Año 2020. Agricultura y Silvicultura. Edición Especial (Octubre)
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Respuestas de crecimiento, contenido de clorofila y
rendimiento a la aplicación de lixiviado de vermicompost de
estiércol bovino en el pimiento (Capsicum annuum L. híbrido
Quetzal)
Growth, chlorophyll content and yield responses after application of bovine
manure vermicompost leachate in pepper (Capsicum annuum L. Quetzal hybrid)
Autores: Cristhian Cedeño Solórzano
1
Antonio Torres García
2
Eduardo Fidel Héctor Ardisana
3
Dirección para correspondencia: cristhiancedenos617@gmail.com
Recibido: 2020-02-06
Aceptado: 2020-04-30
Resumen
El pimiento (Capsicum annuum L.) está presente en la dieta alimenticia de
numerosas personas y tiene un gran valor económico para los agricultores que
se dedican al cultivo de esta hortaliza. La presente investigación se realizó en la
Facultad de Ingeniería Agronómica de la Universidad Técnica de Manabí, en el
campus experimental La Teodomira. Se evaluó el comportamiento del híbrido
de pimiento Quetzal F1 en cinco tratamientos: la aplicación foliar de tres
diluciones (1:10, 1:20 y 1:30 v/v) de lixiviado de vermicompost de estiércol
bovino (LVEB), fertilización química y suelo sin fertilización. Las variables
evaluadas fueron la altura de la planta, el diámetro del tallo, la cantidad de
hojas, el contenido de clorofilas totales y el peso de los frutos. A partir de esta
última se estimó el rendimiento por hectárea. En general, los valores de todas
las variables fueron significativamente superiores en las plantas que fueron
tratadas con las diluciones de LVEB con respecto a las que crecieron en suelo
sin fertilizar o con fertilización química. La dilución 1:30 del LVEB se destacó
1
Estudiante de la Maestría en Agronomía, mención Producción Agrícola Sostenible, Instituto de Posgrado,
Universidad Técnica de Manabí. Ecuador.
2
Facultad de Ingeniería Agronómica, Universidad Técnica de Manabí. Ecuador: E-mail: catorres@utm.edu.ec
3
Instituto de Posgrado, Universidad Técnica de Manabí. Ecuador: E-mail: ehectorardisana@gmail.com
Cristhian Cedeño Solórzano, Antonio Torres García, Eduardo Fidel Héctor Ardisana
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La Técnica. Publicación semestral. Vicerrectoría Académica. Universidad Técnica de Manabí, ECUADOR
por encima de las restantes, mostrando incrementos significativamente
mayores que la fertilización química en la altura de planta, el diámetro del tallo,
la cantidad de hojas, el contenido de clorofilas totales, y aumentando en 1,28
tha
-1
el rendimiento en comparación con las plantas que recibieron fertilizante
químico. Los resultados demuestran los efectos benéficos que ejerce el lixiviado
de vermicompost de estiércol bovino en el pimiento y potencian a este
bioestimulante como alternativa sostenible en la producción hortícola.
Palabras clave: pimiento; lixiviados; vermicompost; bioestimulantes
Abstract
The pepper (Capsicum annuum L.) is present in the diet of many people and has
great economic value for farmers who are dedicated to the cultivation of this
vegetable. This research was carried out at the Faculty of Agronomic
Engineering of the Technical University of Manabí, on the La Teodomira
experimental campus. The behavior of the Quetzal F1 pepper hybrid was
evaluated under five treatments: foliar application of three dilutions (1:10, 1:20
and 1:30 v/v) of bovine manure vermicompost leachate (LVEB), chemical
fertilization and soil without fertilization. The variables evaluated were the plant
height, the diameter of the stem, the number of leaves, the total chlorophyll
content and the weight of the fruits. From the latter, the yield per hectare was
estimated. In general, the values of all the variables were significantly higher in
the plants that were treated with the dilutions of LVEB with respect to those
that grew in soil without fertilizing or with chemical fertilization. The 1:30
dilution of the LVEB stood out above the remaining ones, showing significantly
greater increases than chemical fertilization for plant height, stem diameter,
leaf quantity, total chlorophyll content, and increasing yield by 1,28 tha
-1
compared to plants that received chemical fertilizer. The results demonstrate
the beneficial effects exerted by the bovine manure vermicompost leachate in
pepper and enhance this biostimulant as a sustainable alternative in
horticultural production.
