Evaluación de diferentes niveles de composta como estrategia de fertilización en el cultivo de maíz (Zea Mays l.)

Resumen El maíz (Zea mays L.) es el cultivo de mayor importancia en México por sus aportaciones productivas, socioeconómicas y culturales, cultivándose prácticamente en casi todo el país. Debido a la contaminación que provocan los fertilizantes químicos y los residuos de los ingenios azucareros (materia orgánica) el presente trabajo evaluó una propuesta para el uso de abonos orgánicos (composta) para la producción de maíz. En Úrsulo Galván, Veracruz, México, funcionan dos ingenios azucareros, y los residuos que quedan del proceso de la obtención de la azúcar, pueden ser utilizados como composta para sustituir el aporte de nutrimentos que ofrecen los fertilizantes químicos comparándolos con la dosis de fertilización química recomendada para la zona 150-60-00 de N-P-P. Se trabajó con un hibrido de maíz, cuya raíz y tallo tienen resistencia al acame, con el objetivo de evaluar los diferentes niveles de composta para mejorar el desarrollo, calidad y producción de maíz elotero, utilizando tres tratamientos de composta, uno de fertilización química y un testigo, con cuatro repeticiones en un diseño de bloques completos al azar en una dimensión de 480 m2 . Las variables altura de planta y diámetro del tallo, en las primeras lecturas, la fertilización química obtuvo un resultado más eficiente, pero en las lecturas restantes no hubo diferencia estadística con la fertilización orgánica.Palabras clave: Fertilizantes químicos, abonos orgánicos, desarrollo, calidad y producción.

INTRODUCCIÓN

El cultivo del maíz (Zea mays L.) es de origen mesoamericano y su influencia es productiva, socioeconómica, cultural y religiosa (Robles, 1983; Nadal y Wise, 2005). En México hubo una producción de 25.7 millones de toneladas en 2015-2016, en 7.5 millones de hectáreas (SAGARPA, 2016); y en el estado de Veracruz, México, fue de 1.6 millones de toneladas en el 2015, con un valor estimado de 5 mil 600 millones de pesos en una superficie superior a las 600 hectáreas; y en el municipio de Úrsulo Galván fue de 1,337,6 toneladas en 2014, con un valor de 4,240 miles de pesos, sembrado en 328 hectáreas, (SEFIPLAN, 2016). El maíz requiere de macro y micronutrientes para satisfacer sus necesidades, siendo la dosis recomendada para el Municipio de Úrsulo Galván de 150-60-00 de N-P-K respetivamente. Los principales nutrientes que demanda el cultivo forrajero, así como de grano, se presentan con regularidad deficiente en el suelo, los cuales pueden ser aportados aplicando fertilizantes químicos o abonos orgánicos. La materia prima para la producción de fertilizantes químicos proviene de yacimientos mineros, mientras que los orgánicos provienen de animales, humanos, restos vegetales de alimentos, restos de cultivos u otras fuentes orgánicas y naturales, por lo que la materia orgánica para la realización de la composta puede provenir de fuentes naturales, prácticas agrícolas o procesos industriales. El principal monocultivo en el municipio de Úrsulo Galván, Veracruz es la caña de azúcar (Saccharum spp.), razón por la cual hay dos ingenios; y los desechos de estos son una fuente de contaminación cuando no reciben un manejo adecuado. Por esto es importante comprobar si los desechos (cachaza de caña de azúcar) que se obtienen de los ingenios cercanos pueden utilizarse para fertilizar el suelo y comprobar si pueden sustituir el aporte de fertilizantes químicos sin disminuir la producción en el cultivo de maíz, lo anterior en comparación con la dosis química recomendada para la zona, la cual es 150N-60P-00K (Garay, 2013). El uso de residuos de cosecha (composta) son abonos orgánicos que se forman por la degradación microbiana de materiales acomodados en capas y sometidas a un proceso de descomposición; los microorganismos que llevan a cabo la descomposición o mineralización de los materiales ocurren de manera natural en el ambiente, de forma que el producto final se utiliza para fertilizar y enriquecer al suelo, así como también para mejorar el drenaje de suelos arcillosos (SAGARPA, 2015). Aunado a ello, y con el fin de sustituir parcial o totalmente la fertilización sintética, se cuenta con la aplicación de biofertilizantes preparados con microorganismos y aplicados al suelo o planta, además de reducir la contaminación generada por los agroquímicos. Los microorganismos utilizados en los biofertilizantes son clasificados dentro de dos grupos: el primero incluye microorganismos que tienen la capacidad de sintetizar substancias que promueven el crecimiento de la planta, fijando nitrógeno atmosférico, solubilizando hierro y fósforo inorgánico, y mejorando la tolerancia al estrés por sequía, salinidad, metales tóxicos y exceso de pesticidas por parte de la planta; y el segundo incluye microorganismos, los cuales son capaces de disminuir o prevenir los efectos de deterioro de microorganismos patógenos (Bashan y Holguin, 1998; Lucy et al., 2004). Puede haber microorganismos que puedan estar en los dos grupos, que además de promover el crecimiento de la planta inhiben los efectos de microorganismos patógenos (Kloepper et al., 1980).

