Introducción

El cultivo del banano en América Latina se destina principalmente para la exportación, por lo que es una actividad generadora de divisas para los países productores. En Costa Rica, las áreas dedicadas a la exportación alcanzan las 40 0000 ha, lo cual brinda empleo directo a cerca de 40 000 personas y genera alrededor de 100 000 empleos indirectos. Esto demuestra la relevancia del cultivo de banano en la economía del país; por lo tanto, resulta importante brindar condiciones para un manejo agronómico óptimo, con el objetivo de lograr una mayor eficacia en el proceso de producción (^{Corporación Bananera Nacional, 2020}).

Para asegurarse una planta de calidad en el campo, los productores han optado por sembrar plantas de banano reproducidas de manera in vitro mediante el cultivo de meristemos, el cual garantiza que las plántulas estén libres de plagas y enfermedades. En este método, es importante que, en las etapas de aclimatación y de almácigo, se utilice un sustrato de calidad que mantenga la sanidad y propicie un buen crecimiento. De lo contrario, el sustrato puede convertirse en una fuente de inóculo para diferentes fitopatógenos del suelo, como Fusarium oxysporum f. sp. cubense, el cual es difícil de combatir en campo (^{Sánchez Romero, 2021}).

Una alternativa que puede utilizarse como sustrato para plantas provenientes de la reproducción in vitro de banano y otras musáceas es el lombricompost, un abono orgánico producido a partir de los residuos orgánicos que consume la lombriz roja californiana (Eisenia foetida) (^{Álvarez González, 2016}). El lombricompost ofrece diferentes ventajas, como el aporte de nutrientes, la mejora en la aireación del suelo y la aceleración del crecimiento de las plantas. Además, facilita el desarrollo del sistema radical y aumenta la cantidad y diversidad microbiológica, lo que favorece el reciclaje de nutrientes y el control de enfermedades (^{Blouin et al., 2019}).

Se considera importante investigar opciones de sustratos para la producción de banano en la etapa de vivero que contribuyan a acelerar el crecimiento de las plantas y que, a su vez, permitan disminuir los costos de producción, como una alternativa al alto costo de los fertilizantes sintéticos utilizados en las diferentes etapas. El objetivo de esta investigación fue evaluar el efecto del lombricompost sobre el crecimiento y desarrollo de plantas de banano cv. Gros Michel (Musa AAA) en etapa de vivero.

Materiales y métodos

La investigación se llevó a cabo en la Sede del Atlántico de la Universidad de Costa Rica, en Turrialba, Costa Rica (9° 54' 05" latitud norte; 83° 40' 20" longitud oeste), a una altitud de 610 m s. n. m. Esta zona se clasifica, según las zonas de vida de Holdridge, como bosque muy húmedo tropical (bmh-T), donde la precipitación anual es de 3000 mm, bien distribuidos; la temperatura ambiental oscila entre los 18 °C y 27 °C, y la humedad relativa es superior al 80 % (^{Slon Campos, 2013}). La Sede del Atlántico posee una lechería de ganado vacuno que cuenta con la infraestructura necesaria para la elaboración del lombricompost a partir de excretas del ganado.

Se prepararon sustratos con suelo estéril, arena de río y lombricompost obtenido de dos procesos de producción distintos, denominados “anticipado” (A) y “postergado” (P). Esto se produjeron mediante el lombricompost de excrementos vacunos de la raza Jersey de la lechería de la Sede del Atlántico de la Universidad de Costa Rica. El proceso se ejecutó con la lombriz roja californiana (Eisenia foetida), durante doce semanas. La diferencia entre los procesos radicó en el momento de la cosecha: el postergado se recolectó en su totalidad 14 semanas después del inicio del proceso, mientras que en el anticipado se realizaron cosechas superficiales semanales a partir de la octava semana. Las características químicas de ambos procesos se presentan en el Cuadro 1.

El suelo utilizado en este ensayo se obtuvo de una finca ganadera ubicada en la comunidad de Sitio de Mata, en el cantón de Turrialba, Cartago, Costa Rica. Sus características químicas se presentan en el Cuadro 2.

