Palabras clave: vermicompost, control de enfermedades

Extracto

El vermicompost contiene una cantidad considerable de organismos biológicos capaces de controlar enfermedades de las plantas en la superficie foliar. Este estudio, efectuado en ECHO en el suroeste de Florida durante la primavera de 2011, se realizó  con el fin de evaluar el potencial de los tés de vermicompost de aplicación foliar para controlar enfermedades de las plantas y el posterior aumento del rendimiento de pepino (Cucumis sativus) sembrado el 15 de marzo. Los tratamientos incluyeron tés lixiviados de vermicompost (extracto resultante del drenaje de agua de lluvia a través de un contenedor de lombricompuesto) aireados, dejados en remojo (no aireados),  así como vermicompost (material no líquido aplicado al suelo), y agua de lluvia. A excepción del vermicompost, los tratamientos se rociaron quincenalmente sobre el follaje (comenzando la tercera semana después de la emergencia de las plántulas de pepino).  La incidencia de enfermedades se calificó en una escala de 1 a 10, con el 10 indicando que el 100% de la superficie de foliar presenta síntomas de enfermedad. Las calificaciones promedio para las enfermedades el 15 de mayo fueron más bajas (P <0.10) con el té aireado (calificación = 2) que con el agua de lluvia (calificación = 2.6), el lixiviado (calificación = 2.6) y el vermicompost (calificación = 2.8). El té aireado también redujo las calificaciones para las enfermedades que se efectuaron el 21 de mayo; sin embargo, la incidencia de enfermedades al final de la temporada (31 de mayo) no se vio influida por el tratamiento. El té dejado en reposo (inmerso, empapado, impregnado), el lixiviado y el vermicompost no pudieron reducir la incidencia de enfermedades por debajo de la del agua de lluvia. El número de frutos, pero no el peso, se vio influido (P <0.05) por los tratamientos, y el mayor número de frutos (23 frutos/parcela) se obtuvo con el lixiviado. El número de frutos con el lixiviado fue mayor que con todos los otros tratamientos, excepto con el vermicompost (20 frutos/parcela). Si bien los resultados no fueron concluyentes, en términos de supresión de enfermedades, el mayor número de frutos con el lixiviado de vermicompost indicó que esta enmienda de fácil elaboración e implementación puede ser beneficiosa para la producción de pepino.

Introducción

Las enfermedades, condiciones anormales que afectan a un organismo, son uno de los principales factores que reducen el rendimiento de los cultivos en la agricultura. Dos de los principales agentes patógenos, las bacterias y los hongos, se propagan por medio de esporas o partículas similares a esporas, que se posan en la superficie de las hojas y, en las condiciones adecuadas, germinan e infectan la planta. Las plantas infectadas muestran un retardo en el crecimiento, una disminución en el rendimiento y, a menudo, síntomas visibles como decoloración.

Estas enfermedades por lo general son difíciles o imposibles de combatir una vez que las plantas están infectadas; por tanto, los productores deben tratar de reducir la incidencia y la propagación de las enfermedades. Esto puede hacerse de varias maneras. En la agricultura convencional moderna, a menudo se utiliza biocidas químicos para matar a los organismos y vectores de la enfermedad antes de que aparezca la infección. Sin embargo, los biocidas tienen varias desventajas que con frecuencia hacen que no puedan utilizarse para los sistemas agrícolas pequeños y sostenibles del mundo en desarrollo. En primer lugar, suelen ser prohibitivamente caros para los pequeños productores.  En segundo lugar, muchos organismos causantes de enfermedades pueden adaptarse a los biocidas químicos, haciéndolos ineficaces en cuestión de años. En tercer lugar, las consecuencias biológicas de la aplicación de biocidas por lo general los hacen mucho más perjudiciales que útiles, especialmente en sistemas que dependen bastante del mundo natural para el ciclo de los nutrientes, la supresión de enfermedades y otros servicios vitales del ecosistema.

