contribución de los biofertilizantes a agricultura ... 2009-2/19... · como consecuencia de la...

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0 C ONTRIBUCIÓN DE LOS BIOFERTILIZANTES A UNA AGRICULTURA SIN CONTAMINACIÓN Como consecuencia de la revolución biológica que se lleva a cabo en la agricultura cubana, en los últimos años se han desarrollado diferentes biofertilizantes. Entre los más utiliza- dos se encuentran aquellos elaborados a base de bacterias fijadoras de nitrógeno de forma asociativa como es el caso de Azotobacter chroococcum. Estos microorganismos viven en la zona rizosférica de las plantas y utilizan como nutrientes las sustancias contenidas en las secreciones de las raíces, su- ministrando a estas el nitrógeno que fijan. Al mismo tiempo, sintetizan aminoácidos, citoquininas, auxinas, giberelinas, ácidos orgánicos y péptidos de bajo peso molecular, entre otras sustancias, las cuales actúan como estimuladores del crecimiento vegetal. La obtención de los biopreparados surgió del manejo de la biología del suelo a ciclo cerrado, a partir del aislamiento y purificación de aquellos microorganismos que son capaces de brindar un efecto beneficioso sobre los cultivos, como es el caso de los biofertilizantes que se mencionan en este trabajo. El efecto agrobiológico de estos microorganismos se demostró durante la realización de experimentos científicos y de producción en áreas de la Estación Agronómica de Santiago de las Vegas (del INIFAT) y diferentes UBPC de las provincias habaneras durante los años 2004-2008. En todos los casos las atenciones culturales se realizaron según lo recomendado en las normas técnicas de cada cul- tivo. El inóculo a base de los diferentes microorganismos se Bernardo Dibut Alvarez. O.B. ACTAF, INIFAT / [email protected] obtuvo a partir del crecimiento de las bacterias, en los medios de cultivo requeridos para cada una de ellos. La aplicación de los biopreparados se realizó por aspersión al suelo con ayuda de los medios recomendados y a razón de 2 L/ha. A continuación se describe mediante varios ejemplos prácticos, el efecto de la aplicación de varios de los biopre- parados desarrollados por el INIFAT en los últimos años. Los resultados obtenidos en el cultivo del banano con el empleo del Azotoryza, biopreparado a base de Azotobacter chroococcum reflejan la reducción en un 30% de la cantidad de fertilizante nitrogenado que tradicionalmente se aplica en forma de urea sin afectar el rendimiento agrícola, lo que representó ganancias de hasta $43.00 USD por hectárea cultivada, por concepto de ahorro del fertilizante, lo que a su vez favorece la descontaminación del agroecosistema (Tabla 1a y b) En cuanto a la capacidad estimuladora sobre el creci- miento y desarrollo vegetativo, al aplicar el microorganismo con 100% de nitrógeno se produce un aumento en el ren- dimiento de hasta dos toneladas/ha (16% de aumento) y se logran frutos de mayor calidad, con gran impacto social, porque se incrementa la disponibilidad de frutos para con- sumo de la población. La capacidad fijadora de nitrógeno atmosférico, de- mostrado por técnicas isotópicas (N 15 ), constituye el primer reporte como microorganismo beneficioso asociado al género Mussa sp.. Tabla . Efecto del biopreparado Azotoryza sobre la reducción de fertilizante nitrogenado y el incremento del rendi- miento en banano a) Guira de Melena Variante Rendimiento Peso promedio Superficie Incremento (t/ha) Por racimo (kg) (ha) (%) 00N+PK 18.77 16.75 6.8 - 00N+PK+A 21.83 19.47 14.4 16.0 0N+PK+A 19.40 17.32 13.2 - Esx 2.10 0.53 - - b) Santiago de Las Vegas Variante Rendimiento t/ha qq/cab Peso promedio Racimo (kg) Incremento (%) Superficie (ha) 100N+PK 29.55b 7920 34.60ab - 16.2 00N+ PK+A 34.72a 9360 36.17a 17 26.8 0N+PK+A 28.86b 7736 33.26b - 11.2 Esx 1.45 - 0.36 - - Nota: Letras iguales no difieren significativamente entre sí para p < 0.5. A – Azotoryza Desde el punto agrobiológico, el género Rhizobium es otro microorganismo de gran interés capaz de nodular las legu- minosas y contribuir significativamente a la cantidad global del dinitrógeno que se fija en el planeta. En la Tabla 2, se ofrece la respuesta del cultivo del garbanzo a la inoculación con Mesorhizobium cicerii .