Los lombricompost fueron tamizados con una malla de cinco milímetros para descartar materiales extraños antes de su mezcla con el abono. Posteriormente, se prepararon los sustratos en bolsas de polietileno perforadas de 15 × 20 cm (volumen: 1430 cm³), siguiendo las proporciones (v/v) indicadas en el Cuadro 3. Las bolsas se colocaron a 25 cm de distancia entre sí sobre una mesa de cemento en el vivero de la universidad. Luego, se sembraron las plantas de banano Gros Michel (Musa AAA), cultivadas in vitro en su etapa de aclimatación en fase IV, procedentes del laboratorio de cultivo de tejidos de la Corporación Bananera Nacional.

Durante el ensayo, la altura de la planta (cm) se midió con una cinta métrica desde la base del pseudotallo hasta el vértice de la hoja más reciente. Para el número de hojas emitidas y el área foliar (cm²), se tomó la hoja más reciente y se aplicó la ecuación 1.

Área foliar = largo × ancho × 0,8 (1)

La emisión foliar se evaluó marcando la hoja n.º 1 al inicio del ensayo y, luego de cada evaluación, se contaron las hojas emitidas. El diámetro del pseudotallo (cm) se midió en su base. En la semana 10, se determinó el nivel de clorofila (n = 15) con el medidor SPAD 502 Plus. Después de la siembra, las plantas de banano se regaron tres veces por semana para mantener la humedad del sustrato.

Resultados

Altura de planta

La incorporación de lombricompost en el sustrato favoreció el crecimiento de las plantas en altura. Se observaron diferencias en la interacción tratamiento por semana (p < 0,0001), independientemente de la dosis, con respecto al tratamiento sin lombricompost (T1). Al final del ensayo (semana 10), las plantas promediaron alturas de 19,4 cm ± 0,3 para el T2; 19,3 cm ± 0,2 para el T3; 19,4 ± 0,5 para el T4; 18,9 cm ± 0,5 para el T5, y 19,4 ± 0,9 para el T6. En el T7, la altura de las plantas fue de 17,3 ± 0,2, mientras que en el tratamiento testigo (T1) fue de 6,6 cm ± 0,2 (Figura 1).

Figura 1 Altura de las plantas (cm) de banano (Musa AAA cv. Gros Michel) durante 10 semanas en vivero. Universidad de Costa Rica, Turrialba, Costa Rica, julio-setiembre, 2022. 

Número de hojas

El número de hojas mostró diferencias significativas en la interacción tratamiento por semana (p < 0,0001). El número aumentó con el paso de las semanas en todos los tratamientos con lombricompost (T2, T3, T4, T5, T6 y T7) (Figura 2), cuyas plantas alcanzaron la mayor cantidad (6,5 hojas) en la semana 8. Durante el experimento, el número de hojas fue similar entre los tratamientos con lombricompost. Por el contrario, el T1 presentó la menor cantidad de hojas desde la semana 2 hasta la semana 10.

Figura 2 Número de hojas de las plantas de banano (Musa AAA cv. Gros Michel) durante 10 semanas en vivero. Universidad de Costa Rica, Turrialba, Costa Rica, julio-setiembre, 2022. 

Emisión y área foliar

Para el área foliar, se observaron diferencias significativas en la interacción tratamiento por semana (p < 0,0001). En los tratamientos T2 (10 % A), T3 (10 % P), T4 (25 % A), T5 (25 % P) y T6 (30 % A), el área foliar aumentó cada semana hasta superar los 260 cm² en la semana 10 (Figura 3). El T7 (30 % P) también mostró un incremento semanal; sin embargo, a partir de la semana 4, presentó valores inferiores en comparación con los demás tratamientos con lombricompost. Al final del ensayo, no superó los 180 cm2 y registró la menor área foliar entre los tratamientos con lombricompost.

Figura 3 Área foliar (cm²) de las plantas de banano (Musa AAA cv. Gros Michel) durante 10 semanas en vivero. Universidad de Costa Rica, Turrialba, Costa Rica, julio-setiembre, 2022. 