Investigaciones recientes han demostrado que se puede utilizar un gran número de microorganismos beneficiosos para combatir los agentes causantes de enfermedades (Lowenfels, 2006). En el caso de las bacterias y los hongos que infectan la superficie foliar, el cultivo de una comunidad sana de microorganismos beneficiosos en la filósfera ha demostrado ser eficaz para protegerse de las enfermedades (Ingham, 2003). Estos microorganismos beneficiosos actúan al desplazar a los agentes causantes de la enfermedad en el espacio de la superficie foliar y en los exudados de la planta (Ingham, 2003). Una serie de productos de pulverización/aerosoles (sprays) comerciales emplean microorganismos beneficiosos para suprimir enfermedades específicas (Nufarm, 2011). Se ha sugerido que los aerosoles compuestos por té de vermicompost son una alternativa de bajo costo apropiada para los pequeños productores. Los tés de compost albergan una rica diversidad de microorganismos beneficiosos que, al aplicarlos a la superficie de las hojas en concentraciones suficientes, pueden ser eficaces para prevenir la infección de enfermedades (Ingham, 2003).

Nuestro objetivo fue evaluar varias soluciones de pulverización de vermicompost (véase en la sección de Materiales y Métodos más adelante la lista completa de tratamientos), variando en la facilidad de producción, para la supresión de enfermedades y la producción de hortalizas.

Escogimos el pepino como cultivo hortícola porque las cucurbitáceas representan un importante cultivo hortícola que también es bastante susceptible a distintas enfermedades vegetales. Por medio de esta investigación esperamos comprender la utilidad de los tés de vermicompost de producción casera y de bajo costo para suprimir enfermedades fúngicas y bacterianas de los cultivos.

Métodos

Materiales:

• Agua de lluvia

• Vermicompost terminado, curado y colado

• Vermicompost no terminado (parcialmente descompuesto), sin colar

• 16.1 g de semillas de Cucumis sativus 'Marketmore 76'

• Bomba de aire Tetra whisper 10-30, piedra difusora, tubo de plástico y bomba de circulación de agua

• Varilla agitadora

• 4 cubos (baldes) de cinco galones

• 4 aplicadores pulverizadores

• Melaza de caña de azúcar

• Fertilizante genérico (8-2-8)

Historia de campo

El campo experimental se encontraba  en ECHO, en el suroeste de Florida (17391 Durrance Rd. Ft Myers, FL 33917), detrás del banco de forraje y del área de cultivos hortícolas. El campo tenía 7 camas elevadas que se habían dejado en barbecho con un cultivo de cobertura durante varias temporadas antes del ensayo. Debido a esto, la preparación del campo fue mínima, pero el campo necesitó algo de desmalezado antes de la siembra.

Diseño del experimento

El campo de 40 x 42 pies se dividió en 25 parcelas (camas elevadas) para que alcanzaran cinco tratamientos replicados cinco veces. Se utilizó un diseño de aleatorio de bloques completos donde cada una de las cinco réplicas consistía de un bloque de espacio compuesto por cinco parcelas. Dentro de un bloque (réplica del tratamiento), cada uno de los cinco tratamientos se asignó aleatoriamente a una de las cinco parcelas que medían 5.5 pies (1.5 m) de longitud y  3 pies (1 m) de ancho. Se sembraron surcos de protección a lo largo de las camas al norte y al sur de campo experimental para minimizar el efecto de borde. Se marcaron pasillos entre cada parcela para facilitar el manejo y la cosecha.

Tratamientos

1. Aerosol foliar de té aeróbico macerado- Este té de compost siguió el método del "cubo generador de burbujas" descrito en el libro de Lowenfels “Teaming With Microbes” y se hizo con vermicompost acabado y colado (2 tazas/2.5 gal). Se mezcló 1 cucharadita de melaza para alimentar a los microbios del compost. La bomba de aire, la piedra difusora y el circulador permitieron la permeación continua de oxígeno durante todo el proceso de maceración. Esta solución despedía un olor ligeramente dulce al final del proceso de elaboración de 24 horas.  Este tratamiento fue recomendado por un experto en la materia, Ingam (2003).
2. Aerosol foliar de té no macerado dejado en remojo– Este aerosol se hizo utilizando el mismo compost del aerosol foliar aeróbico, pero se dejó en remojo sin melaza ni aireación continua. La solución de extracto se agitó a mano una vez al día. Para un diseño simple de un circulador de té de compost, ver Mickelson (2008).  Esta solución despedía un olor neutro al final de un proceso de remojo de 24 horas. Incluimos este tratamiento reconociendo que la bomba de aire y el equipo relacionado para hacer té aeróbico macerado pueden no estar fácilmente disponibles en muchos de los países atendidos por los miembros de la red de ECHO.
3. Aerosol foliar de lixiviados - Esta solución se preparó remojando vermicompost no terminado y sin colar en agua de lluvia y agitado una vez. Esto se diseñó para replicar las condiciones que crean el lixiviado, la escorrentía de los contenedores de lombricompost, pero en proporciones de compost:agua idénticas a las del té y el extracto. Esta solución despedía un olor desagradable al final de un proceso de remojo de 24 horas.
4. Aerosol foliar con agua de lluvia (control 1) - Las parcelas de control se rociaron con agua de lluvia del mismo barril de agua de lluvia utilizado para hacer las soluciones de té.
5. Aplicación de vermicompost en el suelo (control 2) - Se aplicó 1 taza bien llena de vermicompost terminado y colado en cada hoyo durante la siembra para inocular la parcela con microorganismos beneficiosos. Además, se agregó 1 taza a lo largo del área en la primera fecha de aplicación del aerosol que se roció. Este tratamiento se roció con agua de lluvia en el mismo horario que los otros tratamientos. Como segundo control, este tratamiento hizo posible comparar la supresión de enfermedades y los rendimientos de las aplicaciones foliares versus las aplicaciones de vermicompost incorporado al suelo.

