INTRODUCCIÓN
El
haba (Vicia faba L.) se cultiva a nivel mundial, el mayor productor es el
continente africano con cerca del 37% de la superficie sembrada, es considerada
la séptima leguminosa de grano más importante en el mundo, se estima una
superficie estimada de 2.7 millones de hectáreas y una producción de 1.7
millones de toneladas (FAO, 2022). Las semillas se encuentran dentro de las
vainas pudiendo ser consumida en estado verde en vaina y como grano seco, posee
un contenido proteico elevado que varía entre el 16% y el 35%, dependiendo de
la variedad y las condiciones ambientales, es una importante fuente de
aminoácidos esenciales y contienen niveles significativos de potasio, calcio,
magnesio, hierro y zinc (Pérez et al., 2015; Karkanis et al., 2018; Khazaei &
Vandenberg, 2020). Posteriormente que se cultiva en verde estas plantas se las
utiliza como abono verde, sus hojas y flores tienen usos en la medicina
natural, y también se emplea en la alimentación de animales (Duc et al. 2015).
En
Ecuador, el cultivo de haba es de gran importancia social y económica, se base
en un sistema, donde los agricultores destinan la cosecha, para el consumo
local. Se registra un promedio de producción de 27.872 toneladas de haba tierna
en vaina, en un área sembrada de 5.995 hectáreas, siendo la región sierra el
principal productor, a nivel nacional, con una concentración del 90 % de la
cosecha del país (INEC, 2020). Es un cultivo habitual de la sierra ecuatoriana,
generalmente se cultiva solo o en asociación con otros cultivos como papa,
maíz, quinua, melloco, el cual se reduce la incidencia al nivel de plagas,
(Román, 2021). Las provincias que se encuentran en la producción y
comercialización de haba son: Imbabura, Pichincha, Tungurahua, Carchi y Cotopaxi,
cultivando diferentes variedades como: chaucha, común, verde, machete, nuya,
morada, michca, chuncheña, entre otros, (Rosero, 2015)
La
agricultura puede tener un impacto significativo en la fertilidad de los
suelos, siendo este recurso natural especialmente vulnerable. Uno de los
efectos perjudiciales más destacados es la disminución de la fertilidad de los
suelos, lo cual se traduce en una reducción en el rendimiento de los cultivos,
especialmente en aquellos que requieren altos niveles de nutrientes (Abagale
et. al, 2019; Pradhan et, al, 2020). En este contexto el haba tiene la
capacidad para formar asociaciones simbióticas con las bacterias Rhizobium
leguminosarum y los hongos micorrícicos vesículo-arbusculares, pudiendo ser
utilizada para conservar la fertilidad del suelo y promover una mayor actividad
biológica al permitir la fijación de nitrógeno atmosférico (Karkanis et al.,
2018; Khazaei & Vandenberg, 2020).
La
agricultura consume hasta el 85% de la producción mundial en cuanto se refiere
al uso de plaguicidas, con el fin de mantener un control sobre las plagas que
afectan los cultivos. La calidad del suelo está siendo afectada debido al
incremento de los agroquímicos, los mismos que se aplican sin control y este
uso indiscriminado influye en la reducción de la fertilidad del suelo. El uso
indiscriminado de fertilizantes sintéticos ha generado cuantiosos problemas
ambientales a nivel mundial como la destrucción de ecosistemas naturales, la
infertilidad de los suelos, pérdidas del cultivo y la contaminación de agua,
(Araya, 2010). No obstante, el empleo constante de fertilizantes sintéticos con
el propósito de satisfacer las necesidades nutricionales de las plantas
conlleva a su deterioro. Por lo tanto, es crucial emplear enmiendas orgánicas
para aumentar la retención de agua, mejorar la disponibilidad de nutrientes y
potenciar la actividad biológica en el suelo (Villaseñor et. al, 2020).
