Omar Zeballos ¹; Oscar Loli ²; Manuel Canto ³; Julio Alegre ²

(1)Universidad Católica Santa María

(2)Universidad Nacional Agraria La Molina, Departamento Académico de Suelos

(3) Universidad Nacional Agraria La Molina, Departamento Académico de Fitopatología

DOI: 10.26696/sci.epg.0021

Correspondencia a:
Omar Zeballos Cáceres
Urb. Los Ángeles C-27 Umacollo.
Celular: 959699991
e-mail: omar_zc@hotmail.com

Resumen. El objetivo fue evaluar el efecto de un biomejorador de suelos y de fertilizantes orgánicos en la producción de cebolla conducida bajo dos sistemas de riego tecnificado. El experimento se realizó en una parcela de aspersión y otra de goteo, en ambas fueron establecidas las fuentes y niveles de fertilizantes orgánicos (gallinaza y guano de isla) comparados con fertilización química. Un total de 9 tratamientos fueron distribuidos en un diseño de bloques completos al azar, para luego efectuar un análisis combinado de ambas parcelas. Se evalúo el rendimiento (t.h^-1) en categoría de bulbo comercial “primera” y “segunda” y total en la primera y segunda campaña (efecto residual). En la primera campaña el mejor fertilizante orgánico fue el guano de isla, mientras que en la segunda campaña gallinaza en combinación con el biomejorador de suelos mostro el mejor comportamiento  para en la categoría de bulbo primera. Estos rendimientos tanto en la primera campaña como en la segunda campaña fueron superiores bajo riego por goteo.

Palabras clave: Allium cepa, Fertilizante orgánico, Biomejorador de suelos.

Abstract. The objective was to evaluate the effect of a soils bioenhancer and organic fertilizers in the onion production carried out under two technical irrigation system. The trial was carried out in a plot under spray irrigation and under drip irrigation, in both plots the sources and levels of organic fertilizers (Chicken manure and seabird guano) were compared with chemical fertilization. A completely random block design was used with 9 treatments and 3 replications for each plot, and a combined analysis to both plots was made. Onion total yield (t.h^-1), “first” category yield (t.h^-1) and “second” category yield (t.h^-1) were evaluated in the first cropping season and in the second season (residual effect). The yields to the first cropping season showed that the best organic fertilizer was the seabird guano, while in the second season chicken manure in combination with the soils bioenhancer showed the best performance in onion’s bulb “first” category. The yields from the first cropping season and the second season were greater under drip irrigation.

Key words: Allium cepa, Organic fertilizer, Soils Bioenhancer.

INTRODUCCIÓN

La cebolla es una hortaliza de mucha importancia en la región Arequipa, principalmente en la  provincia de Arequipa; tanto por la diversidad de formas en la que se las puede utilizar en la alimentación así como por la cantidad de área cultivada debido al clima favorable que presenta para su cultivo durante todo el año. Las zonas de cultivo a nivel nacional, son: Arequipa, Lima, Tarma, Huancayo, Huaraz, Piura, y otras zonas (INEI, 1996). Los suelos de la Irrigación Majes, presentan material aluvial piroclásticos y sedimentarios de textura gruesa, permeabilidad moderadamente alta, baja retentividad de agua  y contenido de materia orgánica deficitaria por su condición desértica o de zona árida (AUTODEMA, 1995 citado por Batallanos, 1999). Este hecho determina que para la producción de cultivos los agricultores opten por usar fertilizantes químicos muchas veces en forma excesiva  dejando de lado la aplicación de enmiendas y fertilizantes orgánicas destruyendo lentamente la vida en el suelo, porque esta práctica va volviéndose insostenible. La productividad de un cultivo depende de factores tales como: suelo, planta, clima y manejo, los que pueden descomponerse en una variada gama de factores implícitos que los caracteriza. El rendimiento puede ser considerado como una función de dichos factores (Squella et al. 1983).

