ANEXO. INFORME TÉCNICO FINAL FERTILIZANTES DE LIBERACIÓN LENTA PARA EL CULTIVO DE MAGUEY MEZCALERO (Agave angustifolia Haw.) El presente informe reúne un estimado del 30% de avance del proyecto, con clave SIP20080571, y fue realizado en el periodo de enero a diciembre de 2008. Con ello, el proyecto reúne un total de 100% de avance. INTRODUCCIÓN En el territorio que conforma el actual estado de Oaxaca se han utilizado especies del género Agave por los grupos humanos autóctonos desde hace mucho tiempo. Quiroz (2001) presenta un listado de 86 usos diferentes que se le han dado a los diferentes tejidos y órganos de estas plantas en esta región (muchos de ellos persisten hasta hoy día), comprendidos en los rubros: alimento humano, forraje, medicinal, bebidas, usos domésticos, vestido, construcción, ornato, religioso y otros usos. Como en otras regiones y por otros grupos humanos nativos del actual territorio mexicano, los zapotecos y mixtecos de Oaxaca también han utilizado diversas especies del género Agave para la elaboración de bebidas alcohólicas a partir del tallo (piña) cocido, molido y fermentado. Con la llegada de los conquistadores europeos fueron introducidos la tecnología y los equipos para la destilación, rápidamente incorporados por los grupos autóctonos para su aplicación a las bebidas fermentadas, particularmente a las elaboradas con base en los agaves. Nació de esta manera la bebida denominada genéricamente “mezcal”, con diversas variantes a lo largo y ancho del país. En esta entidad, la “región del mezcal” está ubicada en los Valles Centrales y la Sierra Sur y, dentro de ellas, los distritos político-administrativos de Tlacolula, Ocotlán, Ejutla, Zimatlán, Sola de Vega, Miahuatlán y Yautepec. De 1999 a 2004 el inventario de plantas cultivadas de maguey espadín en esa región pasó de 11’329’491 a 36’827’831 plantas, lo que representa un incremento quinquenal de 225% (Chagoya-Méndez, 2004). Este número actual de plantas está establecida en 15’503 hectáreas, destacando los distritos de Tlacolula y Yautepec, con el 54.4% y 27.1% de la superficie total cultivada, respectivamente. En la región del mezcal hay un total de13,904 productores de maguey, el distrito de Tlacolula acumula el 50% de estos; Yautepec el 15% y Miahuatlán el 13%. Con la materia prima que proporciona la actividad agrícola se elabora mezcal por 673
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ANEXO. INFORME TÉCNICO FINAL
FERTILIZANTES DE LIBERACIÓN LENTA PARA EL CULTIVO DE MAGUEY MEZCALERO (Agave angustifolia Haw.)
El presente informe reúne un estimado del 30% de avance del proyecto, con clave SIP20080571, y fue realizado en el periodo de enero a diciembre de 2008. Con ello, el proyecto reúne un total de 100% de avance.
INTRODUCCIÓN En el territorio que conforma el actual estado de Oaxaca se han utilizado especies del
género Agave por los grupos humanos autóctonos desde hace mucho tiempo. Quiroz
(2001) presenta un listado de 86 usos diferentes que se le han dado a los diferentes
tejidos y órganos de estas plantas en esta región (muchos de ellos persisten hasta hoy
día), comprendidos en los rubros: alimento humano, forraje, medicinal, bebidas, usos
domésticos, vestido, construcción, ornato, religioso y otros usos. Como en otras regiones
y por otros grupos humanos nativos del actual territorio mexicano, los zapotecos y
mixtecos de Oaxaca también han utilizado diversas especies del género Agave para la
elaboración de bebidas alcohólicas a partir del tallo (piña) cocido, molido y fermentado.
Con la llegada de los conquistadores europeos fueron introducidos la tecnología y los
equipos para la destilación, rápidamente incorporados por los grupos autóctonos para su
aplicación a las bebidas fermentadas, particularmente a las elaboradas con base en los
agaves. Nació de esta manera la bebida denominada genéricamente “mezcal”, con
diversas variantes a lo largo y ancho del país.
En esta entidad, la “región del mezcal” está ubicada en los Valles Centrales y la Sierra Sur
y, dentro de ellas, los distritos político-administrativos de Tlacolula, Ocotlán, Ejutla,
Zimatlán, Sola de Vega, Miahuatlán y Yautepec. De 1999 a 2004 el inventario de plantas
cultivadas de maguey espadín en esa región pasó de 11’329’491 a 36’827’831 plantas, lo
que representa un incremento quinquenal de 225% (Chagoya-Méndez, 2004). Este
número actual de plantas está establecida en 15’503 hectáreas, destacando los distritos
de Tlacolula y Yautepec, con el 54.4% y 27.1% de la superficie total cultivada,
respectivamente. En la región del mezcal hay un total de13,904 productores de maguey,
el distrito de Tlacolula acumula el 50% de estos; Yautepec el 15% y Miahuatlán el 13%.
Con la materia prima que proporciona la actividad agrícola se elabora mezcal por 673
productores en 590 fábricas que trabajan de manera permanente o temporal. La
producción anual de mezcal es de 2’954’000 litros del tipo I (100% de agave) y 1’800’000
litros del tipo II (mezclas). Alrededor del 50% del mezcal tipo I se envasa y el resto se
comercializa a granel. Aproximadamente 710’000 litros anuales son exportados, siendo
los principales mercados los Estados Unidos de Norteamérica, la Unión Europea, Japón,
China, Australia. Estos datos permiten visualizar la importancia social y económica del
cultivo del maguey espadín y de la producción de mezcal en Oaxaca.