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contribución De loS biofertilizanteS a una agricultura Sin contaminación

Comoconsecuenciadelarevoluciónbiológicaquesellevaacaboenlaagriculturacubana,enlosúltimosañossehandesarrolladodiferentesbiofertilizantes.Entrelosmásutiliza-dosseencuentranaquelloselaboradosabasedebacteriasfijadorasdenitrógenodeformaasociativacomoeselcasodeAzotobacter chroococcum. Estosmicroorganismosvivenenlazonarizosféricadelasplantasyutilizancomonutrienteslassustanciascontenidasenlassecrecionesdelasraíces,su-ministrandoaestaselnitrógenoquefijan.Almismotiempo,sintetizan aminoácidos, citoquininas, auxinas, giberelinas,ácidosorgánicosypéptidosdebajopesomolecular,entreotrassustancias,lascualesactúancomoestimuladoresdelcrecimientovegetal.

Laobtencióndelosbiopreparadossurgiódelmanejodelabiologíadelsueloaciclocerrado,apartirdelaislamientoypurificacióndeaquellosmicroorganismosquesoncapacesdebrindarunefectobeneficiososobreloscultivos,comoeselcasodelosbiofertilizantesquesemencionanenestetrabajo.

El efecto agrobiológico de estos microorganismos sedemostródurantelarealizacióndeexperimentoscientíficosy de producción en áreas de la Estación Agronómica deSantiagodelasVegas(delINIFAT)ydiferentesUBPCdelasprovinciashabanerasdurantelosaños2004-2008.

Entodosloscasoslasatencionesculturalesserealizaronsegúnlorecomendadoenlasnormastécnicasdecadacul-tivo.Elinóculoabasedelosdiferentesmicroorganismosse

Bernardo Dibut Alvarez. O.B.ACTAF,INIFAT/[email protected]

obtuvoapartirdelcrecimientodelasbacterias,enlosmediosdecultivorequeridosparacadaunadeellos.Laaplicacióndelosbiopreparadosserealizóporaspersiónalsueloconayudadelosmediosrecomendadosyarazónde2L/ha.

Acontinuación sedescribemediante varios ejemplosprácticos,elefectodelaaplicacióndevariosdelosbiopre-paradosdesarrolladosporelINIFATenlosúltimosaños.

LosresultadosobtenidosenelcultivodelbananoconelempleodelAzotoryza,biopreparadoabasedeAzotobacter chroococcumreflejanlareducciónenun30%delacantidaddefertilizantenitrogenadoquetradicionalmenteseaplicaenformadeureasinafectarelrendimientoagrícola,loquerepresentó gananciasdehasta$43.00USDporhectáreacultivada,porconceptodeahorrodel fertilizante, loqueasuvezfavoreceladescontaminacióndelagroecosistema(Tabla1ayb)

Encuantoalacapacidadestimuladorasobreelcreci-mientoydesarrollovegetativo,alaplicarelmicroorganismocon100%denitrógenoseproduceunaumentoenelren-dimientodehastadostoneladas/ha(16%deaumento)yselogran frutos de mayor calidad, con gran impacto social,porqueseincrementaladisponibilidaddefrutosparacon-sumodelapoblación.