Para cada uno de los tratamientos anteriores aplicados como aerosol, rociamos aproximadamente 1 l/tratamiento (250 ml/parcela) durante las dos primeras aplicaciones. Después, una vez que las plantas se establecieron con una gran cantidad de biomasa, rociamos unos 2.25 l/tratamiento (450 ml/parcela).

Establecimiento de ensayo (Figura 2):

El estudio se hizo durante la primavera de 2011. El fertilizante [8-2-8 (8%N-2%P-8%P)] se aplicó el 10 de marzo a una proporción de 1 libra/parcela. Esta proporción de fertilizante resultó ser el doble de la apropiada y se aplicó demasiado cerca de las semillas. Como resultado, la primera siembra fracasó, ya que las plántulas resultantes fueron afectadas negativamente por quemaduras por sal. Así, la primera aplicación de fertilizante del 10 de marzo se consideró una aplicación pre-siembra para un evento de resiembra la semana siguiente, el 15 de marzo. A fin de preparar el campo para la resiembra, se rastrillaron las camas (para distribuir uniformemente el fertilizante), pero no se añadió abono adicional.

Las semillas de pepino se sembraron en surcos dobles, con los dos surcos separados 18 pulgadas, a una proporción de tres semillas por lugar de siembra. Dos semanas más tarde, se ralearon a una planta por lugar de siembra. El espacio resultante entre los surcos de plantas era de 18 pulgadas. Se agregó mulch de heno fresco durante la siembra y periódicamente a lo largo del sendero.

La accesión de pepino sembrada fue Cucumis sativus 'Marketmore 76' (08074-081a). Esta accesión es resistente a una serie de enfermedades que hacen particularmente difícil la producción de cucurbitáceas en Florida, como el virus del mosaico del pepino, el mildiú velloso, el mildiú polvoroso y la sarna. Esta variedad tarda 68 días en madurar y produce frutos cilíndricos de color verde oscuro uniforme, ideales para encurtido.

Manejo del ensayo

Fertilización: Después de la aplicación de fertilizante del 10 de marzo, las parcelas se abonaron dos veces más (13 de abril y 16 de mayo) a una proporción de 0.5 libras/parcela.

Aplicación del tratamiento: Los tratamientos foliares se aplicaron cada 2 semanas una vez que las plantas de pepino alcanzaron las 3 semanas de edad. Todas los aerosoles de té de compost se maceraron (reposaron) durante 24 horas y luego se aplicaron inmediatamente. La hora del día para cada evento de rociado fue entre las 4PM y las 6PM.

Riego: Las plantas se regaron tarde de por medio con riego por aspersión a fin de crear las condiciones ideales para la germinación de esporas e  infección de mildiú lanoso. (Pundt, 2011) Se utilizó el riego por goteo durante las semanas especialmente secas para regar el campo.

Desmalezado: La presencia y la propagación del coyolillo (Cyperus sp.) y de la paragüitas (Hydrocotyle sp.) necesitaba un desmalezado regular. Las malezas fueron arrancadas a mano principalmente por voluntarios por la tarde y resultó ser un trabajo intensivo. El desmalezado final de la parcela lo hizo un equipo de trabajo grande después de que las malezas crecieron por encima de las plantas de pepino. Los pepinos se deterioraron rápidamente después de este desmalezado, probablemente debido a escaldaduras solares por la pérdida de la cobertura de sombra.

