua en las plantas jóvenes. Los datos indican que en este estudio de campo, la capacidad de drenaje desempeñó un papel menor en el crecimiento exitoso de las plántulas de lo postulado anteriormente. Sin embargo, estos resultados se basan en el entorno y las necesidades particulares del Banco de Semillas de ECHO Asia en el norte de Tailandia y, en última instancia, son principalmente más aplicables a este clima subtropical específico durante la temporada de lluvias.
Conclusión
Los resultados de nuestro estudio sugieren que para el día 30, el estado de los nutrientes era un factor limitante para el crecimiento de las plantas. Al principio del estudio, el tipo de mezcla para macetas no tuvo un impacto significativo en el crecimiento de las plántulas. Esto implica que para las plantas plantadas en maceta por sólo poco tiempo, las mezclas con un estado nutricional más bajo podrían ser una opción viable para los productores con acceso restringido a las fuentes de abono o fertilizante. Por lo tanto, el tiempo planificado de permanencia en un entorno de vivero es un factor importante a tener en cuenta al momento de seleccionar una mezcla para macetas.
En nuestro estudio no se enmendaron las mezclas para macetas con ningún fertilizante. En futuros estudios se debería explorar el efecto de agregar un fertilizante líquido o de liberación lenta a las mezclas para macetas. Además, en futuros estudios se podrían añadir materiales que mejoren el drenaje (como fibra de coco o cascarilla de arroz) a la mezcla UHDP para aumentar la porosidad. El uso de osmocote u otros suplementos nutricionales en las mezclas para macetas es una práctica común en la industria de los viveros. Podría agregarse otros métodos de fertilización de menor costo en su lugar, como la harina de huesos o de sangre molida, y el fertilizante procedente de estanques de peces drenados. La adición de un fertilizante nos permitiría explorar el efecto de la variación físico-química, sin la variable de confusión de las diferencias nutricionales entre las mezclas
Un estudio secundario podría medir los niveles de nutrientes en las muestras de la mezcla para macetas antes, durante y después del crecimiento de una plántula. Obtener un perfil de nutrientes nos permitiría examinar mejor la variación en el estado de los nutrientes de las diferentes mezclas y ajustar la variación de los materiales basados en el suelo de un lote a otro. Las mezclas para macetas también podrían utilizarse en plantaciones secundarias y terciarias, para medir la fertilidad de una mezcla a lo largo de un periodo de tiempo más largo.
La cascarilla de arroz carbonizada se incluyó en el estudio debido a su disponibilidad y uso en la industria de viveros de Tailandia. Sin embargo, las investigaciones relacionadas con el biocarbón sugieren que el material carbonizado se utiliza mejor después de haberlo incorporado completamente con sustratos ricos en nutrientes y microbios, se haya mantenido húmedo y se haya cargado durante varios meses. El material de biocarbón utilizado en este estudio no se cargó antes de su incorporación a nuestras mezclas para macetas. Cuando se utiliza adecuadamente, el biocarbón en una mezcla para macetas puede tener muchos beneficios para las plantas, incluyendo: una mejor capacidad de retención de agua, un mejor drenaje, una mayor capacidad de intercambio catiónico (CEC por sus siglas en inglés) para retener nutrientes y un mejor hábitat para los organismos microbianos, todo lo cual puede contribuir a una mezcla ideal para macetas en contextos con recursos limitados. La investigación en el futuro debería centrarse en la incorporación del biocarbón (con y sin envejecimiento del sustrato) a las mezclas sin suelo para su uso como tierra para macetas en viveros.
El tiempo de este estudio se limitó a la temporada de lluvias en Tailandia. Se beneficiaría de repetirlo tanto en la estación seca como en la lluviosa. Las mezclas que no tuvieron un buen desempeño en condiciones de alta humedad y las temperaturas relativamente elevadas de la estación de lluvias podrían funcionar mejor en los meses más secos de una estación cálida o fría. Al igual que el Banco de Semillas de ECHO cultiva plantas diferentes en las distintas estaciones, los métodos de cultivo también deben variar debido a los patrones climáticos cambiantes.
El estudio también se beneficiaría de probar las mezclas exitosas en este estudio (como la mezcla UHDP) con una variedad diferente de especies de plantas. Intentamos proporcionar un amplio espectro de tipos de plantas para establecer una línea base de utilidad para cada mezcla que pudiera ser ampliamente aplicable. Un estudio de seguimiento se centraría en las especies que son específicamente idóneas para el trasplante o que se benefician de un periodo de crecimiento más largo en el vivero. Las especies arbóreas, como la moringa y la acacia, que a menudo tienen problemas a partir de la semilla en el campo, se beneficiarían de un estudio a largo plazo sobre la salud y el crecimiento en mezclas para macetas.
Basar este estudio en el contexto del Banco Regional de Semillas de ECHO en Asia presentó una oportunidad única para explorar alternativas apropiadas para un conjunto específico de productores con recursos limitados. La innovación en el banco de semillas se basa en técnicas aplicables para las comunidades socias de ECHO y a las ONG asociadas a la red. Este estudio demostró con éxito que una mezcla de bajo costo, usando materiales fáciles de obtener en los alrededores, podía producir plantas tan sanas, o más, que las cultivadas en costosas mezclas comerciales para macetas. Un pequeño productor u hortelano doméstico puede hacer la mezcla UHDP con poco costo o mano de obra adicionales. En este estudio en particular, descubrimos que la mezcla UHDP era óptima para los productores del norte de Tailandia en entornos con recursos limitados.
Citar como:
Gray, H. y A. Bicksler. 2013. Crear una mezcla óptima para macetas utilizable por productores con recursos limitados en Tailandia. Notas de investigación de ECHO 1(8).
Literatura citada
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