La capacidad fijadora de nitrógeno atmosférico, de-mostradoportécnicasisotópicas(N15),constituyeelprimerreporte como microorganismo beneficioso asociado algéneroMussasp..

Tabla �. Efecto del biopreparado Azotoryza sobre la reducción de fertilizante nitrogenado y el incremento del rendi-miento en banano

a) Guira de Melena

VarianteRendimiento Peso promedio Superficie Incremento

(t/ha) Por racimo (kg) (ha) (%)�00N+PK 18.77 16.75 6.8 -�00N+PK+A 21.83 19.47 14.4 16.0�0N+PK+A 19.40 17.32 13.2 -Esx 2.10 0.53 - -

b) Santiago de Las Vegas

VarianteRendimiento

t/ha qq/cabPeso promedio

Racimo (kg)Incremento

(%)Superficie

(ha)100N+PK 29.55b 7920 34.60ab - 16.2 �00N+ PK+A 34.72a 9360 36.17a 17 26.8�0N+PK+A 28.86b 7736 33.26b - 11.2Esx 1.45 - 0.36 - -

Nota: Letras iguales no difieren significativamente entre sí para p < 0.5.

A–AzotoryzaDesdeelpuntoagrobiológico,elgéneroRhizobium es otromicroorganismodegraninterés capazdenodularlaslegu-

minosasycontribuirsignificativamentealacantidadglobaldeldinitrógenoquesefijaenelplaneta.EnlaTabla2,seofrecelarespuestadelcultivodelgarbanzoalainoculaciónconMesorhizobium cicerii.

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AlbacterizarlasplantasdegarbanzoconM.ciceriiseobservóunefectobeneficiososobrelosdiferentesparámetrosdelcrecimientoydesarrolloevaluados,lográndosereducirenun70%ladosisdenitrógeno(urea)aaplicarsinafectarseelcomponentederendimientoagrícola(2,05t/ha),númeroypesodevainas,encomparaciónconlasplantascontroles,alascualesselesaplicóel100%delfertilizantemineral(100kgN/ha)paralaobtenciónde1.98t/haderendimientoengrano.Esteresultadocontribuyemarcadamentealadescontaminacióndelmedioambiente,específicamentedelmantofreático,aldejarsedeaplicar70kgdenitrógeno(másde140kgdeurea)porhectáreacultivadadegarbanzo.

Tabla 2. Efecto nitrofijador de Mesorhizobium ciccerii sobre el cultivo del garbanzo desarrollado sobre suelo Ferralí-tico Rojo (Santiago de Las Vegas)

Variante Altura de la planta (cm) MSPA/pl Número de vainas MS de vainas (mg)N30%+Mrhizob. 63.00a 61.08a 51.30 425aN50%+Mrhizob 58.41a 55.44ab 67.1 428aN0%+Mrhizob 49.25b 42.12b 54.00 317bN100% 52.86ab 41.84b 49.00 444aE.S.x 2.341 1.19 0.172NS 0.131C.V. (%) 10.26 16.59 5.61 2.98

Nota: Letras iguales no difieren significativamente entre sí para α=0.05.MSPA/pl- Materia seca de la parte aérea por planta.MS vainas- Materia seca de las vainas

Enelnuevo instructivo técnicoparaestecultivobajolas condiciones de Cuba se recomienda la aplicación deeste resultado (Mesorhizobium, biopreparado BIOCICER),apartirdelasexperienciasacumuladaspormásde6añosdeinvestigación.

Unaasociaciónquedesdeelpuntodevistaecológicocobraactualmentegranimportancialoconstituyelaasocia-ciónGluconacetobacter diazotrophicus –plantascultivablesde importancia económica. Al inocular plantaciones depapaconlabacteriamedianteelaguaderiego,selograroncosecharhasta8toneladasmásdefrutosporhectáreaconlaobtencióndetubérculosdemayorcalidadencuantoapesoydiámetropromedio(Tabla3).