Para un manejo sustentable es el recurso suelo el punto de partida para el desarrollo de una agricultura sustentable qué garantiza la fertilidad biológica, física y química del mismo. Agricultura sustentable no es posible sin suelos sustentables. Pero el suelo no puede ser sostenido sin un satisfactorio nivel de materia orgánica de suelo (MOS);  el cual a la vez es largamente dependiente de las adiciones de  materia orgánica (MO) y como ellas son dadas. La dependencia de la agricultura sustentable sobre la materia orgánica  origina muchos efectos benéficos provenientes de ambas formas (MO y MOS) (Wolf y Snyder, 2003). La materia orgánica del suelo es un importante atributo de la calidad del suelo debido a la variedad de funciones que esta tiene como catión de reserva (un atributo de fertilidad) y como un agente de estabilización de agregados, lugar para el almacenaje de C y secuestro así como recurso energético para la actividad biológica heterotrófica (Marinissen y Hillenaar, 1996; Pulleman et al., 2002; Six et al., 2002). Los biofertilizantes juegan un rol muy importante en la fabricación así como en los prácticos sistemas de producción de alimentos; estos se definen como preparados que contienen microorganismos vivos o células latentes que mejoran el crecimiento de la planta a través de la naturaleza de sus interacciones en la rizosfera (Misha y Dadhih 2010, citado por Matsumura et al.,2014)

La aplicación de biofertilizantes se ha extendido hacia el crecimiento de varios productos agrícolas como flores, hortalizas, futas, cultivos extensivos y forrajeros. Los efectos benéficos de los biofertilizantes incluyen:

(1) aceleración de la degradación de los componentes orgánicos del suelo;

(2) mejora las propiedades de aireación del suelo;

(3) promueve el desarrollo del sistema radicular del cultivo;

(4) propagación de microorganismos útiles para  el desarrollo de la planta en el suelo; y

(5) inhibe la propagación de microorganismos nocivos o perjudiciales (Matsumura et al.,2014)

Nutrabiota® Plus actúa como un biomejorador de la calidad del  material orgánico aplicado o enterrado en el suelo para mejorar el acondicionamiento orgánico, biológico, químico y físico del suelo tratado con abonos químicos (NPK, sulfatos, etc.), abonos orgánicos nitrogenados (guano de isla, harina de pescado, harina de sangre, etc.) o excrementos de origen animal (estiércol, gallinaza, pollinaza, etc).  Aunque Nutrabiota® Plus se integra a los procesos biológicos de la descomposición del material orgánico utilizado,  su eficiencia no se mide tanto por la descomposición (o mineralización) que es un proceso natural de la función de reciclaje del suelo sino por su influencia sobre el estado de la asimilación del nitrógeno por la microbiota del suelo y por el efecto benéfico  de la materia orgánica del suelo (MOS).  Nutrabiota® Plus ejerce su influencia selectiva sobre la microbiota del suelo por tres propiedades caracterizadas, uno de ellos es su baja relación C/N muy similar a la relación C/N de las bacterias fijadoras de nitrógeno del suelo y las otras dos por su alto contenido de fosforo orgánico  y calcio orgánico de origen microbiano. En presencia de material orgánico o celulosa junto al tratamiento con calcio orgánico y fósforo orgánico contenidos en Nutrabiota® Plus se produce una fijación de nitrógeno tan grande que produce buenas cosechas (Agris, 2010).  Aunque pareciera lógico que por necesidad las fuentes de material orgánico se consideren abonos orgánicos en el suelo no son la fuente primaria de nitrógeno, por la sencilla razón que las plantas para poder formar su propia materia orgánica deben asegurarse de recibir nitrógeno. Por ello, la fuente primaria de nitrógeno de las plantas son los microorganismos que lo fijan, y que necesitan de materia orgánica en descomposición si fueran bacterias o que  lo forman si fueran algas cianofíceas.  Asimismo, por la animación de la vida del suelo se movilizan nutrientes y se fija nitrógeno en forma natural.
No importa la cantidad de nitrógeno adicionado al suelo por la materia orgánica, sino su capacidad de fijar nitrógeno (Primavesi, 1990).

Al respecto Singh (2007) realizo un estudio para Evaluar la calidad de suelo bajo el Manejo Integrado de Nutrientes; realizo una comparación entre las prácticas de manejo integrado de nutrientes (fertilización N-P-K, fertilización con estiércol orgánico, compost y biofertilizantes a base de Rhizobium/Azotobacter y bacterias solubizadoras de fosforo) con las practicas de los agricultores tradicionales durante los años 2001-2003 basado en un sistema de rotación okra-frijol chino – arroz. Encontró que el manejo integrado de nutrientes incremento la calidad de los suelos acorde al Índice Relativo de Calidad de Suelos (RSQI). En términos de C.E, pH, N,P, K, materia orgánica y textura de suelo; hubo un incremento de 58%.