Keywords: pepper; leachates; vermicompost; biostimulants.
Introducción
El pimiento (Capsicum annuum L) es originario de las zonas tropicales y
subtropicales de América del Sur y es cultivado en más de 40 países del mundo
(Patichtan et al, 2015), es considerado uno de los vegetales de mayor consumo
a nivel mundial y se ubica en el quinto lugar en cuanto a área de siembra y
producción entre las principales hortalizas (Litardo, 2016).
El pimiento se caracteriza por su composición nutrimental y los beneficios que
propicia su ingesta, posee los más altos contenidos de fibra, vitaminas C y B de
todas las hortalizas; los pimientos son ricos en antioxidantes y proteínas (Pinto,
2013).
La Técnica: Revista de las Agrociencias e-ISSN 2477-8982
Respuestas de crecimiento, contenido de clorofila y rendimiento a la aplicación de lixiviado de vermicompost
Año 2020. Agricultura y Silvicultura. Edición Especial (Octubre)
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En el Ecuador, el pimiento es un cultivo de importancia a nivel socioeconómico,
representando la fuente de ingresos de muchos agricultores. El pimiento
presenta un buen nivel de adaptación a diferentes climas y pisos altitudinales,
sembrándose en la Costa y parte de la Sierra. En el 2017 se dedicaban 1420 ha
a este cultivo, con una producción que bordeaba las 6955 toneladas y un
rendimiento promedio de 4,58 tha
-1
(Guato, 2017).
A pesar de que Ecuador posee condiciones agroclimáticas adecuadas para el
cultivo y se dispone de genotipos con alto potencial productivo, el rendimiento
promedio es de los más bajos de la región. El uso de productos químicos
incrementa el crecimiento y productividad de los cultivos; sin embargo, también
ha contribuido de manera significativa al deterioro de los ecosistemas agrícolas,
la contaminación del agua, la pérdida de la actividad biológica del suelo y la
dependencia de productos de origen sintético (Villacís, 2014; Canellas et al.,
2015; Preciado et al., 2015). Una alternativa para la sostenibilidad de la
agricultura es la utilización de abonos orgánicos y en particular el lixiviado
obtenido de vermicompost, el cual destaca como un bioestimulante de alta
calidad, económicamente accesible, con el cual se mejora la calidad del suelo,
se promueve un mayor desarrollo vegetativo, influye en los procesos
metabólicos y fisiológicos e incrementa el rendimiento de los cultivos
(Rodríguez, 2017; Torres et al., 2017, 2019).
Los bioestimulantes se definen como sustancias o microorganismos que, al ser
aplicados a la planta, mejoran la capacidad de absorción y asimilación de
nutrientes, brindan tolerancia y/o resistencia a factores bióticos y abióticos y
mejoran sus características agronómicas, independientemente de su contenido
nutricional (Du Jardin, 2015). Los lixiviados de vermicompost son resultado de
la interacción sinérgica entre las lombrices de tierra y los microorganismos
presentes en su tracto digestivo, los cuales al descomponer la materia orgánica
dan como resultado una mezcla de elementos nutricionales, microorganismos,
fitohormonas y bacterias fijadoras de nutrientes (Simsek-Ersahin et al., 2009;
Joshi et al., 2015).
El efecto benéfico de los lixiviados de vermicompost ha sido demostrado en
diversos cultivos como frijol (Hernández et al., 2012), tomate (Almaguer et al.,
2012), cebolla (Pérez y Lamadrid, 2014), berenjena (Cantero et al., 2015),
lechuga (Velasco et al., 2016) y pimiento (Arancon et al., 2005; De Grazia et al.,
2006; López et al., 2013; Martínez y Ruiz, 2018; Torres et al., 2019).
El objetivo de esta investigación fue evaluar las respuestas del crecimiento, el
contenido de clorofila y el rendimiento del pimiento (Capsicum annuum L.)
híbrido Quetzal en condiciones semiprotegidas ante la aplicación de un
lixiviado de vermicompost de estiércol bovino.
Metodología
La investigación se desarrolló en los meses de mayo a septiembre del 2017 en la
estación experimental “La Teodomira” perteneciente a la Facultad de Ingeniería
Agronómica de la Universidad Técnica de Manabí, ubicada en la parroquia
Cristhian Cedeño Solórzano, Antonio Torres García, Eduardo Fidel Héctor Ardisana
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Lodana, del cantón Santa Ana, provincia de Manabí, a 01º 09' S y 80º 21' W, 60
msnm. Para el estudio se utilizaron plantas de pimiento (Capsicum annuum L.)
híbrido Quetzal (semillas certificadas).
