Se determinó el efecto fisicoquímico de diez mezclas de sustratos para la producción de almácigos hortícolas en la zona de Guanacaste. Se realizaron mezclas de 50% bocashi, compost y lombricompost con 25% de fibra coco, granza, arena y suelo solarizado. Entre las variables físicas se midieron granulometría, % retención de agua, porosidad total y densidad de masa, así mismo se realizó un análisis de extracto de pasta saturada y su efecto en plantas de tomate (Solanum lycopersicum). Se encontró que las mezclas con materiales orgánicos presentaron una relación proporcional con la porosidad y la capacidad de retención de agua, la granulometría presentó un 40% entre los diámetros 8,0 mm – 2,0 mm entre las mezclas de abonos orgánicos mientras que las mezclas de suelo presentaron un 75% entre 2,0 mm y 0,25 mm, la consistencia de adobe mostró en menor extracción en las mezclas con arena y suelo solarizado. Se concluye que las mezclas con fibra de coco y granza, brindaron la mayor porosidad en los sustratos. Por el contrario las mezclas con arena-suelo proporcionaron la menor porosidad y mayor densidad de masa. Además, los sustratos con mayor densidad de masa presentaron el menor crecimiento de raíz y una menor consistencia del adobe, el peat moss manifestó las concentraciones más bajas de nutrientes en comparación al resto de las mezclas.
The effect of ten physicochemical substrate mixtures was determined for the production of vegetable seedlings in the Guanacaste area. There were 50% bocashi mixtures, compost and vermicompost with 25% coconut fiber, pellets, sand and soil solarization. The variables measured were physical granulometry,% retention of water, porosity and bulk density, also was analyzed saturated paste extract and its effect on tomato (Solanum lycopersicum) plants. It was found that mixtures with organic materials showed a proportional relationship with the porosity and water holding capacity, particle size 40% showed diameters between 8.0 mm - 2.0 mm between the mixtures whereas manure soil mixtures showed 75% between 2.0 mm and 0.25 mm. The adobe consistency extraction was lesser in mixtures with sand and soil solarized. We concluded that mixtures with coconut husk fiber provided the higher porosity in substrates. By contrast, the ground sand mixtures provided the less porosity and higher bulk density. Furthermore, substrates with higher mass density had the lowest root growth and less consistency of adobe, the peat moss showed lower concentrations of nutrients compared to other mixtures.
Los almácigos son una herramienta esencial en el desarrollo de la producción hortícola, los costos y la disposición de las materias primas para su elaboración incentiva la búsqueda de alternativas que cumplan los requerimientos necesarios para el desarrollo de plántulas. Los abonos orgánicos ]]>
Las propiedades físicas y químicas de un sustrato deben de brindar un nivel balanceado ]]>
Cabrera (1998) determinó que ]]>
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Así mismo, entre los aspectos de un análisis de porosidad total Dresboll (2008) mencionó que existen dos tipos de espacios porosos, el primero se encuentra entre las partículas y el segundo está determinado por la geometría que presenta cada partícula. La geometría de las mismas es un factor a considerar en la determinación de difusividad de gas y trasporte de agua, así como la presencia de diferentes poros en cada sustrato, dadas estas circunstancias es adecuado realizar un análisis ]]>
La granulometría se define como la repartición de tamaño de las partículas que conforman un sustrato (Díaz 2004). Calderón y Villanueva (2003) mencionan que la importancia de cuantificar el tamaño de las partículas está ligada a una correlación directa con el tamaño de los poros situados ]]>
Por otro lado, Richmond (2010) encontró que la aplicación de abonos orgánicos a las mezclas de sustratos brinda un mejor desarrollo en las plántulas, ya que mejora sus propiedades químicas. Además Molina (2011) mencionó que la interpretación de las concentraciones de un análisis de ]]>
Choi et al. (2008) determinaron que los contenidos de Na+ y K+ en los sustratos que contienen peat moss son bajos, mientras los que tienen mayor contenido de fibra de coco presentan un aumento en la conductividad eléctrica. Hamnan ]]>
Debido a que no existe investigación sobre caracterizaciones fisicoquímicas en sustratos hortícolas en la zona, se realizó el presente ]]>
Materiales y métodos
Se seleccionó ]]>
tabla 1). De estas materias primas, tres eran abonos orgánicos (Lombricompost, Compost, Bocashi), dos subproductos industriales (Fibra de coco, granza de arroz), un sustrato comercial (turba), suelo y arena desinfectada.
