Monografias | Influencia de diferentes concentraciones de Azotobacter chroococcum sobre algunos parámetros del crecimiento y la productividad del tomate (Lycopersicon esculentum, Mill) cv “ISCAB-10”.

RESUMEN
El presente trabajo investigativo se desarrolló en el período comprendido de septiembre a diciembre del 2005 en condiciones de campo en el área de Autoconsumo de la Empresa Agroindustrial "Juan Manuel Márquez" del municipio de Media Luna, sobre suelo de tipo Cambisol, con el objetivo de estudiar el efecto de diferentes concentraciones de la cepa comercial de Azotobacter chroococcum (INIFAT-12) sobre algunos parámetros morfofisiológicos y el rendimiento del tomate (Lycopersicon esculentum, Mill) variedad “ISCAB-10“.

Se utilizó un diseño experimental de bloques al azar con seis tratamientos y 5 replicas. La cepa del bioproducto empleado mostró un alto grado de efectividad bajo las condiciones edafoclimáticas estudiadas, al lograrse incrementos significativos en cuanto a los parámetros morfofisiológicos estudiados y el rendimiento en comparación con el control (sin aplicación).

Los mejores resultados se alcanzaron en las variantes experimentales, donde se aplicó el Azotobacter chroococcum en las más altas concentraciones, demostrándose su efecto biofertilizante y bioestimulante y la posibilidad real de su utilización como alternativa de fertilización en las condiciones actuales de producción, al lograrse un elevado efecto económico sobre este cultivo hortícola.

Palabras Claves: Azotobacter chroococcum, cepa, Lycopersicon esculentum, efecto biofertilizante, efecto bioestimulante.

ABSTRACT
The present experimental work was carried out under field conditions in a Selfconsumption Area of Agroindustrial Company “Juan Manuel Márquez” of Media Luna, during the period from September to December of 2005, with the objetive to study the effect of different Azotobacter chroococcum concentrations, commercial strain INIFAT-12 on some morphophysiological plant parameters as well as tomato crop yield, variety "ISCAB-10, employing a typical Cambisol.

A randomized block design with six treatments and five replicates was used. The bioproduct strain used, showed a very high effectivity level under these climates and soil conditions, since it achieved a significant increase of all studied morphophysiological parameters and crop yield comparatively with witness (without application). The best results were achieved for the treatments, when we applied the higher Azotobacter chroococcum concentrations. It showed the biofertilizing and biostimulanting effects of this bioproduct and its use as a fertilization alternative under production conditions. In addition, a high economical effect on that horticultural crop was obtained.

Key words: Azotobacter chroococcum, strain, Lycopersicon esculentum, biofertilizing effect, biostimulanting effect

INTRODUCCIÓN
El tomate es una de las hortalizas de más alto nivel de consumo y preferencia por la población cubana y mundial (Alvarez et al., 2003). En Cuba este cultivo ocupa alrededor del 36 % de las áreas dedicadas a la producción de hortalizas con una superficie anual de más de 20 000 hectáreas (MINAGRI, 2000) y un rendimiento promedio de12 t.ha-1 (Alvarez et al., 2003). Esta hortaliza es una de las más destacadas en la producción hortícola nacional, pues constituye por demás un renglón de exportación y puede ser cultivada en todas las provincias del país (Gómez Olimpia et al., 2000; Casanova et al., 2003).

Desde hace algunos años se vienen introduciendo en nuestro país el uso de biofertilizantes y bioestimulantes del crecimiento vegetal, y especial énfasis ha cobrado la utilización de bacterias rizosféricas del género Azotobacter; debido fundamentalmente al papel crucial que estas cumplen en la nutrición vegetal y su influencia en la actividad fisiológica de las plantas (Martínez-Viera et al., 1997; Martínez-Viera, 2002).

Con el uso de este biofertilizante se han obtenido resultados muy alentadores en casi todos los cultivos agrícolas de interés agroeconómico (González, 1995; Ravelo et al; 2000; Terry et al., 2002), y se ha acortado eficientemente el ciclo y el tiempo de cosecha de los mismos, incrementándose los rendimientos entre un 30 y un 50 %; lo que ha conllevado a una sustitución entre un 70 y un 80 % del fertilizante nitrogenado (Dibut et al., 1993; Martínez-Viera, 2000).