La
aplicación de fertilizantes de origen orgánico, como el estiércol de animales,
es una práctica agrícola tradicional que busca preservar la salud del suelo
antes de la introducción de los fertilizantes sintéticos utilizados para
maximizar la producción de cultivos. La fertilización orgánica como una
alternativa de fertilización, esto se debe a que los abonos orgánicos no solo
proveen nutrientes, sino que también tienen efectos beneficiosos en las
propiedades del suelo debido a su contenido de materia orgánica, la cual
desempeña un papel fundamental en los procesos biológicos y el ciclo de
nutrientes entre el suelo y las plantas (Paungfoo-Lonhienne et. al, 2019).
En
el cantón La Maná se producen una diversidad de cultivos que son para el
consumo interno y de exportación como se destaca el cacao y banano, gracias a
sus condiciones edafoclimáticas favorables estos y otros cultivos se
desarrollan muy bien, en este sentido es relevante estudiar alternativas de
cultivos agrícolas con prácticas que conlleven a la conservación de la
fertilidad de los suelos, en la búsqueda de alternativas para mejorar el
potencial productivo de los cultivos. Por lo anterior motivo el desarrollo de
este estudio, con el objetivo de conocer la producción del cultivo de haba con
alternativas amigables con el suelo como es el uso de fertilizantes de origen
orgánico.
MATERIALES Y
MÉTODOS
Área
de estudio
La
investigación se llevó a cabo en el sector Chipe Hamburgo, cantón La Maná
Provincia de Cotopaxi. De acuerdo con la estación meteorología del Instituto
Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMHI, Ecuador), la temperatura
promedio es de 23.15 °C, una precipitación media anual de 242 mm, altitud de
240 msnm, heliofanía de 570 horas/luz/año, y una humedad relativa del 82 %. La
fase de campo desde la preparación del terreno, siembra directa y cosecha tuvo
una duración de 120 días. Se utilizó la semilla de haba variedad INIAP
Portoviejo-491 cuyas características agronómicas son: crecimiento trepador
indeterminado, hojas trifoliada de color verde oscuro, flores de color blanco
aparecen alrededor de los 50 días después de la siembra, las vainas son de
color verde claro de 16 cm de longitud aproximadamente, las semillas se agrupan
de 4 a 5 por vaina son de color blanco con pico ligeramente crema, el peso de
10 semillas secas tiene alrededor de 110 gramos, su rendimiento por hectárea
puede llegar a los 1.400 kg ha-1 de grano seco (Mendoza y Linzan, 1993).
Diseño
experimental
Este
experimento se distribuyó en un diseño de bloques completamente al azar con
tres tratamientos y ocho repeticiones, dando un total de veinte y cuadro
unidades experimentales (Tabla 1), cada uno con tres hileras de cinco plantas
con quince plantas por unidad experimental de las cuales fueron seleccionadas
cinco plantas centrales para las evaluaciones, dejando las plantas restantes
como borde.. El uso de las citas debe ser preciso y específico.
|
Fuente de
variación Grados de
libertad
|
|
Repeticiones
(r-1) 7
Tratamientos
(t-1) 2
Error
experimental (r-1)(t-1) 14
Total
23
|
Tabla 1. Esquema del análisis de la varianza
(ADEVA)
Las
variables evaluadas fueron sometidas al análisis de varianza y para determinar
las diferencias estadísticas entre las medias de cada tratamiento, se utilizó
la prueba de rangos múltiples de Tukey a la probabilidad (P≤0.05).
Manejo
del experimento
La
investigación fue desarrollada entre los meses de abril a agosto, efectuando
una siembra directa en un marco de plantación de 0.50 m entre plantas y 0.75 m
entre hileras, colocando dos semillas por sitio. El área de experimento estuvo conformada
por un metro y medio de ancho por tres metros de largo con un área de 144 m2
para todo el experimento. También se realizó labores como tutoreo este fue
realizado con piola de polipropileno, con el que fueron amarradas las plantas
desde el tallo, control de insectos chupadores, con una mezcla de ajo con
cebolla, el deshierbe fue realizado de manera manual.