Agave es un género de plantas suculentas de metabolismo ácido crasuláceo (CAM),
nativas de América. Como en el caso de otras especies con este tipo metabólico, las
plantas de Agave pueden continuar realizando fotosíntesis y tener ganancias netas de
carbono aun con contenidos de agua en el suelo por debajo del 10%, gracias a la
suculencia de sus tejidos fotosintéticos, siempre y cuando las temperaturas nocturnas
sean relativamente bajas, por debajo de 18ºC (Ruiz-Corral et al., 2002). Este
comportamiento de las especies de Agave ha llevado a su reconocimiento como plantas
rústicas, que sobreviven y crecen en condiciones de sequía y baja fertilidad del suelo,
como es el caso de la región del mezcal del estado de Oaxaca.
El estado de Oaxaca comparte, junto con los de San Luis Potosí, Guerrero, Durango,
Tamaulipas, Guanajuato y Zacatecas la Denominación de Origen (DO) “mezcal” a partir
de 1994. La norma que regula dicha DO permite la elaboración de la bebida utilizando las
especies A. angustifolia, A. esperrima, A. weberi, A. potatorum, A. salmiana y otras
especies de Agave, siempre que no sean utilizadas como materia prima para otras
bebidas con DO en esos estados. La materia prima utilizada para este fin es de
recolección, excepto para el estado de Oaxaca, en donde una mayoritaria proporción de
la materia prima proviene del cultivo de A. angustifolia, conocida regionalmente como
“maguey espadín” o “maguey mezcalero”. El cultivo de la especie en la entidad
oaxaqueña tiene una antigüedad de un poco más de un siglo y, a pesar de su importancia
socioeconómica, durante todo ese tiempo no ha sido atendido por el sector público para la
generación de un paquete tecnológico para el manejo agrícola que propicie las
condiciones óptimas para el mejoramiento del crecimiento y la productividad de la
especie. El manejo que se aplica a los cultivos ha sido desarrollado a lo largo de los años
por los propios productores, a través de ensayos y errores. Actualmente pueden
describirse varios sistemas de producción que se diferencian claramente por la
concurrencia de dos factores de manejo: a) la situación fisiográfica de las parcelas, cuyos
niveles son planicie, lomerío y montaña, con la presencia o no de cultivos intercalados
(maíz, frijol, garbanzo, entre otros) entre las hileras del maguey espadín durantes sus
primeros tres a cuatro años de establecimiento; b) la densidad y arreglo topológico de las
plantaciones, lo que permite diferenciar en cultivo intensivo, semi-intensivo y extensivo. La
combinación de estos factores permite la existencia de los diversos sistemas de
producción en la región, que conllevan asociadas diferentes tecnologías para la labranza
del suelo, el manejo de la nutrición vegetal, la protección fitosanitaria, las prácticas de
conservación de suelo y agua, así como la cosecha. De acuerdo con Chagoya-Méndez
(2004), del total de productores de maguey espadín en la entidad oaxaqueña en el año
2000, solo el 20% fertilizaba el cultivo con estiércol. En cambio, en el año 2004 el 52% de
los productores de maguey aplicó algún fertilizante; de éstos, el 80% aplicó algún tipo de
abono orgánico y el 20% restante fertilizante mineral, aunque la cantidad aplicada se
estima insuficiente para el buen desarrollo del maguey; la dosificación y frecuencia de
aplicación se decidió en función del interés en el cultivo y de las posibilidades económicas
del productor, mas que basados en recomendaciones técnicas.
Arredondo-Velázquez et al. (2001) concluyeron que la mejor respuesta del crecimiento del
maguey espadín cultivado en la región de los Valles Centrales de Oaxaca se presentó
cuando se aplicaron simultáneamente las fertilizaciones orgánica, química y biológica,
significando la primera una dosis de tres toneladas por hectárea de estiércol bovino y una
tonelada por hectárea de composta; para la fertilización química la dosis apropiada fue
60-40-30 para nitrógeno, fósforo y potasio respectivamente, utilizando fertilizantes
minerales de alta solubilidad, comunes en el mercado regional, en tanto que la fertilización
biológica consistió en la aplicación de cinco kg por hectárea de “micorriza”, inoculante
formulado y distribuido por el programa “Alianza para el Campo” de la SAGARPA, de
origen no reportado.
AVANCES DE RESULTADOS
Se describen de manera breve los experimentos que constituyen el proyecto, y se
reportan los resultados que se tienen hasta el momento.
EXPERIMENTO 1. Diagnóstico de la fertilidad del suelo y el estado nutrimental de
plantas de maguey mezcalero en la “región del mezcal” del estado de Oaxaca.