El trasplante del cultivo se realizó a los 25 días de la siembra en bandejas
germinadoras. El estudio se realizó en una casa de cultivo semiprotegida, con
un sistema de riego localizado, un suelo de textura franco-arcillosa y un marco
de siembra de 0,80 x 0,75m. El diseño experimental utilizado fue el de bloques
al azar, con cuatro réplicas y cinco tratamientos. Los elementos nutricionales
presentes en el suelo y el pH del mismo se determinaron en los laboratorios de
la Agencia Ecuatoriana para el Aseguramiento de a Calidad de la Agricultura
(AGROCALIDAD).
El lixiviado de vermicompost de estiércol bovino (LVEB) se utilizó en diluciones
de 1:10, 1:20 y 1:30 (v/v) con agua destilada; los tratamientos experimentales
fueron los siguientes: T1: Suelo (control absoluto), T2: LVEB 1:10, T3: LVEB
1:20, T4: LVB 1:30 y T5: NPK (fertilización química). Para el tratamiento T5 se
utilizó el fertilizante edáfico completo Yaramila complex N-P-K (N/12, P/11,
K/18) en dosis de 20 g/planta. Se realizaron pruebas de fitotoxicidad de cada
una de las diluciones del LVEB 72 horas antes de iniciar los tratamientos; se
hicieron cinco aplicaciones foliares en las primeras horas de la mañana para
todos los tratamientos, cada 15 días a partir de la fecha de trasplante en
campo.
La toma de datos se realizó en cinco plantas de las hileras centrales de cada
parcela experimental, dejando a las restantes como borde. Las variables
medidas fueron: altura de la planta, diámetro del tallo, cantidad de hojas,
contenido de clorofilas totales (utilizando el medidor Minolta SPAD-502 en tres
hojas de cada planta) y peso de los frutos. Las cuatro primeras se determinaron
a los 15 y 60 días después del trasplante, y se calculó el incremento de cada
variable entre ambos momentos. El peso de los frutos se determinó a los 100
días después del trasplante y a partir de ese dato se estimó el rendimiento por
hectárea.
Una vez comprobados los supuestos de normalidad (prueba de Shapiro-Wilk) y
homocedasticidad (prueba de Levene) de los datos, estos se sometieron a
análisis de varianza; las medias se compararon con la prueba de Tukey para
p<0,05. Se utilizó el software IBM ® SPSS v. 21.
Resultados
La Tabla 1 muestra las propiedades químicas del suelo utilizado en el
experimento. Según las normas de la Agencia Ecuatoriana para el
Aseguramiento de a Calidad de la Agricultura (AGROCALIDAD), los contenidos
de fósforo, potasio, calcio, hierro y magnesio muestran valores de medios a
altos, mientras que los contenidos de materia orgánica y nitrógeno son bajos. El
pH del suelo tiene un valor de 6,6 que se considera adecuado para el cultivo de
pimiento.
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Respuestas de crecimiento, contenido de clorofila y rendimiento a la aplicación de lixiviado de vermicompost
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En la Tabla 2 se presentan los valores porcentuales de nutrientes presentes en
los lixiviados de vermicompost de estiércol bovino (LVEB). Dadas las bajas
concentraciones detectadas, se infiere que el LVEB no aporta cantidades
significativas de elementos nutricionales para las plantas.
Tabla 1. Propiedades químicas del suelo empleado en el experimento
Parámetro
Valor
pH
6,6
Materia orgánica (%)
2,42
Nitrógeno (%)
0,12
Fósforo (ppm)
65,9
Potasio (cmol/kg)
2,33
Calcio (cmol/kg)
18,61
Magnesio (cmol/kg)
3,97
Hierro (ppm)
19,2
Manganeso (ppm)
4,46
Cobre (ppm)
2,61
Zinc (ppm)
<1,60
Tabla 2. Composición química del lixiviado de vermicompost de estiércol bovino.