El uso de compostas tiene influencia sobre la fertilidad de los suelos, y se ha demostrado su aporte de nutrimentos a los cultivos y su efecto en el suelo, aunque varía según su procedencia, edad, manejo y contenido de humedad (Romero et al., 2000). Los abonos orgánicos son un medio para la proliferación de hongos y bacterias benéficas que reducen el riesgo en el desarrollo de enfermedades a las plantas (Méndez et al., 2012); por ello, la pérdida de materia orgánica en el suelo, genera deficiencia de nutrientes para las plantas, disminuyendo rendimientos y la calidad de los productos. Mediante la materia orgánica se enriquece la fertilidad del suelo. La composta proporciona y mejora las condiciones de fertilidad, estructura, textura, pH, e incrementa la capacidad de retención de agua y nutrientes (De Luna y Vázquez, 2009; Luna et al., 2014). El objetivo del presente trabajo fue evaluar diferentes niveles de composta para mejorar el desarrollo, la calidad y la producción de maíz para elote.

MATERIALES Y MÉTODOS

El experimento se realizó en los campos de investigación del Instituto Tecnológico de Úrsulo Galván, Veracruz (19° 24’ 53.9’’ N y 96° 21’ 07.7’’ O), con un clima AW2 (García, 1973). El análisis de suelo se realizó dos semanas antes de la siembra, tomando la muestra del suelo aleatoriamente en forma de zig zag, donde dio como resultado una textura migajón arenoso con un pH de 6.9, acidez y salinidad neutra. La siembra se llevó en el ciclo primavera-verano del 2015, y antes de la siembra las semillas se inocularon con dos fertilizantes biológicos, mezclando 16.8 g de cada uno en 250 g de azúcar, disueltos en 500 ml de agua. Se estableció un diseño completamente al azar, con cinco tratamientos y cuatro repeticiones en una dimensión de 480 m2 , con 20 unidades experimentales (5 m?4.80 m), cada una, con una distancia entre surcos de 80 cm, y 20 cm entre plantas (62500 plantas ha?1 ) sembrando un híbrido. Las labores culturales fueron: rastreo, barbecho y surcado. En cuanto al riego, debido a las características del terreno y al no contar con la infraestructura adecuada se utilizó el riego rodado y la aplicación de un biofertilizante a las cuatro semanas de que germinaran las semillas. Los tratamientos empleados tres niveles de composta con cachaza de caña de azúcar, un testigo absoluto (sin fertilización) y una dosis de fertilizantes químicos recomendada para la zona (Cuadro 1).