Selección de los sitios de estudio. Como resultado de los recorridos de campo, se logró
la participación de productores de las comunidades de: San Carlos Yautepec, distrito de
Yautepec; Tlacolula de Matamoros, San Baltazar Guelavila y La Soledad Salinas, distrito
de Tlacolula; Santo Tomás Mihautlán y Ranchería El Tecolote, distrito de Miahuatlán;
Barrio Santa Anita, distrito de Sola de Vega; San Agustín Amatengo, El Vergel, San
Miguel Ejutla y La Compañía, distrito de Ejutla; San Baltasar Chichicapam, distrito de
Ocotlán; Santa Catarina Quiané y Valdeflores, distrito de Zimatlán. En cada una de las
comunidades arriba mencionadas se ubicaron de tres a seis parcelas cultivadas con
maguey mezcalero, seleccionándolas por su ubicación fisiográfica y manejo del cultivo. Se
consideraron como condiciones de planicie las parcelas con pendiente máximas de 5%,
en donde la labranza se realiza con tracción mecánica; condiciones de lomerío fueron
parcelas con pendientes entre 6 y hasta 25% de pendiente, en donde la labranza es con
tracción animal; y condiciones de montaña las parcelas con pendientes iguales o
superiores a 26%, en donde la labranza se realiza utilizando fuerza humana con ayuda de
herramientas básicas.
Muestreo de suelos. En cada una de las parcelas seleccionadas se realizó un muestreo
del suelo y de hojas sistemático, en un diseño denominado “cinco de oros”. Se localizó
visualmente la planta del centro de la parcela y, a partir de ella, se ubicaron, hacia los
cuatro puntos cardinales, cuatro plantas más, cada una de ellas ubicada a la mitad de la
distancia entre el centro y el límite de la parcela. En cada planta se seleccionó una hoja,
aproximadamente a la mitad de la distribución de su follaje, la cual se cortó desde la base
del tallo, se subdividió en porciones de alrededor de 10 a 15 cm y se guardó en bolsas de
papel para su traslado al laboratorio. Para la determinación de parámetros físicos y
químicos se muestreó el suelo en cada uno de los puntos ubicados en la inmediación de
la planta seleccionada, a profundidades de 0-20 y 20-40 cm. Las muestras de suelo se
almacenaron en bolsas de plástico, se etiquetaron perfectamente y se trasladaron al
laboratorio para su análisis posterior. Cada una de las parcelas muestreadas se ubicó por
geoposicionamiento (GPS). En las parcelas del distrito de Tlacolula se efectuó el estudio
de calidad del suelo. En esas parcelas, al momento de tomar las muestras de suelo, y en
cada uno de los cinco puntos seleccionados por parcela, se tomaron lecturas de
resistencia del suelo a la penetración, utilizando un penetrómetro digital portátil.
Acondicionamiento de las muestras de suelo. En el laboratorio, las muestras de suelo
se secaron sobre plástico bajo condiciones de invernadero. Una vez seco el suelo, se
procedió a molerlo con un mazo de madera y a tamizarlo con una malla de 2 mm de
abertura, con la finalidad de tener un tamaño granulométrico uniforme en las muestras.
Posteriormente se homogeneizaron por el método de cuarteo y se almacenaron en bolsas
de plástico a temperatura ambiente hasta el momento de su análisis.
Acondicionamiento de las muestras foliares. Las hojas fueron lavadas con detergente
neutro y agua corriente, se trocearon a tamaño aproximado de dos cm y se secaron en
estufa a 65ºC hasta peso constante, lo que requirió de 96 a 120 horas. Se molieron en
molino eléctrico de aspas a un tamaño de partícula aproximado de 0.5 mm. Las muestras
secas y molidas se guardaron en bolsas de plástico a temperatura ambiente y en
oscuridad hasta el momento de su análisis.
Análisis físico y químico de las muestras de suelo. Los análisis físicos y químicos para
clasificar la fertilidad del suelo se realizaron de acuerdo a lo recomendado por la Norma
Oficial Mexicana NOM-021 RECNAT-2000 (SEMARNAT, 2002). El pH se determinó por el
método AS-02 en una relación suelo:agua (1:2, peso, volumen); el contenido de carbono
orgánico por el método AS-07, de Walkley y Black; el fósforo disponible por el método AS-
10, de Olsen; el nitrógeno inorgánico por el método AS-08; Ca, Mg, K y Na se extrajeron
con acetato de amonio 1M (pH 7) y se cuantificaron por espectrofotometría de absorción
atómica. La densidad aparente se determinó por el método del cilindro (Klute, 1986), la
resistencia mecánica del suelo en campo se midió con un penetrómetro digital y el
contenido de agregados hidroestables por el método de tamizado en húmedo de Kemper
y Rosenau (1986) modificado por Bethlenfalvay y Barea (1994). La actividad microbiana
(C en biomasa microbiana) se determinó con el método de fumigación incubación
(Jenkinson y Powlson, 1976). Durante la fase de análisis, al menos 10% de las muestras
se escogieron al azar para analizarse por duplicado, y de esta manera asegurar la calidad
del análisis.
Análisis químico de las muestras foliares. La muestra molida se acenizó por
calcinación en mufla a 550ºC con ácido nítrico HNO3 (1:1) y recuperación de las cenizas
con ácido clorhídrico HCL (1:1) caliente. La solución obtenida se filtró y se aforó a 100
mL. Con esta solución se llevaron a cabo las determinaciones químicas del análisis de
planta, excepto la determinación de Nitrógeno. Las técnicas empleadas fueron: Nitrógeno
por la técnica micro-Kjeldahl, el material analizado fue la muestra seca y molida; Fósforo
por el método colorimétrico del fosfovanadomolibdato; Potasio por fotometría de llama;
Calcio, Magnesio, Hierro, Manganeso, Zinc, Cobre se determinaron por
espectrofotometría de absorción atómica, siguiendo las recomendaciones del equipo
(Perkin-Elmer) para el rango de detección de cada elemento; Boro se determinó por
colorimetría por la técnica del carmín.