Unaobservaciónimportanteenesosensayosfuelanota-bledisminuciónenelnúmerodepapas“titinas”cosechadasenloscuadrantesdondeseaplicóelbiopreparadoACESTIM,encomparaciónconlasáreascontrolessinaplicar,conelconsiguientebeneficioeconómicoquerepresentaelacopiodetubérculosquecumplenlosparámetrosdecalidadparasercomercializados.

Enrelacióna lacalidadde los tubérculoscosechadosseobservarondiferenciassignificativasentodosloscalibresmuestreadosconaumentospromediosentre18–39%y26-42%enelnúmeroypesopromediodefrutosprovenientesdeplantasacetobacterizadasencomparaciónconplantascontroles.

Tabla �. Efecto de la aplicación del biopreparado ACESTIM® sobre el cultivo de la papa en condiciones de gran producción (Suelo Ferralítico Rojo, Güira de Melena)

VarianteNúmero y peso de tubérculos por calibre Rendimiento Total

(t/ha)<�5mm peso (t/ha) �5-�5mm peso (t/ha) >�5mm peso (t/ha)

Control 4.3b3.60b 8.11b8.86b 7.7b18.67b 31.13bInoculada 5.99a5.14a 12.22a10.90a 9.1a23.69a 39.73bEsx 0.620.17 0.130.24 1.420.395 0.70

Nota: Medias con distintas letras difieren significativamente entre sí para α=0.05 de significación.

• Elconteodelnúmerodetubérculosporcalibrecorrespondea5pl/m2.Seevidencióelefectodelbiopreparadoengrandescampañasdeproducción,obteniéndoseaumentossignificativos

entre23-30%sobrelosdiferentesparámetros(alturadelaplanta,númerodehojas,diámetrodeltalloynúmerodetallos)decrecimiento-desarrolloydelrendimientoagrícola.

A B Control Inoculada Control Inoculada

Figura �. Efecto de la aplicación de los bio-fertilizantes ACESTIM y BIOCICERII sobre el cultivo de la papa (A) y el garbanzo (B).

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Beneficio socioeconómico del resultado de la aplicación de los biofertilizantes

DesdeelpuntodevistaeconómicolaaplicacióndelosbiopreparadosAZOTORYZAyBIOCICERIIpermitenlare-duccióndeun30y70%delfertilizantenitrogenadoaaplicarenloscultivosdebananoygarbanzo, loquerepresentangananciasde43y62USDporhectárea,respectivamente.Laobtencióndebeneficiosentre$530-680porhectáreaalaplicarACESTIMsobreelcultivodelapapa,posibilitalaadquisicióndeelevadasgananciasenlatotalidaddelasáreasdestinadasaldesarrollodeestecultivoenelpaís.

Desde el punto de vista social es importante señalarlaobtencióndeunmayorvolumenalimentariodisponibleparaelconsumodelapoblacióncomoconsecuenciadelabacterización,unidoalaumentoenlacalidaddelasaguasdeconsumoyderiegoaldisminuirlacontaminaciónambiental

porconceptodeaplicacióndefertilizantesquímicos,loqueconstituyeunimportanteimpactoambiental.

Ennuestropaíscadadíaserecomiendaconmásfuerzaelusodelosbiofertilizantescomoestrategiamedioambientalcapazdecontribuiraladisminuciónenlacantidaddefertili-zantesquímicosaaplicarenlosagroecosistemascultivablesyasíevitarlascontaminacionesproducidasalmantofreáticoquevienendadasfundamentalmenteporelexcesodepro-ductosquímicos,porotrapartealdisminuirlaproducciónindustrialdeestosinsumosasuvezsecontribuyealcuidadodelacapadeozonoparaatenuarasíelcrecientedeterioroambientalexistenteenelmundoactual.

Son también autores de este trabajo: MariselOrtegaGarcía,RafaelMartínezViera,

GloriaSaavedraRodríguez,TomásShagarodskyScullyLuisFeyGobin.