Recopilación de datos

Los niveles de enfermedad se registraron seis veces a lo largo de la temporada de crecimiento, y se registraron como estimaciones del porcentaje de área foliar afectada en plantas típicas en cada parcela, en una escala de 1 a 10 (10 siendo el 100% de cobertura de la enfermedad).  Los frutos de cada parcela se registraron en las mismas seis fechas comenzando el 5 de mayo de 11 y terminando el 31 de mayo de 2011, y la producción de frutos de cada parcela se pesó en las últimas cinco fechas. Sólo se cosecharon los frutos de tamaño comercializable (8 pulgadas de largo y menos de 1.5 de diámetro) y/o los de calidad para el consumo humano. Los frutos se pesaron el mismo día o el día después de la cosecha. Los datos se sometieron a un análisis de la varianza con el programa SPSS.

Resultados

Clasificación de las enfermedades

Hasta el 26 de mayo de 2011, las escalas de calificación para las enfermedades eran bastante bajas (Tabla 1). Las escalas de calificación menores a 3 indican que menos del 30 % de la superficie foliar manifestaba síntomas de enfermedad.

Se encontraron diferencias significativas entre las escalas de calificación de las enfermedades de algunos grupos al nivel de confianza p=0.10 para la tercera y cuarta fecha de recolección de datos.  El 5 de mayo de 2011, la escala de calificación de las enfermedades con el té aeróbico fue estadísticamente menor que con el lixiviado y los dos tratamientos de control (vermicompost y agua de lluvia).  Sin embargo, el 15 de mayo, el té aeróbico no había controlado la incidencia de enfermedades por debajo de la del vermicompost y el agua de lluvia. Tanto en el momento de determinar la escala de calificación del 5 como del 15 de mayo, dichas escalas de calificación de enfermedades fueron menores con el té aeróbico que con el lixiviado de vermicompost. En general, el té aeróbico mostró el mejor rendimiento en cuanto a la supresión de enfermedades al principio de la temporada. Sin embargo, al final de la temporada, la incidencia de enfermedades fue similar con todos los tratamientos

Producción de frutos

Los tratamientos de aerosol de vermicompost influyeron sobre el número de frutos (Tabla 2 y Figura 3), pero no sobre su peso. Con respecto al número de frutos, sólo el rendimiento total de la temporada fue influido por los tratamientos. El número de frutos comercializables de la temporada total fue mayor con el lixiviado de lombriz que con el agua de lluvia, el té aeróbico y el té remojado. El lixiviado resultó en una cantidad  de frutos similar al del vermicompost, lo que indica que no hubo ninguna ventaja en términos de rendimiento de los aerosoles rociados en las hojas con respecto a la aplicación de vermicompost en el suelo.

Conclusión

Nuestros datos en general no fueron concluyentes. Los tés aireados mostraron algún beneficio sobre los controles y el lixiviado de lombrices en la supresión de enfermedades durante al menos una parte de la temporada de cosecha. Sin embargo, el efecto de supresión de la enfermedad no se mantuvo hasta el final del periodo de estudio. Además, la supresión de la enfermedad no se tradujo en mayores rendimientos, lo que indica que la presión de las enfermedades quizás no haya sido suficiente para limitar el rendimiento. En cuanto a las pulverizaciones de té de vermicompost, los resultados de este estudio no fueron lo suficientemente convincentes como para sacar conclusiones firmes.

Sería útil hacer ensayos a más largo plazo en esta área. Los estudios futuros deberían incluir datos numéricos relacionados con la diversidad microbiana y las concentraciones en las soluciones de té, ya que creemos que serían útiles para ayudar a entender los resultados experimentales.

Nos sorprendió el aumento considerable de la cantidad de frutos con el tratamiento con lixiviados. Este resultado fue inesperado y quizás merezca estudios adicionales. Tal vez se pueda mejorar la producción de hortalizas con una enmienda derivada del vermicompost (lixiviado) que sea más fácil de producir que los tés macerados. Sería interesante comparar el lixiviado aplicado a las hojas con las aplicaciones al suelo. Los resultados con cualquiera de los dos métodos de aplicación dependerían probablemente de la proporción entre el agua de lluvia y el vermicompost.

Citar como:

Myers, K.J. y N.P. Elhardt. 2011. Pulverizaciones de té de vermicompost para controlar enfermedades en Cucumis sativus 'Marketmore 76'. Notas de investigación de ECHO 1(2).

Literatura citada