Interpretación de los resultados analíticos del análisis físico y químico de suelos y
tejido vegetal. La caracterización de la fertilidad de las muestras de suelo se realizó
utilizando los criterios de interpretación señalados por la Norma Oficial Mexicana NOM-
021 RECNAT-2000 (SEMARNAT, 2002). Los datos resultantes individuales de cada
parámetro determinado fueron ubicados en un mapa regional, generando con ello una
propuesta de regionalización de la fertilidad de los suelos cultivados con maguey
mezcalero en la “región del mezcal” del estado de Oaxaca. En el estudio de calidad del
suelo los datos fueron analizados estadísticamente por análisis de la varianza y
separación de medias para determinar los efectos de la labranza y la edad de las plantas
en los indicadores de calidad del suelo. Los resultados de concentración de nutrientes en
tejido foliar se presentan como gráficos por localidad y edad de la planta. No existen
referencias sobre concentración de nutrientes en tejidos de maguey mezcalero con los
cuales realizar un análisis comparativo, por lo cual los datos resultantes fueron sometidos
a un análisis de agrupamiento, para de ahí generar una propuesta de índices de
concentración media de referencia para cada uno de los nutrientes analizados. Para
realizar los diferentes análisis citados se utilizaron los programas informáticos
STATGRAPHICS, SPSS y SAS.
Resultados y Discusión. Los cambios observados en los parámetros indicadores de la
calidad de los suelos en las parcelas de maguey estuvieron fuertemente asociados al tipo
de labranza utilizado. La mayoría de las propiedades del suelo tuvieron patrones de
respuesta similares en las muestras de las dos profundidades analizadas, variando solo
por el tipo de labranza.
Propiedades físicas de los suelos
El valor de la densidad aparente (DB) del suelo bajo labranza mínima (MT) fue
significativamente mayor, comparado con labranza con tracción animal (ADP) y labranza
mecánica (PT) (P < 0.0001, Figura 3). Los suelos bajo MT registraron el mayor valor de
resistencia a la penetración (CPR), seguidos por PT y ADP (P < 0.0001). Hussain et al.
(1999b), Wander y Bollero (1999) y Özpinar y Çay (2005) observaron que los suelos
manejados con labranza cero (NT) siempre presentaron una mayor y significativamente
diferente CPR y DB que los suelos bajo labranza convencional (CT). Las profundidades
del suelo a las que se presentó un valor CPR < 3 MPa fueron 7.80 ± 0.88 cm para MT,
19.6 ± 1.54 cm para PT y 22.53 ± 0.80 cm para ADP. Por debajo de estas profundidades
el penetrómetro alcanzó el valor máximo de su capacidad de registro (50 Kg), debido a la
presencia de material parental o capas de suelo compactado (como ocurrió bajo MT).
Los suelos bajo MT registraron una más alta proporción de agregados hidroestables
(WSA) de tamaño 0.7-1.0 mm que los suelos bajo ADP y PT (P < 0.0001, Figura 3). La
proporción de agregados de tamaño 0.5 mm (2.0 ± 0.10 %) no varió significativamente
entre los tres sistemas de labranza. Özpinar y Çay (2005) reportaron que el porcentaje de
agregados entre 1.0-2.0 mm y entre 0.5-1.0 mm fueron significativamente mayores en
suelos MT que en suelos bajo CT.
Probablemente los resultados registrados se debieron a que en los suelos bajo PT y
ADP se obtuvieron valores de contenido de carbono orgánico del suelo (SOC) menores
que los valores registrados bajo MT. Los valores de contenido de agregados hidroestables
estuvieron altamente correlacionados con el del SOC (r = 0.414, P < 0.0001). Los
contenidos de las tres fracciones de WSA no resultaron significativamente diferentes entre
las dos profundidades estudiadas.
Propiedades químicas de los suelos.
El valor de pH y los contenidos de SOC, Fósforo extraíble Olsen (POlsen) y Ca2+, K+, Mg2+
y Na+ intercambiables fueron afectados por el tipo de labranza. Los resultados para estos
parámetros fueron similares en las dos profundidades del suelo analizadas.
Los suelos bajo MT registraron el contenido más alto de SOC (P < 0.0001, Figura 4).
Chan y Heenan (2005) han señalado que la labranza es uno de los dos mayores procesos
responsables de la reducción del contenido de SOC (el otro es la quema de los residuos
vegetales). Este valor mayor de contenido de SOC bajo MT en comparación con ADP y
PT probablemente es resultado de una baja tasa oxidativa de la materia orgánica (SOM)
debida a la labranza reducida que implica menor perturbación del suelo y una tasa menor
de descomposición de los residuos orgánicos depositados en el suelo (Reicosky et al.,
1995). Dalal (1989) ha señalado que la MT reduce la erosión del suelo y la escorrentía y,
consecuentemente, el contenido de SOC en estas condiciones de manejo es superior que
en suelos bajo CT. Rahman et al. (2003) y Özpinar y Çay (2005) también encontraron un
mayor contenido de SOC bajo MT en comparación con suelos bajo CT.
Se registró un valor de pH del suelo menor bajo MT que el registrado bajo PT y ADP (P <
0.0001, Figura 5). En varios trabajos se han reportado resultados que no coinciden con
los reportados aquí. Hussain et al. (1999a), Wander y Bollero (1999) y Liebig et al. (2004)
no encontraron efectos significativos del tipo de labranza sobre el pH del suelo.