La emisión foliar presentó diferencias significativas en la interacción tratamiento por semana (p < 0,0001). Se observó un aumento de la semana 2 a la 4 y de la 8 a la 10, mientras que de la 4 a la 8 se registró una disminución (Figura 4). Las semanas 4 y 10 fueron las de mayor emisión foliar en las plantas. Por ejemplo, en la semana 4, se obtuvo 2,5 hojas ± 0,07 para el T2; 2,5 hojas ± 0,05 para el T3; 2,6 hojas ± 0,05 para el T4; 2,6 hojas ± 0,03 para el T5; 2,6 hojas ± 0,02 para el T6, y 2,4 hojas ± 0,05 para el T7. En la semana 10, los valores fueron 2,3 hojas ± 0,09 para el T2; 2,3 hojas ± 0,09 para el T3; 2,6 hojas ± 0,02 para el T4; 2,5 hojas ± 0,07 para el T5; 2,5 hojas ± 0,2 para el T6, y 2,9 hojas ± 0,1 para el T7. Este último tratamiento obtuvo la mayor emisión foliar de todos los evaluados.

Figura 4 Emisión foliar de las plantas de banano (Musa AAA cv. Gros Michel) durante 10 semanas en vivero. Universidad de Costa Rica, Turrialba, Costa Rica, julio-setiembre, 2022. 

Diámetro de pseudotallo

Se observaron diferencias significativas en la interacción tratamiento por semana (p < 0,0001) en el diámetro del pseudotallo de las plantas. Los tratamientos T2 (10 % A), T3 (10 % P), T4 (25 % A), T5 (25 % P) y T6 (30 % A) mantuvieron diámetros similares entre sí a lo largo del experimento, con valores entre 2,0 y 2,3 cm. Sin embargo, a partir de la semana 8, las plantas del tratamiento T7 (30 % P) presentaron un crecimiento superior en el diámetro del pseudotallo, que alcanzó un promedio de 2,6 cm ± 0,06 (Figura 5).

Figura 5 Diámetro del pseudotallo (cm) de las plantas de banano (Musa AAA cv. Gros Michel) durante 10 semanas en vivero. Universidad de Costa Rica, Turrialba, Costa Rica, julio-setiembre, 2022. 

Nivel de clorofila

Las mediciones de clorofila de las plantas realizadas en la semana 8 del experimento se presentan en la Figura 6. Hubo diferencias significativas (p < 0,0001) en la medición SPAD entre los tratamientos. El análisis mostró pequeñas variaciones entre las dosis empleadas, pero los valores fueron estadísticamente similares entre sí. Los tratamientos con lombricompost registraron valores SPAD de 65,7 ± 1,05 para el T2; 67,8 ± 1,2 para el T3; 66,4 ± 0,41 para el T4; 64,9 ± 0,89 para el T5; 64,9 ± 0,61 para el T6, y 62,3 ± 1,67 para el T7. Estos valores fueron superiores a los del tratamiento testigo, que obtuvo 53 ± 2,34 (T1: 0 %).

Figura 6 Medición del contenido de clorofila (SPAD) de la hoja n.º 1 de las plantas de banano (Musa AAA cv. Gros Michel) en la semana 10 del ensayo. Universidad de Costa Rica, Turrialba, Costa Rica, julio-setiembre, 2022. 

Discusión

Las plantas de banano tratadas con lombricompost mostraron un mayor crecimiento en comparación con las plantas del tratamiento testigo (T1: 0 %). Esto concuerda con estudios de otros autores que han demostrado que el uso de lombricompost estimula el crecimiento de las plantas (^{Durán-Umaña & Henríquez-Henríquez, 2010}; ^{Sánchez Romero, 2021}; ^{Uribe-Lorío et al., 2014}). Los tratamientos T2 (10 % A), T3 (10 % P), T4 (25 % A), T5 (25 % P) y T6 (30 % A) presentaron un comportamiento similar en el crecimiento y desarrollo de las plantas de banano en las variables altura, número de hojas, emisión foliar y diámetro del pseudotallo.

Las plantas del tratamiento T7 (30 % P) mostraron una morfología atípica, ya que fue el tratamiento que obtuvo la menor altura y área foliar, pero presentó la mayor emisión foliar y diámetro del pseudotallo en comparación con los demás tratamientos, junto con un acortamiento de entrenudos (arrepollamiento), los cuales son síntomas de estrés en el cultivo de banano (^{Domingues Lima et al., 2022}; ^{Ferreira Gomes et al., 2002}). La conductividad eléctrica del lombricompost postergado alcanzó hasta 15,5 dS/m (Cuadro 1), mientras que el límite recomendado por ^{Henríquez Henríquez y Cabalceta Aguilar (2012}) es 4 dS/m. Esta condición podría haber sido la causa de la toxicidad observada, debido a los cambios que las plantas experimentaron para adaptarse al estrés salino del suelo (^{Miranda et al., 2017}; ^{Taleisnik, 2017}).