Es preciso señalar que si bien en la Irrigación Majes se cuenta con riego tecnificado, aspersión y goteo, debido a los altos costos de instalación la mayoría de agricultores opta por el sistema de aspersión, razón por la cual en el presente experimento se planteó la necesidad de evaluar el efecto del biomejorador de suelos Nutrabiota® Plus y fertilizantes orgánicos en la producción de cebolla, bajo ambos sistemas de riego.

El objetivo del presente estudio fue evaluar el efecto de un biomejorador de suelos y de fertilizantes orgánicos en la producción de cebolla conducida bajo dos sistemas de riego tecnificado.

MATERIALES Y MÉTODOS

Lugar de Estudio

El presente trabajo se llevó a cabo en las instalaciones de AUTODEMA en la Irrigación Majes localizada en la costa sur del Perú, entre los paralelos 16° 11’ Latitud Sur y los meridianos 72° 10’ Longitud Oeste a una altitud de 1440 metros sobre el nivel del mar.

El clima de la Pampa de Majes ha sido definido por los estudios efectuados, sobre la base de los datos meteorológicos registrados en la estación Meteorológica de las Pampas de Majes, ubicada a 1440 m.s.n.m, desde 1950. El Clima es típicamente desértico y en función de la latitud es considerado como tropical a templado, la media anual de la temperatura es de  19ºC, con valores máximos están alrededor de 30ºC.

La humedad relativa es baja, con una media anual de 52% y alcanza el máximo durante algunos meses del año en que predominan las neblinas que se originan en las inmediaciones del mar. Los vientos soplan constantemente en el curso del año alcanzando la máxima velocidad a las 14 horas, con intensidad en torno a las 4 m/s durante los periodos de primavera y verano y con dirección predominante NNE por la  mañana. y de SW por la tarde. Las precipitaciones no son significativas, presentando una media anual de 6,9 mm. (Media entre 1950 a 1985) (INIPA- FAPROCAF, 1982; AUTODEMA, 1990).

Metodología

El experimento se condujo bajo un diseño de bloques completos al azar con  nueve (09) tratamientos y tres (3) repeticiones tanto para el área experimental bajo riego por goteo y para el área experimental bajo riego por aspersión. Posteriormente de finalizada la primera cosecha, se volvió a trasplantar el cultivo de cebolla, de la misma variedad (Roja Camaneja), con el objetivo de evaluar el efecto residual de los tratamientos en estudio, ya que no se aplicó ningún tratamiento usado en la primera campaña. Al final de la segunda campaña se registraron los rendimientos finales de cada tratamiento en estudio.

Se realizó un análisis individual por cada parcela (aperción y goteo) y una prueba de homogeneidad de varianzas de cada parcela para luego proceder a realizar  el análisis combinado donde se incluirá el factor riego. Se realizó la prueba estadística de F para los diferentes cuadrados medios y la prueba de Duncan al 0,05 de significación para comparar las medias de los tratamientos. Se realizó la prueba de contrastes lineales ortogonales para determinar los efectos individuales de cada tratamiento en estudio.

TABLA 1. Tratamientos usados en el presente experimento

El experimento se realizó, bajo la misma metodología del agricultor, es decir, forma de siembra, riego y labores culturales complementarias. En la preparación del terreno como primer paso se procedió al  desempiedre y limpieza de malezas y residuos de la campaña anterior, posteriormente se le aplico un riego pesado para después aplicar el estiércol de vacuno (20 t.h^-1) en pequeños montones de tal manera que pueda ser distribuido uniformemente en todo el campo experimental para luego extenderlo y cubrir todo el campo experimental. Al día siguiente  se procedió a pasar disco para introducir el estiércol dentro de la capa arable, para luego nivelar o borrar con el riel de tal forma que quede plano quedando apto el terreno para el surcado y posterior trasplante.