El contenido de Ca2+ intercambiable estuvo positiva y significativamente correlacionado
con el pH del suelo (r = 0.764, P < 0.0001). Bajo MT los suelos registraron un contenido
de Ca2+ intercambiable más bajo (P < 0.0001, Figura 6). Contrario a estos resultados,
Hussain et al. (1999b) encontraron valores de Ca2+ intercambiable mayores en suelos
bajo NT que en aquellos que fueron trabajados con labranza mecánica.
Los suelos bajo PT registraron valores más altos de POlsen y K+, Mg2+ y Na+
intercambiables que los suelos bajo ADP y MT (P < 0.0001, Fig. 5). Hussain et al. (1999a)
reportaron un comportamiento similar en los contenidos de P en suelos bajo CT
comparados con los de suelos bajo NT.
El N asimilable (20.54 ± 0.93 mg Kg-1) no resultó afectado por la labranza. En contraste,
Wander y Bollero (1999) encontraron que este parámetro fue significativamente
modificado por NT y CT en Mollisoles y Alfisoles de Illinois. Los contenidos de N
asimilable en los suelos bajo MT no fueron significativamente superiores a los de los
suelos bajo ADP y PT (Figura 5).
Los contenidos de SOC, POlsen, N asimilable y Na+ intercambiable fueron
significativamente mayores a la profundidad 0-20 cm que a la de 21-40 cm, dentro de
cada sitio (P < 0.0001), en los tres tipos de labranza. Wander y Bollero (1999) también
reportaron valores mayores de estos parámetros en la capa de suelo superficial. Los
contenidos de Ca2+, K+ y Mg2+ intercambiables y el pH no fueron significativamente
diferentes entre sí en ambas profundidades del suelo.
Propiedades biológicas de los suelos.
El carbono de la biomasa microbiana del suelo (SMBC) cambió significativamente entre
tipos de labranza, siguiendo el siguiente orden: MT > ADP > PT (P < 0.0001, Figura 5).
Carter (1992) reportó resultados similares, encontrando un contenido de SMBC mayor
bajo cero labranza en comparación con labores de barbecho. Aslam et al. (1999), Salinas-
García et al. (2002) y Balota et al. (2004) también reportaron mayores contenidos de
SMBC bajo el sistema NT que en el sistema CT. El SMBC respondió con rapidez a los
cambios en el tipo de labranza utilizado. Para los tres tipos de labranza estudiados, la
acumulación de SMBC ocurrió en la capa superficial 0-20 cm del suelo. Wander y Bollero
(1999) también encontraron que la acumulación de SMBC fue mayor en la capa
superficial del suelo que en la subsuperficial.
Cambios en las propiedades de los suelos asociados a la edad del cultivo de
maguey mezcalero.
La mayoría de las propiedades de los suelos (pH, SOC, POlsen, N disponible, K+, Ca2+,
Na+ y Mg2+ intercambiables, SMBC y CPR) resultaron modificadas por la edad de los
cultivos de maguey (P < 0.004). Solamente cuatro de los 14 parámetros del suelo
analizados no cambiaron significativamente con la edad de las plantaciones (P > 0.13):
DB y los contenidos de las tres fracciones de WSA analizadas.
No hubo diferencia en los valores de pH del suelo entre los cultivos de clase de edad 1
(7.96 ± 0.11) y clase 2 (7.96 ± 0.06), pero se registró un valor mayor en la clase 3 (8.23 ±
0.09). Los valores de los parámetros SOC (1.56 ± 0.14 % en la clase 1; 1.48 ± 0.15 % en
la clase 2 y 1.65 ± 0.12 % en la clase 3), POlsen (2.12 ± 0.19 mg kg-1 en la clase 1; 2.66 ±
0.33 mg kg-1 en la clase 2 y 3.33 ± 0.51 mg kg-1 en la clase 3) y Ca2+ intercambiable
(31.87 ± 1.76 cmolc kg-1 en la clase 1; 33.22 ± 1.40 cmolc kg-1 en la clase 2 y 39.17 ± 1.96
cmolc kg-1 en la clase 3) incrementaron con la edad del cultivo. En contraste, el contenido
de N disponible disminuyó (23.24 ± 0.97 mg kg-1 en la clase 1; 18.50 ± 1.20 mg kg-1 en la
clase 2 y 19.78 ± 1.02 mg kg-1 en la clase 3). Los contenidos de los cationes
intercambiables, K+ (12.74 ± 1.35 cmolc kg-1 en la clase 1; 20.26 ± 3.34 cmolc kg-1 en la
clase 2 y 19.62 ± 4.26 cmolc kg-1 en la clase 3), Na+ (1.56 ± 0.199 cmolc kg-1 en la clase 1;
1.84 ± 0.22 cmolc kg-1 en la clase 2 y 1.52 ± 0.20 cmolc kg-1 en la clase 3) y Mg2+ (1.22 ±
0.10 cmolc kg-1 en la clase 1; 1.75 ± 0.22 cmolc kg-1 en la clase 2 y 1.52 ± 0.20 cmolc kg-1
en la clase 3) aumentaron de la clase 1 a la clase 2, pero disminuyeron ligeramente en la
clase 3.