En nuestro país y en el mundo se han realizado numerosas investigaciones a cerca del efecto de este bioproducto en el cultivo del tomate, y se han alcanzado resultados muy positivos; pero aún estos no son suficientes para resolver esta problemática. Por lo antes expuesto, el presente trabajo tiene como objetivo:
· Estudiar el efecto de diferentes concentraciones de Azotobacter chroococcum sobre parámetros morfofisiológicos y el rendimiento del tomate (Lycopersicon esculentum, Mill) variedad “ISCAB-10“

MATERIALES Y MÉTODOS
El presente trabajo se desarrolló en el período comprendido de septiembre a diciembre del 2005, en el área de Autoconsumo de la Empresa Agroindustrial "Juan Manuel Márquez" del Municipio de Media Luna para estudiar el efecto de la aplicación de diferentes concentraciones de Azotobacter chroococcum sobre algunos parámetros morfofisiológicos y el rendimiento del tomate, variedad “ISCAB-10” en un suelo de tipo Cambisol (Hernández et al.,1999) y cuyas características químicas se determinaron según Jackson (1978) (Tabla # 1).

Tabla # 1. Características químicas del suelo empleado en la investigación.


El bioproducto ensayado fue la cepa comercial de Azotobacter chroococcum (INIFAT-12), inóculo del cual fue adquirido en el Laboratorio Provincial de Sanidad Vegetal de Granma, a partir del cultivo de esta bacteria en medio Dimargón y con un título de 4 x 109 ufc.mL-1 (Dibut et al., 1993), el cual se aplicó por inmersión de las posturas de la variedad de tomate estudiada en el momento del trasplante, sumergiendo la raíz hasta el cuello en concentraciones de: 10, 20, 30, 40 y 50 % durante 30 minutos (Acosta Maria del Carmen et al., 1993). Se empleó un control (sin aplicación), para un total de seis tratamientos y 5 replicas, los cuales se ubicaron sobre un diseño experimental de bloques al azar, en parcelas de 16 m2 de área (5.0 m de longitud y 3.2 m de ancho). La siembra del semillero se realizó en la segunda quincena del mes septiembre y el trasplante de las posturas se efectuó en la primera quincena de octubre a doble hilera con una distancia entre hileras de 0.40 m, entre surcos de 1.20 m y entre plantas de 0.25 m (1.20 + 0.40 x 0.25). El número de plantas por parcela fue de 120 y de 600 por tratamiento para un total de 3 600 plantas en todo el experimento.

La selección de posturas para el trasplante, la preparación de suelo y las atenciones culturales del cultivo se llevaron a cabo siguiendo lo normado y establecido en el Instructivo Técnico del cultivo del tomate (Cuba, MINAGRI, 1999). A los 85 días después del trasplante de las plántulas en campo, se tomaron al azar 20 plantas por tratamiento y se realizaron evaluaciones de los siguientes parámetros morfofisiológicos: altura promedio de la planta (cm); masa seca de los frutos (g.planta﷓1); masa seca de la parte aérea (g.planta﷓1); masa seca promedio de la planta (g.planta﷓1), el número de frutos.planta﷓1. Se recolectaron al final de la cosecha los frutos de 50 plantas por tratamiento y se determinó el rendimiento (t.ha﷓1). Las determinaciones de la masa seca se realizaron por métodos gravimétricos, manteniendo los materiales vegetales en estufa a 70 0C durante 72 horas, hasta masa constante. Las mediciones se efectuaron con cinta métrica, pie de rey y balanza eléctrica monoplano.

Los datos experimentales obtenidos fueron procesados estadísticamente mediante un análisis de varianza de clasificación doble sin interacción y las medias se compararon mediante la prueba de Duncan a una probabilidad de error al 1% (p<0.01), usando el paquete estadístico “STATISTICA” para Windows 2000 (FAOSTAT, 2001). Se realizó además una valoración económica de los resultados experimentales obtenidos, según Pampin (1987) y se determinaron los siguientes indicadores económicos: Costos de producción, ganancia, costo por peso, costo unitario y valor de la producción y rentabilidad.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En relación a la producción de masa seca e indicadores del crecimiento (altura promedio de la planta) a los 85 días después del transplante de las posturas de tomate en campo (Tabla 2), pudo comprobarse que los mejores resultados se obtuvieron en las variantes experimentales, donde se aplicaron las mayores concentraciones del bioproducto, las cuales no difirieron significativamente entre sí, pero sí de los tratamientos de concentraciones más bajas e intermedias. El control (sin aplicación) presentó para todos los indicadores evaluados los peores resultados.

De manera general, se obtuvieron incrementos significativos de la masa seca promedio de la planta (76.8 y 104.9%); de la masa seca de los frutos por planta (212.83 y 260.53%), de la masa seca de la parte aérea (81.79 y 110.78%) y la altura promedio de la planta (13.79 y 32.13%). La bacterización con Azotobacter chroococcum en este tipo de suelo tuvo un efecto positivo y demostró la existencia de una estrecha relación entre las concentraciones del bioproducto aplicado y la respuesta de la planta de tomate al crecimiento y producción de materia seca. La influencia que ejerce este bioproducto sobre los parámetros morfofisiológicos y el desarrollo de este cultivo hortícola ha sido abordado en trabajos desarrollados por Martínez-Viera et al. (1997).