Fertilización
Con
los resultados del análisis de suelo se ajustó la cantidad de fertilizante
orgánico aplicado a 5 t ha-1, la clase textural de suelo es franco
limoso, con materia orgánica de 3,7%, así como, un pH de 6,4, NH4
36ppm, P 11ppm y K 0,86 meq/100mL. La aplicación de los fertilizantes
orgánicos, humus de lombriz y compost fueron fraccionados en dos aplicaciones
la primera a los 15 días después de la emergencia de las plantas, se colocó el
50% del fertilizante y el restante fue aplicado a los 30 días posteriores,
destacando que la dosis de 5 t ha-1 fue igual para los dos
fertilizantes orgánicos (Tabla 2).
|
Tratamientos
|
Dosis
(g/m2)
|
Dosis
(t/ha)
|
|
Testigo
|
0
|
0
|
|
Humus
de lombriz
|
50
|
5
|
|
Compost
|
50
|
5
|
Tabla 2. Detalle de los tratamientos
1ra
aplicación 50% y 2da aplicación 50%
Variables
evaluadas
Se
evaluaron variables de desarrollo vegetativo y producción, como altura de planta,
se midió con una cinta desde la parte basal hasta el ápice de la rama ápical
(cm), a los 30, 45 y 60 días después de la emergencia. Días a la floración,
resulta de cuantificar el periodo transcurrido desde la emergencia hasta cuando
el 50 % de las plantas que conforman la parcela hayan florecido, conteo de
vainas por planta y granos por vaina, peso fresco y peso seco de 100 vainas,
para finalmente registrar el rendimiento expresado en kg ha-1.
RESULTADOS
Y DISCUSIÓN
Los
tratamientos evaluados influyeron significativamente (P≤0.05) sobre el
crecimiento y rendimiento de las plantas de haba. Los efectos más notables
sobre la variable altura de planta se observaron a los 45 y 60 días después de
la fertilización orgánica, en estas etapas la estimulación causada por
tratamientos con humus de lombriz y compost provocó diferencias significativas
con respecto al testigo. En este contexto en un trabajo realizado en zanahoria
por Moreno et al (2022), en el que comparan el efecto de los
fertilizantes orgánicos entre ellos humus de lombriz con una fuente química
10-30-10, obtuvieron alturas de planta semejantes al químico y superiores al
tratamiento que no aplicaron nada con una diferencia en altura del 14%. En este
mismo sentido Milanés et al., (2005) sostiene que el humus de lombriz es
materia orgánica en estado avanzado de descomposición, con una consistencia de
masa amorfa, homogénea y de color oscuro que influye en las propiedades biológicas
del suelo, aportando ácidos húmicos, potasio, enzimas, nitrógeno, fósforo,
hormonas, contribuye a la retención de humedad y mantener fauna y el equilibrio
biológico del suelo que favorece el crecimiento de los cultivos. Por lo que los
resultados muestran el efecto de los fertilizantes orgánicos (Tabla 3).
En
la misma tabla, se evidencia que la aplicación de fertilizantes orgánicos no
mostro diferencias estadísticas (P≤0.05) en la variable días a la floración,
al respecto Borroel et. al (2018) sostienen que la emergencia floral es
una característica que está influenciada por una característica genética de la
planta, por otra parte Barragán et. al (2018) manifiesta que la
aplicación de fertilizantes foliares acelera el proceso de formación de órganos
florales, estimulando los días a la floración de una planta.