El 99% de las ]]>
Tabla 1, se usaron contenedores plásticos para medir el volumen requerido del sustrato.
Para los análisis químicos y físicos de los sustratos, se recolectaron 2 kg ]]>
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En los análisis físicos se midió porosidad total (%), capacidad de retención de humedad (%) y densidad de masa (g.ml-1). Se usó la metodología empleada por Quesada y Méndez (2005). Los sustratos se evaluaron antes de la siembra de los almácigos. La metodología utilizada para el análisis granulométrico es utilizada en la E.E.A.F.B.M.; ]]>
Para medir los contenidos nutricionales de los tratamientos, se usó la metodología de extracto de pastas saturada, empleada por Quesada y Méndez (2005). Los extractos se evaluaron en el Laboratorio de Suelo y Foliarles, del CIA. Se midieron: pH, CE, N-NH4+, N-NO3-, Ca, Mg, K, P, ]]>
Adicionalmente se realizó un ensayo en invernadero donde se midieron: longitud de tallo, este consistió en medir desde la parte inferior donde se encuentran las raíces, hasta el meristemo apical de las planta. Se evaluó a los 15, 22 y 29 dds. Longitud de raíz, comprendió en medir desde la parte inferior del tallo hasta el meristemo apical de la raíz más larga. (Para tomar este ]]>
Por otro lado, se confeccionó una escala visual que representó la cantidad y calidad de adobe completo cuando se extraía la planta de la celda. Se representó de la siguiente manera: 5 = se extrae 100% del adobe; 4 = se extrae el 90%; 3 = se extrae el 75%; 2 = se extrae el ]]>
El experimento se analizó con diferencias mínimas significativas (d.m.s) α = 0,01 y prueba de Kruskal Wallis α = 0,05, con el fin de determinar las modalidades de un factor cualitativo. Los cálculos de separaciones entre medias se efectuaron utilizando los programas ANAWIN e INFOSTAT. El diseño experimental fue un modelo irrestricto.
Resultados y discusión
Granulometría en mezcla de sustratos
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En la Figura 1, se muestran los porcentajes granulométricos obtenidos en las 10 mezclas de sustratos. La mezcla que presentó mayor porcentaje en el diámetro de 2,0 a 8,0 mm, fue la mezcla 50% Compost + Lombricompost + Granza (50CLG), con un 41% más partículas que el testigo (100%Peat Moss); mientras que los tratamientos con el menor porcentaje de diámetro fueron: 50% Bocashi + Arena + Suelo (50BAS); 50% Lombricompost + Arena + Suelo (50LAS); 50% Compost + Arena ]]>
El tamaño granulométrico de los sustratos, está definido por las materias primas (Vargas et al. 2008, Quesada 2004). Los sustratos granza de arroz y fibra de coco presentarón una granulometría entre 8,0 - 2,0 mm. El tratamiento 50% Compost + Lombricompost + Granza (50CLG) presentó un mayor porcentaje ]]>
El tratamiento ]]>
Las partículas con diámetro de 0,25 – 0,5 mm, se presentaron en la mezcla 50% Bocashi + Arena + Suelo (50BAS) con un 10,95% más que el testigo. Con el diámetro de partícula < 0,25 mm, se encontró que el tratamiento 50% Bocashi + Lombricompost ]]>
Porosidad total, densidad de masa y capacidad de retención de humedad en mezcla de sustratos.