El contenido de SMBC disminuyó con la edad de los cultivos (650.31 ± 37.78 µg-1 en la
clase 1; 630.20 ± 46.68 µg-1 en la clase 2 y 628.67 ± 45.41 µg-1 en la clase 3). El valor de
la CPR del suelo aumentó al hacerlo la edad de los cultivos (1.44 ± 0.08 MPa en la clase
1; 1.42 ± 0.07 MPa en la clase 2 y 1.82 ± 0.11 MPa en la clase 3). No hay referencias
bibliográficas acerca de la influencia de la edad del cultivo sobre las propiedades del
suelo, para el maguey mezcalero. Los datos aquí presentados constituyen un aporte
original al conocimiento del comportamiento de las variables físicas, químicas y biológicas
indicadoras de la calidad de los suelos bajo cultivo de A. angustifolia.
En promedio, los suelos de la región son pobres en fósforo asimilable, y pobres a medios
en materia orgánica y nitrógeno total. Estos factores llegan a ser limitantes para la
producción, de ahí que sea necesaria la restitución de los nutrientes que las cosechas
extraen, a través de la práctica del abonado y la fertilización.
La mayor parte de los suelos son de textura ligera, lo que conlleva una muy baja
capacidad de retención de humedad y dificultades para la agregación de las partículas
individuales, que se traduce en una mala estructura que dificulta el crecimiento vegetal.
Todo ello puede verse reflejado en los resultados mostrados en la tabla 4.
Para los nutrientes fósforo, potasio, calcio y boro, el comportamiento de la distribución de
las concentraciones en los tejidos foliares de A. angustifolia siguió una distribución
normal, lo que no ocurrió para el nutriente hierro. En la Figura 6 se observan los valores
medios de concentración foliar que resultaron con la mayor frecuencia, los que podrían
ser considerados, preliminarmente, como valores normales, para las condiciones de
cultivo de esta especie en la región muestreada. En la tabla 5 se reporta la propuesta de
este proyecto para los rangos de valores normales de concentración de nutrientes en
tejido foliar de A. angustifolia cultivado.
EXPERIMENTO 2. Respuesta de A. angustifolia a la aplicación de fertilizantes de
liberación lenta minerales y orgánicos en condiciones semicontroladas.
Obtención del material vegetal
La metodología utilizada para la obtención de las plantas de Agave fue la citada por
Arredondo y Espinosa (2005). Los agaves se obtuvieron de una plantación ubicada en la
comunidad de Agua del Espino, distrito de Ejutla, Oaxaca. Se seleccionaron plantas de A.
angustifolia provenientes de hijuelos rizomatosos que presentaban características
similares de edad, tamaño y sanidad. A las plantas se les eliminó la raíz utilizando tijeras
de podar, así mismo se realizó la desinfección de los agaves mediante su inmersión
durante cinco minutos en una solución de hipoclorito de sodio al 0.624%.
Establecimiento en invernadero
Para el establecimiento de las plantas de Agave en invernadero lo primero que se hizo fue
esterilizar arena por medio del proceso de solarización, mediante la metodología descrita
por Stapleton y Devay (1985). Posteriormente las plántulas fueron colocadas
verticalmente con la base de su tallo sobre arena húmeda previamente desinfectada
durante un periodo de una semana para formación de callo. A continuación fueron
plantadas en arena húmeda por dos semanas para la brotación de primordios radicales,
realizando riegos ligeros cada tercer día.
Análisis de suelo y abonos orgánicos
Al inicio del experimento se tomaron muestras de suelo de la parcela donde se
establecieron los agaves para su análisis físico-químico. Lo mismo se hizo para la
composta y la vermicomposta utilizadas en el ensayo experimental, utilizando los métodos
indicados en el Cuadro 1.
Establecimiento en campo
Los agaves fueron plantados el 28 de febrero de 2006, en surcos con distancia de 3 m
entre surco y surco, y distancia entre planta y planta 1.5 m. En el momento de la siembra
se realizo la primera aplicación de composta y vermicomposta. Después del transplante
se aplicó un riego uniforme, posteriormente se aplicó un riego por semana en el periodo
del 28 de febrero al 1º de mayo de 2006. Desde el 28 de agosto de 2006 se continuaron
los riegos hasta 20 de febrero del 2007.
Diseño experimental
El experimento se estableció bajo un diseño trifactorial 2x4x2, mas un testigo, con arreglo
en bloques completos al azar. Se establecieron 17 tratamientos con 10 repeticiones cada
uno, la unidad experimental fue una planta.
Los factores y niveles de estudio:
A) Fertilización orgánica, con dos niveles: 1) Composta y 2) Vermicomposta.
B) Fuentes de fertilizantes de liberación lenta (FLL), con cuatro niveles: 1) Sin fertilización;
El sistema radical de las plantas CAM exhiben relaciones raíz/ rizoma pequeñas, que
limitan la pérdida de agua hacia el suelo, pero mantienen la habilidad para la toma rápida
de agua aun cuando están hidratadas (Gibson y Nobel, 1986). Esto explicaría el porque
las plantas de Agave desarrollaron igual número de hijuelos, ya que a todos los
tratamientos se les aplicó riego uniforme durante todo el periodo de evaluación; por tanto,
al tener buenas condiciones de humedad, los agaves no tuvieron que desarrollar un
mayor número de hijuelos. La comparación mediante contrastes ortogonales mostró que
el número de hijuelos fue significativamente diferente en respuesta a la aplicación de
composta y TB en dos momentos promovió para la plantas de A. angustifolia
desarrollaran tres hijuelos, mientras que aquellas que recibieron composta, NF y MG
significativamente tuvieron menor número (2) de hijuelos. La comparación mediante
contrastes ortogonales mostró que en número de hijuelos fue significativamente diferente
en respuesta a la aplicación de composta y NF en un solo momento promovió para la
plantas de A. angustifolia desarrollarán un hijuelo, mientras que aquellas que recibieron
composta y MG tuvieron significativamente mayor número (3) de hijuelos.