Las variables a evaluar fueron: Altura de Planta (AP), Diámetro de Tallo (DT), Largo del Elote con Hoja (LEH), Diámetro del Elote con Hoja (DEH), Peso del Elote con Hoja (PEH), Largo del Elote sin Hoja (LE), Diámetro del Elote sin Hoja (DE), Peso del Elote sin hoja (PE), Peso del Grano (PG), Peso del Olote (PO), Peso de la Raíz en Fresco (PRF) y Peso de la Raíz en Seco (PRS) (Cuadro 2), utilizando un flexómetro de 5 m, un vernier digital y una báscula.

Para el análisis de los datos se utilizó el programa estadístico SAS (Statistical Analysis System), realizando el análisis de varianza y la comparación de medias Tukey.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Se observa que no se presentó diferencia estadística en ninguno de los tratamientos para el primer muestreo (2 de abril); en el segundo muestreo los tratamientos 1 y 5 fueron los más deficientes, seguidos de los tratamientos 2 y 3, siendo el 4 el mejor del grupo. En los dos últimos muestreos (18 y 23 de abril) no hubo diferencia estadística, aunque los tratamientos 3 y 4 registraron mayor altura. Lo anterior coincide con lo publicado por (Fregoso, 2013) hasta la tercer lectura, pero en la cuarta ya no, pues registró que el tratamiento con 18.5 t de composta ha-1 fue superior al resto de los tratamientos, mientras que Garay et al. (2014), mencionan que no existe diferencia entre tratamientos; sin embargo, obtuvieron mayor altura de planta en los tratamientos, atribuido a que dichos autores trabajaron con una variedad distinta a la utilizada en este trabajo, al igual que Gutiérrez et al. (2004) y Austudillo (2011), quienes utilizaron otro tipo de abono orgánico (Cuadro 3).

Para esta variable, en el primer muestreo los tratamientos 1 y 5 resultaron ser deficientes, siendo el 4 el mejor del grupo. En los siguientes tres no existe diferencia estadística entre los tratamientos; aunque 3 y 4 fueron los que registraron mayor diámetro, esto difiere con Fregoso (2013), ya que se mostró diferencia estadística en los tratamientos, los cuales obtuvieron 37 t ha-1 y 55.5 t ha-1 respectivamente y fueron estadísticamente superiores, pero esto puede deberse a que la variedad utilizada en este trabajo fue diferente. También se difiere de Matheus et al. (2007) y Méndez (2012), quienes obtuvieron que la fertilización orgánica superó a la fertilización química, aunque esto puede ser porque fueron diferentes variedades de maíz, tipos de fertilización orgánica y condiciones (Cuadro 4).

En las variables peso del grano y olote no hubo diferencia estadística entre los tratamientos 1 y 5 (Testigo), los demás tratamientos resultaron ser igual de eficientes, siendo el tratamiento 3 el que registró el mayor peso del grano (1.1250 kg, peso del olote 1.1500 kg) y el tratamiento 5 el que menor peso registró para las mismas variables (peso de grano 0.7500 kg; peso del olote 0.8500 kg). Lo anterior coincide con (López et al., 2001) quienes no obtuvieron diferencia estadística entre la fertilización química y el abono orgánico en producción de grano, pero en su caso el tratamiento de la fertilización química fue la que mayor peso obtuvo.

CONCLUSIONES

Para la variable altura de planta durante el segundo muestreo, el tratamiento 4 (150N-60P-00K) fue el de mayor relevancia estadística; y para el caso de diámetro de tallo en el primer muestreo, el tratamiento 4 fue el mejor; esto puede deberse a que los nutrientes de la fertilización química pueden ser aprovechados con mayor rapidez, que los que aporta la fertilización orgánica, razón por la que en los primeros muestreos se presentó diferencia estadística entre la fertilización química y la de fuente orgánica y en los últimos muestreos no. En cuanto a peso del grano y peso del olote no hubo diferencia estadística. Es por eso que, de acuerdo con los resultados obtenidos, se sugiere que la cantidad de composta aplicada influye en el desarrollo vegetativo del cultivo y en la producción, por lo que puede sustituir el aporte de fertilizantes químicos sin disminuir la producción.