El sustrato 100PM fue el que presentó el mayor porcentaje de porosidad, y difiere estadísticamente de todos los demás tratamientos. Sin embargo, los tratamientos que presentaron contenidos de fibra de coco y granza en la mezcla, no presentaron diferencias significativas, ]]>
Tabla 3). Los resultados coinciden con Pire y Pereira (2003), donde encontraron que los sustratos de fibra de coco y granza de arroz presentaron valores altos de porosidad total (80-85%), siendo lo contrario en las mezclas de suelo y arena. La porosidad concuerda con la porosidad ideal determinada por Iskander (2002) y Quesada (2004), el cual, establecen que un sustrato hortícola debe poseer entre un 70-85% en su porosidad total.
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La porosidad es proporcional a la granulometría, mostrando que las partículas entre 8,0 mm – 2,0 mm, se presentan en mayor porcentaje en las mezclas con contenidos de fibra de coco y granza (Figura 1), revelando que fueron las responsables de presentar alta porosidad en la mezclas. Los resultados concuerdan con las investigaciones realizadas por Quesada y Méndez (2005), donde establecieron que la porosidad aumenta a ]]>
Por otro lado, el análisis de varianza (α = 0,01) mostró diferencias significativas en la capacidad de retención de agua, en los tratamientos 50LCF, 50BCF y 50LBG, los cuales presentaron entre un 8 y 4% más retención que el testigo, mientras que las mezclas 50LAS, 50BAS, y 50CAS, obtuvieron la menor capacidad de retención, ]]>
tabla 1).
Los sustratos con retenciones de agua superiores al 50%, se consideran adecuados para un sustrato hortícola (Guzmán 2003 citado por Quesada y Méndez 2005, Iskander 2002), la mayoría de los sustratos coinciden con los parámetros de humedad establecidos por los autores, Sin ]]>
De la misma manera, los porcentajes de retención de humedad coinciden con la baja porosidad, determinando que a mayor porosidad en sustratos orgánicos hay ]]>
Figura 2). Esto coincide con Raviv et al. (2002) y Gutiérrez et al. (2011), donde determinaron que la porosidad y el tamaño medio de partícula (3,0 – 2,0 mm) en sustratos orgánicos, se encuentra directamente proporcional con la retención de agua.
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La densidad de masa o densidad aparente (por los mismos principios de medición en sustratos hortícolas) mostró en las mezclas 50BAS, 50CAS y 50LAS con un 89, 88% y 85% mayor respectivamente al compararlo con el testigo. Quesada (2012) citado por Garbanzo (2013), indicó que en mezclas de sustratos para almácigos es ideal que posea baja densidad de masa, ya que permite menos deformaciones en las bandejas y una mejor manipulación. ]]>
En la Figura 3, se encontró una correlación inversa (coe. -0,94) entre la porosidad y la densidad de masa. La mayoría de las mezclas presentaron que a una mayor porosidad total mostró una menor densidad de masa, a excepción de mezclas que presentan contenidos de arena y suelo.
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Variables químicas en mezclas de sustratos
En la tabla 4, se muestra los resultados de los análisis químicos de las mezclas de sustratos evaluados. En relación con la Conductividad Eléctrica (CE), se encontró que el tratamiento 50CAS y ]]>
-1), mientras que el resto de los tratamientos mostraron rangos muy altos. Los contenidos superiores a 3,5 dS.m-1 no son convenientes para el desarrollo de almácigos (Molina 2011, Quesada 2004), ya que pueden tener efectos vegetativos en el crecimiento de raíces y desarrollo de las plántulas. El Bocashi y el Lombricompost son los responsables de la alta CE (Pérez et al. 2008), por eso los tratamientos que tenían en la mezcla 50% Bocashi y 50% ]]>
-1).