Elemento
%
N
0,18
P
0,0015
K
0,2780
Ca
0,0180
Mg
0,0503
Fe
0,0003
Zn
0,0019
Los incrementos en la altura de la planta y el diámetro del tallo se presentan en
la Tabla 3. Los tres tratamientos en los que se empleó el LVEB mostraron los
valores más altos y difirieron significativamente del testigo sin fertilización y del
tratamiento con fertilizante químico. Se destaca puntualmente el tratamiento
con LVEB 1:30 (v/v), que provocó un incremento en la altura de la planta de
12,78 cm sobre la fertilización química y de 21,72 cm sobre el testigo sin
fertilizar; este mismo tratamiento incrementó el diámetro del tallo en 0,22 mm
respecto a la fertilización química y 0,61 mm sobre el testigo sin fertilizar.
Tabla 3. Incrementos en la altura de la planta (cm) y el diámetro del tallo (mm)
Tratamientos
Incremento en la altura
(cm)
Incremento en el diámetro
(mm)
T1: Suelo
52,06d
5,33e
T2: LVEB (1:10)
69,00ab
5,89ab
T3: LVEB (1:20)
65,61bc
5,78bc
T4: LVEB (1:30)
73,78a
5,94 a
T5: NPK
61,00cd
5,72d
Valores con letras diferentes difieren significativamente para la prueba de Tukey con p<0,05
Cristhian Cedeño Solórzano, Antonio Torres García, Eduardo Fidel Héctor Ardisana
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En la Tabla 4 se muestran los incrementos en la cantidad de hojas y el
contenido de clorofilas totales. En la cantidad de hojas, los mayores
incrementos se obtuvieron con el LVEB en las diluciones 1:10 y 1:30, sin
diferencias entre ellos. Las diluciones de LVEB 1:30 y 1:20 provocaron los
mayores incrementos en el contenido de clorofilas totales, esta última sin
diferencias con el tratamiento en que se empleó la fertilización química. en la
cual destacan los tratamientos de lixiviado sobre la fertilización química y el
testigo absoluto.
Tabla 4. Incrementos en la cantidad de hojas y el contenido de clorofilas totales (unidades SPAD)
Tratamientos
Cantidad de Hojas
Contenido de clorofilas totales
T1: Suelo
57,94c
17,43cd
T2: LVEB (1:10)
66,67a
15,47e
T3: LVEB (1:20)
43,83de
18,72ab
T4: LVEB (1:30)
62,61ab
21,56 a
T5: NPK
47,44d
17,97bc
Valores con letras diferentes difieren significativamente para la prueba de Tukey con p<0,05
Los rendimientos estimados por hectárea se muestran en la Tabla 5. Se
destacaron los tratamientos con LVEB 1:30 y 1:20, este último sin diferencias
con el tratamiento en que se usó el fertilizante químico. El tratamiento con
LVEB 1:30 incrementó el rendimiento en 1,28 tha
-1
sobre el tratamiento de
fertilización química y 1,44 tha
-1
sobre el suelo sin fertilizar.
Tabla 5. Rendimiento estimado por hectárea
Tratamientos
Rendimiento (tha
-1
)
T1: Suelo
7,48cd
T2: LVEB (1:10)
7,41de
T3: LVEB (1:20)
7,90ab
T4: LVEB (1:30)
8,92 a
T5: NPK
7,64bc
Valores con letras diferentes difieren significativamente para la prueba de Tukey con p<0,05
Discusión
Los incrementos significativos que indujeron los tratamientos con lixiviado de
vermicompost de estiércol bovino en las variables medidas en el pimiento
(Capsicum annuum L.) híbrido Quetzal demuestran que este producto de origen
biológico es un excelente bioestimulante que modifica positivamente el
crecimiento y el rendimiento del cultivo. El efecto benéfico que tienen los
lixiviados de vermicompost sobre la altura y el diámetro de la planta ha sido
demostrado por Vázquez et al. (2015), Torres et al. (2019) y Héctor et al. (2019),
quienes mencionan que plantas tratadas con bioestimulantes presentan mayor
desarrollo vegetativo, así como mayor vigor. Tanto para la altura como para el
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Respuestas de crecimiento, contenido de clorofila y rendimiento a la aplicación de lixiviado de vermicompost
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diámetro del tallo, todos los tratamientos de LVEB fueron superiores al control,
sobre todo el tratamiento de dilución 1:30 (v/v) en ambas variables, marcando
un notorio incremento sobre el tratamiento químico.