En la figura 18 se observan los promedios del número de hijuelos producidos por las
plantas de Agave angustifolia por efecto de FO y FO+FLL los cuales muestran efectos
similares ya que en promedio los agaves produjeron dos hijuelos con estos dos tipos de
fertilización, mientras que las platas que no recibieron ningún tipo de fertilización (testigo)
produjeron sólo un hijuelo.
Parámetros evaluados en suelo. En este trabajo se analizaron sólo algunos de los
indicadores de la calidad del suelo. Según SQI (1996), los indicadores de la calidad del
suelo pueden ser las propiedades físicas, químicas y biológicas, o procesos que ocurren
en él. La importancia de la evaluación de las características del suelo es necesaria,
porque ellas reflejan la manera en que el suelo favorece o limita el crecimiento y el
desarrollo de las plantas.
En lo que respecta a la calidad del suelo, esta ha sido entendida de muchas formas.
Gregorich et al. (1994) y Carter et al. (1997), mencionan que la calidad debe interpretarse
como una medida de la utilidad y capacidad del suelo para funcionar adecuadamente con
relación a un propósito especifico en una escala amplia de tiempo. Para otros significa
promover la productividad del sistema sin perder sus propiedades físicas, químicas y
biológicas, asimismo atenuar contaminantes ambientales y patógenos, además de
favorecer la salud de plantas y animales (Doran y Parkin, 1994). Dentro de las
características indicadoras de la calidad del suelo se encuentra el pH, que tiene
importancia en la disponibilidad de los nutrientes, ya que la máxima disponibilidad se
encuentra cuando el pH se acerca a la neutralidad entre 6.0 y 6.5. En los resultados
obtenidos (Cuadro 11) se encontró que el suelo en donde se incorporó fertilización
orgánica de composta y vermicomposta resultó con un valor de pH neutro (6.6. y 7),
mientras que el suelo en donde se aplicó algún tipo de FLL, resultó con un valor de pH
moderadamente ácido (5.1-6.5). La aplicación del fertilizante en una ocasión propició que
el suelo resultara con un pH neutro (6.6-7.3) (NOM-021-RECNAT-2000).
Para el contenido de materia orgánica, independientemente del factor de estudio, se
registraron valores fluctuando de 0.88 a 1.24 % de MO en el suelo, valores que están
considerados como un nivel bajo (NOM-021-RECNAT-2000). Al presentar similares
contenidos de MO, también se registraron valores similares de densidad aparente, ya que
estas variables están directamente relacionadas. En cuanto al contenido de humedad se
registraron valores de 8.57 a 14.01%, este último se presento cuando al suelo se adicionó
un FLL, seguido por el valor 13.33% cuando se adicionó composta.
Para la conductividad eléctrica, todos los niveles de estudio favorecieron que en el suelo
se presentara un efecto moderadamente salino (2.1- 4.0 dS m-1), el cual resultó superior
en todos los casos al tratamiento control (SFLL) (<1dSm -1) (NOM-021-RECNAT-2000). El
mayor tiempo de percolación del agua en la muestras de suelo se presentó en los suelo
con mayor porcentaje de materia orgánica (Cuadro 11). Esto demuestra que el contenido
de MO influye en la capacidad de retención de humedad, además contribuye para que la
percolación del agua en el suelo sea más lenta.
Respecto al contenido de agregados hidroestables se obtuvieron resultados de
agregación de 9.7 a 11.4%.La estabilidad de los agregados hace referencia a la
capacidad de estos para mantener su forma al estar sometidos a fuerzas externas
generalmente asociadas con el agua como: humectación y el impacto de las gotas de
lluvia (Paynes, 1992). El USDA (1996) menciona que los suelos con altos contenido de
materia orgánica tienen gran estabilidad de agregados. Los resultados obtenidos en este
experimento no fueron coincidentes con esa afirmación, en este caso el contenido de
materia orgánica no influyó en el porcentaje de agregados hidroestables.
EXPERIMENTO 3. Diversidad de hongos formadores de micorriza arbuscular en sistemas de producción de A. angustifolia. Muestreo. Se obtuvieron un total de 20 submuestras en cada parcela, las cuales fueron
mezcladas y homogeneizadas, reducidas por cuarteo hasta alrededor de tres Kg por
muestra compuesta. Las muestras se secaron al aire en el laboratorio, se pesaron 50 g de
cada suelo para el aislamiento de esporas de HMA, mediante la utilización de los
métodos de tamizado húmedo y decantación (Gerdemann y Nicolsosn, 1963) y de
centrifugación en solución de sacarosa (Walker et al., 1982) (Figura 13).