Con referencia al pH, se encontró que el tratamiento 50LAS, 50LBG, 50LCF, 50CLG y 50CBF mostraron pH mayores a 6,5, mientras que el resto de los tratamientos presentaron pH óptimos entre 6,0 y 6,5. Los pH altos podrían afectar la absorción de micronutrientes (Molina ]]>
E. foetida) secreta carbonato de calcio por una glándula especializada, produciendo ]]>
En relación con N-NH4+ las mezclas 50LCF, 50LAS y 100PM presentaron condiciones óptimas entre 0 y 20 mg.l-1 (Tabla 4), el resto de los tratamientos ]]>
3-, se encontró en los tratamientos 50LAS, 50LCF y 50CAS presentaron concentraciones altas (> 200 mg.l-1), siendo el tratamiento 50CLG el que presentó condiciones óptimas entre 100- 200 mg.l-1, el resto de los tratamientos presentaron concentraciones bajas (< 100 mg.l-1). ]]>
4+ se encontraron en las mezclas con presencia de Bocashi, mientras que las mayores concentraciones de N-NO3- se presentaron en la mezclas con Lombricompost y compost.
El Ca+ presentó ]]>
-1) en los tratamientos 50BLG, 50BCF, 50BAS, 50LAS, 50CBF y 50CAS, mientras que el resto de los tratamientos presentaron concentraciones bajas, menores a 100 mg.l-1. Por otro lado, el Mg+ presentó condiciones bajas (< 60 mg.l-1) en los tratamientos 50LBG, 50LCF y 50LAS, mientras que los demás tratamientos presentaron condiciones óptimas superiores a 60 mg.l-1. ]]>
El K+, presentó niveles muy altos (> 300 mg.l-1) en la mayoría de los tratamientos, excepto para las mezclas 50CAS, el cual presentó concentraciones óptimas (100 - 300 mg.l-1). Además, el tratamiento 100PM, mostró condiciones bajas (< 100 mg.l-1) de K+. Estas concentraciones brindan respuesta a los contenidos altos (> 6,5) de ]]>
+ puede ocasionar desbalances en los demás elementos catiónicos. Molina (2011), menciona que el exceso de K+ y N-NH4+ puede favorecer deficiencias de Ca y Mg. Las altas concentraciones de los elementos anteriores, posiblemente causen problemas en el desarrollo de las plantas, debido al efecto antagonista ejercido entre los mismos.
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Por otro lado, el P presentó concentraciones muy altas (>20 mg.l-1) en los tratamientos 50BLG, 50LBG; los tratamientos 50BCF y 50BAS mostraron concentraciones óptimos (5 - 20 mg.l-1), mientras que el resto de los tratamientos presentaron concentraciones bajas (< 5 mg.l-1). Estas concentraciones de P son debidamente a las presencia de bocashi en las mezclas. Larco (2004), encontró bajas concentraciones de P ]]>
Los microelementos Zn, Cu, presentaron concentraciones óptimas (0,3 – 3 mg.l-1 ]]>
-1en Cu) en todos los tratamientos. El Fe presentó condiciones muy altas (> 3 mg.l-1) en los tratamientos 50BLG, 50BCF, 50BAS, 50LBG, mientras que el resto de las mezclas presentaron condiciones óptimas (0,3 - 3 mg.l-1).
Longitud de tallo y longitud de raíz en plántulas de tomate
Los tratamientos que presentaron la mayor longitud en las plantas de tomate fueron: 50CBF, 50LBG y 50BCF con un 49%, 48% y 44% más que el testigo (100PM) respectivamente. Los demás tratamientos no mostraron diferencias ]]>
Figura 5).