La altura de las plantas de los tratamientos T2 (10 % A), T3 (10 % P), T4 (25 % A), T5 (25 % P) y T6 (30 % A) superó los 19 cm, lo que indica que el lombricompost estimuló el desarrollo de la biomasa aérea, por el aporte de nutrientes y estimuladores de crecimiento que favorecieron el desarrollo de las plantas (^{Awad-Allah & Khalil, 2019}; ^{Durango Cabanilla et al., 2017}).

Todos los tratamientos, excepto el T1: 0 %, mantuvieron un número de hojas y emisión foliar similar a otros estudios realizados en Turrialba, Costa Rica (Figuras 2 y 4). Por ejemplo, ^{Pérez Valdivia (2012}) reportó un número de hojas de 6,7 hojas a la semana 9 después del trasplante y una emisión foliar de 1,8 hojas, mientras que ^{Sánchez Romero (2021}) registró 1,7 hojas cada dos semanas. Sin embargo, el tratamiento T7 (30 % P) mostró una aceleración en la emisión de hojas en la semana 10 del experimento; además, presentó la menor área foliar entre los tratamientos analizados (Figura 3). Ambos hallazgos sugieren que dicha dosis tuvo efectos fitotóxicos en las plantas debido al estrés salino.

Los resultados de los diámetros de pseudotallo obtenidos en esta investigación (Figura 5) fueron similares a los reportados por ^{Quispe Aguilar (2019}), quien con diferentes técnicas de multiplicación de banano Gros Michel, registró diámetros de pseudotallo entre los 1,2 y 2,5 cm en la semana 10 en vivero. En otro estudio, se obtuvieron diámetros de pseudotallo entre 2,2-3,5 cm en fase de vivero al finalizar la investigación en la semana 8 (^{Arriola Vielman, 2019}), valores que fueron superiores a los obtenidos en este ensayo. Las plantas del tratamiento T7 (30 % P) presentaron el mayor diámetro del pseudotallo, lo que, sumado a las alteraciones en las demás variables, podría considerarse como parte de los síntomas de fitoxicidad asociados esta dosis.

Respecto al nivel de clorofila (Figura 6), las dosis de lombricompost empleadas en el experimento mostraron valores SPAD más altos que el tratamiento testigo. Diversos estudios han utilizado las lecturas de clorofila como un indicador de desarrollo; por ejemplo, ^{Hassan et al. (2022}) encontraron que los tratamientos con un 25 % y 50 % de lombricompost presentaron el mayor contenido de clorofila, y consiguieron lecturas SPAD de 39,5 y 35,9, respectivamente. Por su parte, ^{Cervantes Alava et al. (2019}) informaron valores SPAD entre los 38,7 y 45,9 en banano del clon Williams en condiciones de campo.

El Instituto Nacional de Transferencia de Tecnología Agropecuaria (INTA) emplea los criterios de altura, número de hojas y verdor de las hojas para determinar si las plantas de banano son aptas para el trasplante a campo. Estos criterios se cumplen cuando las plantas alcanzan 25 cm de altura y tienen al menos cuatro hojas formadas (G. Ortiz, comunicación personal, 4 de febrero, 2022). Al cabo de las 10 semanas de la investigación, ningún tratamiento alcanzó los 25 cm de altura, pero sí el número de hojas y un buen verdor, evidenciado por las mediciones SPAD.

Conclusiones

El uso de lombricompost como sustrato mejoró significativamente el crecimiento de las plantas de banano. Los hallazgos obtenidos indican que este abono puede ser una alternativa para la producción de plantas de banano Gros Michel (Musa AAA) en etapa de vivero. Se evidenció que las dosis más bajas de lombricompost (10 % anticipado y 10 % postergado) obtuvieron los mejores resultados sobre el desarrollo de las plantas de banano, mientras que los tratamientos con las dosis más altas experimentaron efectos fitotóxicos.

Antes de utilizar un abono orgánico como sustrato, se recomienda llevar a cabo experimentos para identificar las dosis que puedan ser tóxicas, así como un análisis económico que determine la viabilidad de la aplicación del lombricompost a nivel de productor.

Conflicto de intereses

Los autores declaran que no hay conflicto de intereses.