BibliografíaDibut,B,R.MartínezViera,R.González,E.DelgadoyB.MartínRecord.(1990):EvaluacióndecepasdeA.chroococcum

aisladasdedistintossuelosdeCuba.Cienc. Agric.,vol.40,p.26-31.Dibut,B (2001):Obtencióndeunbioestimuladordel crecimientoyel rendimientovegetalparaelbeneficiode la

cebolla(Allium cepa L.).TesispresentadaenopciónalgradodeDoctorenCienciaAgrícolas.MinisteriodelaAgricultura.

Döbereiner,J.,V.M.Reis,M.A.PaulaandF.Olivares.(1993):Endophiticdiatrotropinsugarcane,cerealsandtuberplant.In;NewhorizonsinnitrogenFixation,Palacio,P.,JMoraandW.E.Newton(eds)KluwerAcademicPubliher,Dordrecht,theNetherlands.Pp.671-676.

FuentesRamírez,L.E.,T.Jiménez-Salgado,I.R.abarca-OcampoandCaballero-Mellado(1993)Acetobacter diazotrophicusandindolaceticacidproducingbacteriumisolatedfromsugarcanecultivarsofMéxico.PlantandSoilpp.20-22..

MartínezViera,R.,B.Pedrera,A.SimónyB.Dibut.(1995):SustitucióndefertilizantenitrogenadoeincrementodelrendimientoennaranjaytoronjaporAzotobacterización.EnResúmenes del I Simposio Internacional sobreFruc-ticultura Tropical y Sub-Tropical,p.37-38.

Árbol del Cacao, Cacaotero Theobroma cacao. Tomado de Internet

Foto de Árbol del Cacao, Cacaotero - http:/agrolink.moa.my/

Nombre común o vulgar: Árbol del Cacao, CacaoteroNombre científico o latino:Theobroma cacaoFamilia: Esterculiáceas.Origen:originariodeMéxicoyAméricaCentral.Sucultivosehaextendidoa

regionestropicalesdeÁfricayAsia.Elcacaoesunafrutatropicalconlaqueseproduceelchocolate.ElÁrboldelCacaoalcanzade6a10mdealtura,aunqueencultivoseforma

comoarbustode2ó3mdealtura.ElÁrboldelCacaoposeegrandeshojasperennesyfloresamarillasorojizas.Elfrutoesunabayagrande(mazorca),ovoidea,deunos25cmdelargopor15cm

deancho,decolorpardoorojizocuandoestámaduro.Haydostiposdecacao:unoesrojoyalmadurarsetransformanenmoradoyel

otroesverdeycuandomadurasetornaamarillo.ElÁrboldelCacaosecultivaporsusgranos.Losgranosfermentadosydesecadosseelaboranenlasfábricasdechocolate,

tostándolosprimeroparaqueadquieransaboryaroma.Despuésdeenfriados,losgranosseabrenyseaventanlascáscaras,quedandolaalmendraogranodelasemillaabierta.

Elgranosemueleydaunamasadecacaoconunlicordechocolate,delcualseextrae,porprensado,lagrasadelcacao(mantecadecacao).

Latortasepulverizaparaobtenercacaoenpolvo.Cultivo del Árbol del Cacao

Elárboldelcacaonecesitahumedadycalor.Climahúmedo,conunatemperaturaentrelos20ºCylos30ºC.Climaconunaprecipitaciónanualde1.500-2.000mm.Elcacaoesesencialmenteunárboldetierrasbajasysucultivoamásde900mdifícilmentetieneéxito.Debenestaralasombra,porlocualnormalmenteseencuentranbajoárbolesmásgrandes,palmerasoplataneras.Sueloricoennitrógenoyenpotasio.Larecoleccióndelcacaosehacedosvecesalaño;lasegundasuelesermenosabundante.