Las condiciones físicas de los sustratos no fueron limitantes en el crecimiento de las plántulas. Sin embargo en las condiciones químicas la CE fue alta en la mayoría de las mezclas. Sin embargo, el Peat Moss mostró poca longitud de tallo en comparación con las ]]>
La mezcla que mostró el menor desarrollo de raíz fue 50BAS, con 40% de crecimiento menor al testigo. Contrariamente, el tratamiento Peat Moss presentó la ]]>
-1) lo que facilitó el desarrollo de la raíz. El resto de las mezclas presentaron por debajo de 77% de porosidad y densidades de masa superiores a 27 g.ml-1. Este análisis coincide con lo encontrado por Quesada (2004), donde la porosidad total y densidad de masa, establecen una correlación con el crecimiento de la raíz en el adobe, mostrando una uniformidad y mayor crecimiento.
Consistencia de adobe
Para la consistencia de adobe, se encontró que los sustratos 50LCF y 50CLG presentaron la mayor ]]>
Figura 6). El tamaño de las partículas fueron las responsables de la baja integridad del adobe, ya que las mezclas con arena y suelo mostraron una mayor cantidad de partículas con diámetro 0,25 mm y 2,0 mm. Cuando el tamaño de las partículas son mayores a los 2 mm, se presentan un mayor crecimiento de la raíz lo que ayudó a una mayor integridad (Vargas et al. 2008, Baixauli y Aguilar 2002, Cabrera 2002).
Los análisis físicos demostraron que las mezclas que tenían mayor densidad de masa, fueron las que presentaron menor consistencia. Debido posiblemente al mayor peso del adobe, lo cual afectó la integridad de este, además la manipulación de las bandejas en la extracción de las plántulas causó un desprendimiento del sustrato, lo que ocasiono daños en las ]]>
Figura 7).
Quesada (2004), encontró que la densidad de los sustratos y el poco espacio poroso, no permitieron que las raíces crecieran y presentaran deficiencias en la extracción del adobe. Así mismo, la capacidad de retención de humedad probablemente beneficia el crecimiento de raíces y por consiguiente su relación en la integridad ]]>
Conclusiones
La granulometría presentó una relación proporcional con la porosidad ]]>
Las mezclas con materiales orgánicos presentaron una relación proporcional con la porosidad y la capacidad de retención de agua, sin embargo, en las mezclas con suelo-arena se presentó una ]]>
Las mezclas con fibra de coco y granza, brindaron la mayor porosidad en los sustratos. Por el contrario las mezclas con arena-suelo proporcionaron la menor porosidad y mayor densidad de masa. Además, los sustratos con mayor densidad de masa presentaron el menor crecimiento de raíz y una menor consistencia del adobe.
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Mezclas con Bocashi y Lombricompost presentaron rangos muy altos de CE, siendo las mezclas con Bocashi las que presentaron las concentraciones más altas de N-NH4+. Por otro lado, las mezclas de Lombricompost presentaron el pH más alto. Además, se encontró que el Peat Moss presentó las concentraciones más bajas de nutrientes en comparación al resto de las mezclas. ]]>
Agradecimientos
Los autores expresan sus agradecimientos a los proyectos “Evaluación de mezclas de sustratos orgánicos para la producción de almácigos en Guanacaste.” N. 520-B1-046, y “Desarrollo de un ]]>
Notas y Citas
3. medias seguidas por la misma letra no se consideran distintas según prueba de d.m.s (α = 0,01).
4. medias seguidas por la misma letra no se consideran distintas según prueba de d.m.s (α = 0,01). ]]>
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*Correspondencia: Gabriel Garbanzo – León: Costarricense. Agrónomo Sede Guanacaste, Universidad de Costa Rica. San José, Costa Rica. Email : jgabriel.garbanzo@gmail.com. ]]>
Marlen Vargas – Gutiérrez: Costarricense. Miembro de Consejo Universitario, Universidad de Costa Rica. San José, Costa Rica. Email: marlen.vargas@ucr.ac.cr 1. Costarricense. Agrónomo Sede Guanacaste, Universidad de Costa Rica. San José, Costa Rica. Email : jgabriel.garbanzo@gmail.com. 2. Costarricense. Miembro de Consejo Universitario, Universidad de Costa Rica. San José, Costa Rica. Email: marlen.vargas@ucr.ac.cr