Establecimiento de plantas trampa. Debido a que las esporas de hongos que forman
micorriza arbuscular son biotrofos obligados que habitan en el suelo, para poderlos
identificar adecuadamente es necesario propagarlos por medio de plantas trampa, las que
se establecieron utilizando como sustrato de crecimiento una mezcla de suelo y arena de
río en proporción 1:1, esterilizado por medio de vapor fluente por una hora durante tres
días consecutivos. El sustrato estéril se coloco en una maceta desinfectada con
formaldehído y alcohol. La maceta se lleno hasta tres cuartas partes de su capacidad
total. El inoculo micorrícico se colocó en una capa homogénea de tres cm
aproximadamente. Las macetas se llenaron hasta su capacidad total. Se procedió a la
siembra con semillas desinfectadas, se mantuvo bajo un micro invernadero creado en el
laboratorio de suelos del CIIDIR Oaxaca por tres meses, se utilizó sorgo como planta
trampa ya que para la propagación de esporas de HMA se recomienda plantas de
crecimiento rápido y con abundante formación de raíces (Figura 14).
Identificación a nivel de género. Se separaron las esporas en buen estado con su hifa
de sostén y se procedió a agrupar por colores y por forma (globosa, elipsoide,
subglobosa).
En cuanto a los colores se utilizó como referencia la carta de colores del INVAM, los
cuales se manejan por medio de claves que consisten en los porcentajes presentes de
los colores negro, amarillo, rojo y azul (Anónimo, 2004d). Posteriormente se prepararon
montajes en laminillas con las esporas a identificar. El medio de montaje que se utilizó fue
alcohol polivinilico-ácido láctico-glicerol (PVLG), ya que es el medio que menos afecta la
morfología de las esporas; y PVLG con reactivo de Melzer en una proporción 1:5 (Walker,
2002).
Una vez agrupadas las esporas por morfotipos bajo el microscopio estereoscópico, se
realizaron las preparaciones permanentes, depositando con pinzas de 20 a 25 esporas
intactas sobre una gota de PVLG en un extremo del portaobjetos. En el otro extremo se
colocó otro grupo de esporas del mismo morfotipo sobre una gota de PVLG con reactivo
de Melzer. Enseguida se colocaron cuidadosamente los cubreobjetos, evitando formar
burbujas. Estas preparaciones se dejaron secar durante 24-48 horas a temperatura
ambiente, en posición horizontal.
Identificación a nivel de especie. Se examinaron bajo microscopio compuesto las
características de las esporas intactas en ambos medios de montaje (color, diámetro,
forma, grosor de la pared, etc.). Cuando las esporas están en el reactivo de Melzer, en
algunos casos se puede observar un cambio de color de rosa pálido a rojo intenso en la
pared externa. Para la identificación de las especies se requiere determinar el tamaño de
las esporas y la estructura de la pared, este último es el principal criterio que se utiliza
para la delimitación de las especies (Figura 15).
P X E L C M G A U
Figura 15. Tipos de capas que pueden presentar las paredes de las esporas de hongos micorrízicos arbusculares. P = peridial, X = expandible, E = evanescente, L = laminada, C = coriácea, M = membranosa, G = germinal, A = amorfa, U = unitaria (Schenck y Perez, 1990).
CAPAS EXTERNAS
Para medir las esporas, la o las capas de la pared de la espora y de la hifa sustentadora.
Actualmente, la descripción del número y tipos de capas presentes en las esporas es
característica fundamental para la ubicación taxonómica de los HMA. Se utilizó un ocular
micrométrico, en un microscopio óptico el cual fue previamente calibrado. Se midieron de
20-50 esporas para obtener la media estadística.
Mediante la aplicación de una leve presión al cubreobjetos se rompieron las esporas, para
realizar el estudio de la estructura de su pared. Se contaron las capas de la pared de la
espora, tomando en cuenta el tipo de ornamentación. Para la representación de las capas
se utilizo un murografo. También se observaron las características morfológicas de la
hifa de sostén, teniendo en cuenta forma, color, capas y mecanismo de separación del
contenido de la espora de la hifa.
Una vez que se registraron estos datos, se utilizaron las claves específicas para HMA de
Schenk y Pérez (1990) y del INVAM (Morton, 2003) para completar la identificación a nivel
de género y especie.
Análisis estadístico y determinación de índices de diversidad, riqueza y abundancia
de HMA. Se utilizó un análisis estadístico mediante el error típico con el programa Excel,
este análisis se aplicó para la determinación de la riqueza y abundancia de HMA así
como la comparación de los índices de diversidad. Para la evaluación de la riqueza de
especies se utilizó la siguiente formula:
Riqueza:
R = Número de especies establecidas en el muestreo
Para la determinación de la abundancia relativa de cada especie de HMA, en los sitios de
muestreo se utilizo la siguiente formula:
(n/N) 100 donde:
n = Número de esporas que pertenecen a una especie /
N = total del numero de esporas en el sitio de muestreo
Para la determinación de la diversidad de HMA se utilizó el índice de diversidad de
Shannon - Wiener, el cual se estimó mediante el software Diversity (Universidad de
Oxford, 1995).
Resultados y Discusión
Especies de hongos micorrizógenos arbusculares identificadas
En el Cuadro 4 se indican las especies encontradas, así como su ubicación
taxonómica. Se identificaron 19 especies que corresponden a siete géneros
reportados, seis en el orden Glomales y uno en el orden Diversisporales.
Cuadro 4. Listado de taxa de HMA encontrados en agrosistemas de A. angustifolia.
ORDEN GLOMALES DIVERSISPORALES
SUBORDEN GLOMINEAE
FAMILIA GLOMACEAE ACAULOSPORACEAE GIGASPORACEAE DIVERSISPORACEAE