Los resultados obtenidos en este trabajo están en correspondencia con los reportados por Dibut et al. (1993); Acosta, María del Carmen et al. (1993), quienes coinciden en señalar que la inoculación del suelo con este microorganismo mejora notablemente el crecimiento y el desarrollo de la planta hortícola, lo cual pudiera estar relacionado con su efecto biofertilizante y con la capacidad de esta bacteria para sintetizar determinadas sustancias, que actúan como bioestimulantes del crecimiento vegetal, tales como: aminoácidos, vitaminas, fosfolípidos, ácidos grasos, auxinas, giberelinas y citoquininas; compuestos que son capaces de incrementar el vigor general de las plantas y acelerar los procesos de floración, fructificación y la producción de materia seca.

Por otra parte, Alarcón y Alarcón (2001), informaron que el efecto beneficioso de esta bacteria no solo se debe a su capacidad bioestimulante, sino también a su acción nitrofijadora y a que en sus excreciones metabólicas liberan ciertas proteínas y enzimas que pueden producir modificaciones fisiológicas y metabólicas en las plantas.

Asimismo, Kpomblekou y Tabatabai (1994) y Martínez-Viera et al. (1997) coinciden en señalar que esta bacteria es capaz de estimular el crecimiento y desarrollo de los cultivos mediante la liberación ó excreción de ciertos ácidos orgánicos (ácido oxálico, cítrico, glucónico y otros), que influyen fuertemente en la solubilización del fósforo poco soluble del suelo y su posterior utilización en la nutrición de la planta. En estudios realizados por Abbass y Okon (1993) se demostró que estos microorganismos son capaces de liberar sustancias fungistáticas que inhiben el crecimiento de hongos fitopatógenos del suelo como: Fusarium, Alternaria y Penicillium, promoviendo de esta manera el desarrollo de las plantas.

Tabla 2. Efecto de diferentes concentraciones de Azotobacter chroococcum sobre la producción de masa seca (g) y altura promedio de la planta (cm) a los 85 días después del trasplante de las posturas de tomate en campo.



Medias con letras iguales en la misma columna no difieren significativamente para la prueba de Duncan (p< 0.01). MSPP (Masa seca promedio de la planta); MSF (Masa seca de los frutos); MSPA (masa seca parte aérea) y APP (altura promedio de la planta).

Acosta, María del Carmen. (1994) realizó un experimento a cerca del efecto de la inoculación con Azotobacter chroococcum sobre distintas características fisiológicas de las plantas de tomate (Lycopersicon esculentum, Mill) en la fase de semillero y comprobó que la aplicación de este bioproducto favoreció el incremento del área foliar y el contenido de pigmentos fotosintéticos (clorofila y carotenoides), lo que produjo a su vez un incremento en la dinámica de crecimiento y en el desarrollo fisiológico de las plantas de este cultivo. Se plantea, además, que este bioproducto ejerce un efecto biofertilizante y bioestimulante sobre el crecimiento vegetal, lo que permite a su vez, un mejoramiento e incremento de la absorción de elementos esenciales para el metabolismo de las plantas; así como de su efecto sobre la estimulación de los procesos fotosintéticos y respiratorios de las mismas (Dibut et al., 1993; Martínez-Viera, 2000).

Por otra parte, Ravelo et al., (2000) realizaron un experimento acerca de la influencia de la aplicación de diferentes dosis de Azotobacter chroococcum en el crecimiento y rendimiento de la cebolla (Allium cepa, L) en suelos ferralíticos rojos de La Isla de la Juventud y los resultados obtenidos demostraron que la inoculación con esta bacteria influyó positivamente sobre todas las variables fisiológicas estudiadas e incluso sobre la composición interna del fruto.

Al analizarse el número de frutos por planta y el rendimiento (t.ha-1) de la variedad estudiada (Tabla 3), pudo observarse que las plantas cultivadas bajo los efectos del Azotobacter chroococcum presentaron valores superiores al control (sin aplicación); este mostró los peores resultados con 12.63 frutos por planta, mientras que con la inoculación del bioproducto, se obtuvieron medias entre 16.52 y 19.14 frutos por planta, lo que representó incrementos que oscilaron entre 30.80 y 51.54 %. El rendimiento por su parte, mostró valores entre 12.21 y 14.14 t.ha-1 para los tratamientos con Azotobacter chroococcum y 9.39 t.ha-1 para el control (sin aplicación), lo que representó incrementos con respecto a este parámetro entre 29.93 y 50.52 % (es decir de 2.82 y 4.75 t.ha-1 superiores al control).