Claramente, no se puede atribuir este incremento a su contenido nutricional, el
cual es deficiente y no aporta las cantidades suficientes para un crecimiento y
productividad óptima; en cambio, su naturaleza bioestimulante al parecer
propicia que las plantas tengan mayor capacidad de asimilación de nutrientes
presentes en el suelo, así como también que la planta tenga mayor tolerancia a
factores que atenúen su crecimiento y productividad (estrés biótico y abiótico),
todo lo cual posibilita que las plantas puedan desarrollarse en mejores
condiciones (Esakkiammal et al., 2015; Cantero et al., 2015; Prada, 2016).
González et al. (2013) y Chinsamy et al. (2014) mencionan que los lixiviados
estimulan la elongación y diferenciación celular, lo cual se expresa como mayor
desarrollo vegetativo.
Al parecer, el incremento en altura y diámetro está relacionado con el contenido
de ácidos húmicos y fúlvicos, microorganismos, bacterias fijadoras de
nutrientes y compuestos de bajo peso molecular presentes en estas sustancias,
los cuales promueven mayor desarrollo radical y ayudan a que la planta pueda
asimilar de manera eficiente ciertos elementos nutricionales (Simsek-Ersahin et
al., 2009; Martínez y Ruiz, 2018).
El incremento en la cantidad de hojas y en el contenido de clorofilas totales fue
superior en las plantas tratadas con LVEB; en estas variables, la dilución jugó
un papel particular, siendo el tratamiento con LVEB 1:10 (v/v) el que se
destacó para la cantidad de hojas, y el tratamiento con LVEB 1:30 (v/v) el de
mayores resultados en el contenido de clorofilas totales. El incremento en la
producción de mayor cantidad de hojas y mayor contenido de pigmento
fotosintético se puede atribuir al aporte de aminoácidos, ácidos húmicos y
fúlvicos y sustancias reguladoras de crecimiento por parte del LVEB (Du
Jardin, 2015). Resultados de varios autores demuestran la presencia de
fitohormonas (auxinas, citoquininas y giberelinas) en los lixiviados de
vermicompost, aunque existe poca información acerca de su disponibilidad
para la planta, su persistencia y degradación en el medio, así como sus efectos
en el crecimiento vegetal. Estos reguladores de crecimiento al parecer son de
origen microbiano y pueden ser tomados por la planta en cantidades suficientes
como para producir cambios considerables en su fisiología y desarrollo
vegetativo (Domínguez et al., 2010).
El efecto de los lixiviados sobre el rendimiento fue común a las tres diluciones,
destacándose el incremento en más de 1 tha
-1
del LVEB 1:30 (v/v) con respecto
a las plantas que recibieron fertilizante químico. Pese a que no se conoce con
precisión el modo de acción de los lixiviados de vermicompost aplicados
foliarmente, el incremento que provocan en el rendimiento de los cultivos se
atribuye a que estos bioestimulantes modifican positivamente sus procesos
fisiológicos, entre ellos la capacidad de absorber y traslocar nutrimentos en
menor tiempo. El efecto positivo de los bioestimulantes sobre el rendimiento de
Cristhian Cedeño Solórzano, Antonio Torres García, Eduardo Fidel Héctor Ardisana
18
La Técnica. Publicación semestral. Vicerrectoría Académica. Universidad Técnica de Manabí, ECUADOR
los cultivos hortícolas ha sido demostrado en lechuga (Prada, 2016; Velasco et
al., 2016), berenjena (Cantero et al., 2015), cebolla (Pérez y Lamadrid, 2014),
habichuela (Rodríguez, 2017), tomate (Vázquez et al., 2015), pimiento (De
Grazia et al., 2006; López et al., 2013; Martínez y Ruiz, 2018; Torres et al.,
2019; Héctor et al., 2019) y otras especies.
Conclusiones
La aplicación de lixiviados de vermicompost en el cultivo de pimiento
incrementó significativamente los valores de variables morfológicas, fisiológicas
y el rendimiento del cultivo en comparación con la fertilización química, con
cual se evidencia el efecto benéfico que genera el uso de estos bioestimulantes
en la agricultura.
Los resultados obtenidos permiten plantear la posibilidad de asociar
bioestimulantes como los lixiviados de vermicompost de estiércol bovino con
una base de fertilización química complementaria, potenciando el desarrollo y
rendimiento del cultivo, lo cual mitiga el impacto que generan los productos de
origen sintético utilizados en la agricultura y resulta en una alternativa
económica y ecológicamente viable.
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