Al
analizar los componentes de rendimiento fue significativamente (P≤0.05) influenciado
por los fertilizantes orgánicos humus de lombriz y compost (Tabla 4). Se
aprecia que la producción de vainas por planta con la aplicación de
fertilizantes orgánicos se aumenta el número de vainas en comparación en
tratamiento testigo.
|
Tratamientos
|
Altura de planta (cm)
|
Días a la floración
|
|
DDF
|
|
30
|
45
|
60
|
|
Testigo
|
41,05
|
a
|
137,88
|
b
|
197,33
|
b
|
49,83
|
a
|
|
Humus de lombriz
|
41,50
|
a
|
171,18
|
a
|
202,20
|
a
|
47,20
|
a
|
|
Compost
|
42,30
|
a
|
168,58
|
a
|
203,68
|
a
|
47,75
|
a
|
|
Valor - P
|
0,0984
|
<0,0001
|
0,0101
|
0,058
|
|
CV
|
2,60
|
5,24
|
1,83
|
4,33
|
|
Medias
con una letra común no son significativamente diferentes (P≤0.05)
|
|
DDF: Días después de la fertilización
|
|
|
|
|
|
Tabla 3. Efecto de fertilizantes orgánicos
sobre la altura de planta y días a la floración, en el cultivo de haba sembrado
en el subtrópico de La Maná, Ecuador.
De
forma similar se observó en las variables, peso de vainas por planta, número de
semillas por vaina y peso de 100 semillas en relación al tratamiento testigo.
Los resultados obtenidos probablemente se deben a la concentración de
nutrientes presentes en el material sólido de los fertilizantes orgánicos, en
este mismo sentido en su estudio realizado por López et al. (2019), aplicando
humus de lombriz de forma foliar en Allium sativum en los componentes
productivos manifestaron resultados superiores al tratamiento control, por su
parte el fisiólogo Evans (1984) sostiene que la formación de vainas y el
llenado de semillas es sumamente dependiente de la fotosíntesis y condiciones
ambientales imperantes después de la floración, pero la capacidad de
almacenamiento está determinada por las condiciones que se dan antes de la
floración, siendo éstas las que puedan ejercer una influencia dominante sobre
el rendimiento. Por otra parte la Organización de las Naciones Unidas para la
Alimentación y la Agricultura (FAO 2011), indica que los fertilizantes de
origen orgánico, actúan aumentando las condiciones nutritivas de la tierra y
también mejoran su condición física, bacterias beneficiosas, en ocasiones
hormonas y por supuesto también fertilizan.
En
este mismo contexto estudios realizados por Reyes et. al, (2021), sostienen que
las aplicaciones de sustancias húmicas tienen un impacto significativo en
varias respuestas fisiológicas de los cultivos, lo que a su vez puede mejorar
la calidad de las cosechas. Esto sugiere que el uso de sustancias húmicas tiene
el potencial de reducir la dependencia de la fertilización sintética en la
agricultura, al mismo tiempo que aumenta la tolerancia de los cultivos al
estrés biótico, se puede lograr una mayor estabilidad y resiliencia en los
sistemas agrícolas.
|
Tratamientos
|
Vainas por planta
|
Peso de vainas planta (g)
|
Semillas por vaina
|
Peso de 100 semillas (g)
|
|
|
|
Testigo
|
25,13
|
b
|
159,59
|
b
|
3,35
|
b
|
53,73
|
b
|
|
|
Humus de lombriz
|
29,75
|
a
|
202,28
|
a
|
3,53
|
ab
|
55,29
|
a
|
|
|
Compost
|
30,73
|
a
|
224,76
|
a
|
3,63
|
a
|
55,15
|
a
|
|
|
Valor - P
|
0,0008
|
0,0004
|
0,0424
|
0,0023
|
|
|
CV
|
8,37
|
12,72
|
5,69
|
1,44
|
|
|
Medias con una letra común no son significativamente diferentes (P≤0.05)
|
|
|
|
Tabla 4. Efecto de fertilizantes orgánicos sobre
el No de vainas por planta, peso de vainas por planta, No de granos por vaina y
peso de 100 granos, en el cultivo de haba sembrado en el subtrópico de La Maná,
Ecuador.