Aplicación de Nutrabiota^® Plus

• Para el tratamiento T9, (aplicación de fondo del biomejorador). Se realizó con la aplicación de una dosis de 1% (2 L / 200 L) en drench.
• Remojo de las plántulas 10 minutos a una dosis de 0.5 % (el día del trasplante para su bioproteccion contra patógenos del suelo)
• Foliarmente el día del trasplante, se aplicó a una concentración de 0.5 %(1 L / 200 L)
• Foliarmente en forma preventiva (para protegerlo de plagas) 6 aplicaciones cada a los 15, 30,45, 60, 75, y 90 días después del trasplante
• Al surco húmedo en drench (para el crecimiento vegetativo y llenado del bulbo) 3 aplicaciones a los 15, 45 y 75 días después del trasplante a una dosis de 1%

Aplicación de fertilizantes orgánicos

La aplicación de la gallinaza y el guano de isla se realizaran al voleo en cada una de las unidades experimentales asignadas para el caso. Para lo cual el 70 % fue aplicado al momento del trasplante y el 30 % a los 30 días después del trasplante. Los fertilizantes químicos fueron empleados de acuerdo al sistema empleado por el agricultor, es decir  todo el fosforo y potasio al momento del trasplante y el nitrógeno fraccionado en tres partes.

TABLA 2. Composición de los fertilizantes orgánicos usados en el experimento.

Fuente: Laboratorio de análisis de suelos plantas, aguas y fertilizantes. UNALM.

Cosecha

La cosecha de la primera campaña tuvo un periodo vegetativo de 107 días; ésta fue manualmente, agrupando los bulbos por tratamientos en categorías “primera” y “segunda”, cubriéndose los mismos con rastrojos y sus propias hojas para el curado y evitando el quemado del sol. Posterior a la cosecha se dejó en el campo la cebolla por un período de 10 días para tener un almacenamiento óptimo como resultado de un buen curado. La cosecha de la segunda campaña donde se evaluó el efecto residual de los tratamientos tuvo un periodo vegetativo de 110 días y se realizó de la misma manera que la anterior campaña.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Primera campaña

Se realizó una prueba de homogeneidad de varianzas para el rendimiento total y las categorías “primera” y “segunda” entre las parcelas de aspersión y goteo en donde se determinó que existe suficiente homogeneidad para poder realizar el análisis combinado.

TABLA 3. Análisis de varianza combinado para rendimiento total y categoría “primera” y “segunda”.

Según el análisis de varianza combinado para el rendimiento total y para rendimiento categoría “primera” podemos observar en su fuente de variación riego y tratamiento existe diferencia estadística significativa; mientras que para las demás fuentes de variación no existen diferencias estadísticas significativas. Para el rendimiento categoría “segunda” podemos observar que solo en su fuente de variación tratamiento existe diferencia estadística significativa. En la descomposición de los efectos de los tratamientos se observa que existe diferencia estadística significativa entre las fuentes de materia orgánica empleada para el rendimiento total y rendimiento categoría “primera”, asimismo los coeficientes de variabilidad fueron de 12,33; 15,71 y 22,6% para el rendimiento total, rendimiento categoría “primera” y “Segunda” respectivamente.

En la tabla 4 podemos observar que existe diferencia estadística para los sistemas de riego, para rendimiento total y rendimiento categoría “primera “en donde se ve que el riego por goteo muestra un valor más alto de rendimiento  en relación al riego por aspersión.

Tabla 4. Comparación medias para el factor riego en promedio de tratamientos, para rendimiento total y rendimiento categoría “Primera”.

En la tabla 4 se puede observar la prueba de comparación de medias para rendimiento total, rendimiento categoría “primera” y “segunda” para la primera campaña en donde se puede observar, en el caso de rendimiento total que para los tratamientos T7 (Nutrabiota),  T8 (Testigo sin aplicación) y T9 (Nutrabiota de fondo), mostraron ser estadísticamente iguales entre si y diferentes de los demás tratamientos en estudio, mostrando los rendimientos más bajos. Los tratamientos T4 (Guano de isla), T3 (Nutrabiota + guano de isla), T6 (Fertilización química), T5 (Nutrabiota + fertilización química) y T2 (Gallinaza) mostraron los mayores valores de rendimiento siendo estos estadísticamente iguales entre sí.

Para el caso de rendimiento categoría “primera” se puede observar que los tratamientos T7 (Nutrabiota),  T8 (Testigo sin aplicación) y T9 (Nutrabiota de fondo), mostraron ser estadísticamente iguales entre si y diferentes de los demás tratamientos en estudio, mostrando los rendimientos más bajos. Los tratamientos T4 (Guano de isla), T3 (Nutrabiota + guano de isla), T6 (Fertilización química), T5 (Nutrabiota + fertilización química), T1 (Nutrabiota + gallinaza) y T2 (Gallinaza) mostraron los mayores valores de rendimiento siendo estos estadísticamente iguales entre sí.