Tabla 3. Efecto de los tratamientos sobre el número de frutos por planta y el rendimiento (t.ha-1) del tomate variedad ISCAB-10.



Medias con letras iguales en la misma columna no difieren significativamente para la prueba de Duncan (p< 0.01).

Martínez-Viera (1994; 2000) ha destacado la significación o el efecto positivo de esta bacteria en los rendimientos agrícolas y componentes del rendimiento en este cultivo, lo cual es atribuido a su propio papel bioestimulante, biofertilizante y bioplaguicida. En tal sentido, Dibut et al. (1993) reportaron que la inoculación de este bioproducto en el cultivo del tomate puede generar incrementos de los rendimientos entre un 30 y un 50 % y estimulación e incremento de la floración y fructificación tanto en calidad como en cantidad. Resultados similares han sido reportados para este cultivo por Paramo (1998), pero con cepas aisladas en suelos de Nicaragua.

La valoración económica de la aplicación de diferentes concentraciones de Azotobacter chroococcum en el cultivo del tomate variedad ISCAB-10 se muestra en la Tabla 4, donde se puede observar que la utilización de esta tecnología agrícola produjo un elevado efecto económico sobre este cultivo hortícola, ya que se incrementó el rendimiento agrícola de esta variedad de tomate, el valor de la producción y se aumentaron las ganancias.

Al analizar los valores obtenidos se observó que los mejores resultados en cuanto a los índices económicos evaluados se lograron con la aplicación del Azotobacter chroococcum al 30% de concentración, al obtenerse un índice de rentabilidad de 373.91 % y un costo de 0.21 pesos por peso producido (muy cercano a las variantes experimentales con las dosis más elevadas de este bioproducto). Es importante señalar que aunque los gastos de producción fueron superiores al control (sin aplicación), los índices de ganancias fueron superiores y oscilaron entre 1538.96 y 1846.45 $.ha-1

Tabla 4. Valoración económica de la aplicación de diferentes concentraciones de Azotobacter el cultivo del tomate variedad ISCAB-10.



VP-valor de la producción, GP-gastos de producción; G-ganancia; CU-costo unitario; CP-costo por peso y R-rentabilidad
De acuerdo a Martínez-Viera (2000), la aplicación de Azotobacter como biofertilizante puede aportar ganancias de nitrógeno entre un 20 y un 30 %, debido a que con su aplicación se puede sustituir la fertilización nitrogenada en más de un 80 %.

Martínez-Viera (1994) demostró que con el uso del Azotobacter en el cultivo del tomate (Lycopersicon esculentum, Mill) se mejoró la calidad de las posturas (posturas más sanas y vigorosas y con alto valor ecológico), se acortó el tiempo en los semilleros, se incrementaron los rendimientos agrícolas de este cultivo, se ahorraron insumos y se redujeron los costos y gastos de producción. En tal sentido, Acosta, María del Carmen et al. (1993) comprobaron que con la inoculación de esta bacteria en el cultivo del tomate, se mejoran los rendimientos en calidad y cantidad y se reduce el número de actividades fitotécnicas tales como: riego, escarde, aplicaciones de plaguicidas y fertilizantes minerales, suministro de agua y otros.

CONCLUSIONES
1. El uso de la cepa de Azotobacter chroococcum influyó positivamente en el acortamiento del ciclo vegetativo del cultivo del tomate cv ISCAB-10 al provocar un inicio más precoz de la floración y de la maduración.
2. Los resultados obtenidos demostraron la alta respuesta del cultivo del tomate a la aplicación del Azotobacter chroococcum en el suelo empleado, lográndose incrementos significativos en la producción de masa seca total de la planta (76.8-104.9%) y en el rendimiento (29.93-50.52%) de la variedad ISCAB-10 estudiada.
3. El empleo de este bioproducto reportó un elevado efecto económico en el cultivo del tomate cv ISCAB-10, ya que se incrementó el valor de la producción entre un 30.03 y 50.59 % y los índices de ganancias oscilaron entre 1538.96 y 1846.45 $.ha-1

REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍCAS
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AUTORES
Alejandro Alarcón Zayas¹
José Ángel Morales León¹
Aleida Alarcón Zayas²
Yohanis Remón Vargas²
María Godefoy Almaguer³
Gustavo González Gómez¹
 
1- Universidad de Granma
2- Empresa Agroindustrial “Juan M. Márquez”, Media Luna, Granma.
3- Facultad de Tecnología de la Salud, Manzanillo, Granma.

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