En
la figura 1, se muestra los promedios de rendimiento por hectárea, el análisis
de varianza realizado para esta variable muestra que los tratamientos con
fertilización orgánica presentaron significancia estadística (P≤0.05), en
comparación al testigo. Según el test de rango Tukey.
El
tratamiento compuesto por humus de lombriz alcanzo un rendimiento adicional de
1.851 kg ha-1 en comparación al tratamiento testigo, lo que significó el doble
de incremento, igual tendencia se produjo con el tratamiento a base de compost
donde la diferencia en el rendimiento con el tratamiento testigo fue de 1.023
kg ha-1. Estos datos superan a los reportados por Mendoza & Linzán (1993),
quienes describen que es una variedad veranera para el litoral ecuatoriano con
rendimiento promedio por hectárea del cultivo de haba esta entre 1.400 a 1.800
kg ha-1. Por su parte Conde, Huaycho, & Cruz (2017), manifiestan que la
aplicación de fertilizantes orgánicos provenientes de lombrices ayuda a la
estimulación de los cultivos, potenciando el crecimiento y desarrollo de los
mismos, que a su vez traen consigo mejores beneficios económicos para los
productores. En este sentido Villegas & Laines, (2017), mencionan que la
composición orgánica está basada en el contenido de ácidos húmicos, producto de
la descomposición regulada del estiércol de bovino por parte de la lombriz y
está integrada por ácidos húmicos, fúlvicos. Además, allí se encuentran
aminoácidos y fitohormonas, los cuales está presentes en la misma composición
de los desechos orgánicos minerales en el proceso de compostaje el humus de
lombriz está compuesto por CO2, N, así como macro y micro nutrimentos en
diferentes proporciones. Bajo este contexto se justifica la aplicación del
estiércol por los variados beneficios, promueve el crecimiento de las plantas,
proporciona alimentos nutritivos a los organismos del suelo, agrega diversidad
genética y funcional a los suelos y mejora las propiedades químicas y físicas
del suelo (Köninger et. al, 2021).
Numerosos
estudios realizados por investigadores alrededor del mundo han observado que el
tratamiento de las plantas con sustancias húmicas de diversos orígenes puede
inducir al crecimiento celular. Este fenómeno ha sido relacionado con la
activación de vías de señalización que involucran fitohormonas, especialmente
la auxina y el óxido nítrico. Estos hallazgos sugieren que las sustancias
húmicas podrían influir en el equilibrio del estado vegetal al modular la
respuesta hormonal y promover el crecimiento y desarrollo de las raíces. Este
descubrimiento tiene implicaciones significativas para la agricultura, ya que
el uso de sustancias húmicas podría mejorar la absorción de nutrientes y la
resistencia al estrés de las plantas, lo que a su vez podría aumentar el
rendimiento de los cultivos y la salud de los ecosistemas vegetales (Zanin et.
al, 2019).
Figura 1. Efecto de fertilizantes orgánicos
sobre rendimiento del grano de haba, sembrado en el subtrópico de La Maná,
Ecuador
CONCLUSIONES
Los
fertilizantes orgánicos utilizados en el cultivo de haba, en la zona de La
Maná, Cotopaxi incrementó el número de vainas por planta, su peso y los
principales componentes del rendimiento, por lo que este trabajo pone de
manifiesto la importancia del uso de humus de lombriz y compost como una
herramienta de manejo en los sistemas de producción agrícola.
CONTRIBUCIÓN
DE LOS AUTORES
El
trabajo realizado por cada uno de los autores fue clave en el desarrollo de
esta publicación, los cuales son; Jonathan López Bósquez, Wellington Pincay
Ronquillo, Kleber Espinosa Cunuhay, Wendy Jiménez Jaramillo, Yorman Martínez
Ibarra y Heidi Yépez Arauz.
AGRADECIMIENTO
Universidad
Técnica de Cotopaxi extensión La Maná, carrera de Agronomía.
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