Finalmente para rendimiento categoría “Segunda” de cebolla para la primera campaña se puede observar que para los tratamientos T9 (Nutrabiota de fondo), T8 (Testigo sin aplicación), T4 (Guano de isla) y T2 (Gallinaza) mostraron los mayores valores de rendimiento siendo estos estadísticamente iguales entre sí.

TABLA 5. Promedios para Rendimiento total, “Primera” y “Segunda”

*Medias con letras iguales no son diferentes estadísticamente según la prueba de Duncan al 0,05.

Los mayores rendimientos totales y de categoría “Primera” se obtuvieron bajo el sistema de riego por goteo, lo que evidencia la mayor efectividad de dicho sistema, al respecto Shock y Welch (2013) señalan que el riego por goteo aumenta los rendimientos y calidad en bulbos de cebolla.

Estos resultados nos indican que los tratamientos T4 (Guano de isla) y T3 (Nutrabiota + guano de isla) tuvieron un comportamiento similar a los tratamiento con fertilizantes químicos T6 (Fertilización química), T5 (Nutrabiota + fertilización química) y esto se deba a la dinámica de la mineralización del N dada por la naturaleza del guano de Isla, considerando el alto contenido de N (15,29 %, tabla 10) y a las altas temperaturas imperantes en la Irrigación Majes típicas de una zona árida, lo cual propiciaron su rápida mineralización, lo cual es corroborado por Harst y Johnston (2006) encontraron que entre el 47 y 60% del N orgánico del guano de isla se mineraliza en un periodo de 2 semanas. Por otro lado Hadas y Rosemberg (1992) encontraron que el 80% del N orgánico del guano de isla se mineraliza en 8 semanas a una temperatura del suelo de 30 ° C.

Análisis individual de los efectos de los tratamientos en estudio

Se realizó una prueba de contrastes ortogonales lineales (tabla 3) para determinar los efectos individuales de los tratamientos en estudio.

TABLA 6. Efecto del Nutrabiota en el Rendimiento sobre la fertilización de fondo

(estiércol de vacuno 20 t.ha^-1).

TABLA 7. Efecto de los fertilizantes orgánicos y químicos en el Rendimiento.

Se puede observar que no hay un efecto significativo del biofertilizante Nutrabiota en el rendimiento de cebolla para la primera campaña y esto se deba presumiblemente a la dinámica de mineralización de los fertilizantes orgánicos, ya que al considerar el periodo vegetativo del cultivo (107) y las necesidades nutricionales del cultivo, se puede inferir que dichos nutrientes aportados producto de la mineralización de los fertilizantes orgánicos y del aporte de los fertilizantes químicos, fueron suficientes para el desarrollo del cultivo; al respecto   Harst et al. (2000) encontraron que del estiércol de aves de corral se mineraliza en un periodo de 12 semanas el 16 % del N orgánico mientras que Chae y Tabatabai (1986) encontraron que para el estiércol de vacuno la tasa de mineralización de N es de 23% y para la gallinaza es de 53% en un periodo de 26 semanas.

Para la primera campaña se observa que el rendimiento de bulbos de categoría “Segunda” fue mayor en el tratamiento T8 (Testigo sin aplicación) en relación con el tratamiento T7 (Nutrabiota).Asimismo para la primera campaña se puede observar que el mejor fertilizante orgánico fue el guano de isla, obteniéndose rendimientos promedios más altos en comparación con la gallinaza. El guano de isla en comparación con el fertilizante químico no mostro diferencia estadística significativa. Esto se deba probablemente al alto contenido de nutrientes que aporto el guano de isla  (tabla 10) y a su rápida tasa de mineralización la cual acorde a lo señalado por  Harst y Johnston (2006) y Hadas y Rosemberg (1992) estaría entre 60 % y 80 % para 2 y 8 semanas respectivamente, en ese sentido la mayor disponibilidad de los nutrientes generada por la mayor tasa de mineralización del guano de isla estaría favoreciendo a un mayor rendimiento, para la primera campaña.

Segunda campaña (rendimiento)

Se realizó una prueba de homogeneidad de varianzas para el rendimiento total y las categorías “primera” y “segunda” entre las parcelas de aspersión y goteo en donde se determinó que existe suficiente homogeneidad para poder realizar el análisis combinado.

TABLA 8. Análisis de varianza combinado para rendimiento total y categoría “primera” y “segunda”.