Córdova-Chavarría, L.A.1; Fortis-Hernández, M.2; Gámez-Escobedo, I.3; Preciado-Rangel, P4; Sánchez-Chaves, E5
1Instituto Tecnológico de Torreón. Torreón, Coahuila. México. Km 7.5 Carr. Torreón – San Pedro. Torreón,
Coah., México.
3
Universidad Autónoma de Coahuila. Torreón, Coahuila. México.
5
Centro de Investigación de Alimentos y Desarrollo A.C. (CIAD). Delicias, Chihuahua. México.
*Luis Ángel Córdova Chavarria:[email protected]; Calle Treviño Núm. 1447 nte, Col. Nazario Ortiz Garza, Torreón, Coahuila. México. CP 27150; Tel. +52(871)-121-1967
Resumen
Se conservó, reprodujo e incremento la biomasa de micro alga grammatophora en el laboratorio de la Unidad de Genómica Aplicada (UGA) de la Escuela de Ciencias Biológicas de la Universidad Autónoma de Coahuila. Posteriormente se elaboró un extracto de biomasa micro algal para su aplicación foliar a los 17,24, 31,38 y 45 días después de la siembra en plántulas de tomate en charolas que contenían como sustrato peat moss. El experimento se desarrolló bajo condiciones de invernadero en el Instituto Tecnológico de Torreón (ITT). Se utilizó un diseño experimental completamente al azar con cinco tratamientos y cuatro repeticiones, los cuales fueron T1= micro alga grammatophora, T2= ácido ascórbico, T3= alga comercial, T4= ácido salicílico y T5= testigo. El riego de las plántulas fue con agua destilada. Las variables evaluadas fueron: diámetro de tallo, altura de planta, peso fresco y peso seco de raíz, tallo y hoja, así como área foliar, análisis minerales de hojas y actividad enzimática nitrato reductasa. Los resultados obtenidos relacionados con la actividad enzimática Nitrato Reductasa mostraron diferencias estadísticas (P≤0.05), siendo el tratamiento de la micro alga grammatophera la de
mayor valor (0.14 NO2/gpf/h; de igual manera se obtuvo plántulas con mayor biomasa en los
tratamientos con algas (grammatophora y Sani alga).
Palabras clave
Solanum lycopersicum L.,
biomasa micro algal, actividad enzimática,Nitrato ReductasaIntroducción
La producción hortícola es de gran importancia en nuestro país, ya que genera alimentos a la población, además, es una forma de sostén para muchas familias puesto que genera ingresos económicos y ocupa una gran cantidad de mano de obra. El tomate ocupa el tercer lugar en el comercio mundial de hortalizas (Miranda et al., 2005) y en México la producción de tomate es de 2 millones de toneladas promedio al año (SAGARPA 2008). Esta hortaliza constituye una fuente importante de ingresos, por lo que es atractivo mejorar los rendimientos y calidad. Según SAGARPA (2013), la región Laguna cuenta con 656 hectáreas destinadas a la producción de tomate en sistemas protegidos (malla sombra e invernadero), de las cuales se cosechan 71 900 ton. Uno de los problemas que afronta el productor es la generación de plántulas de mejor calidad y resistentes al ambiente una vez que ha sido trasplantada. Por tal
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motivo, es necesario emplear diferentes fuentes orgánicas de nutrición para así generar plántulas con mayor biomasa y mejor nutridas. Una alternativa viable para logras estos retos son las algas y/o micro algas marinas (Wajahatullah 2009). El mar provee un sin fin de recursos, los cuales pudieran ser aplicados como materia orgánica; relacionado con las algas se consideran residuos en aquellas zonas donde la eutrofización originan crecimientos excesivos de las mismas. A medida que pasa el tiempo las algas se siguen utilizando como acondicionadores de suelo para mejorar el crecimiento de las plantas en sistemas agrícolas, principalmente en lugares cercanos a las costas. Las algas marinas tienen nutrimientos y sustancias naturales (vitaminas, carbohidratos, proteínas, sustancias biocidas, y manitol) cuyo efecto es similar a los reguladores de crecimiento (Rodríguez, 2008). Otro de los beneficios de las algas es que refuerzan el sistema inmunitario y alimentario, a su vez activan su sistema fisiológico lográndose plantas más vigorosas, sanas y con mejor nutrición (Rodríguez 2008). El uso de algas ha crecido en popularidad por tal motivo se presenta la necesidad de desarrollar gran número de productos procesados, la manera de aplicación de dichos productos son: harinas que se aplican al suelo en grandes cantidades para ser mezcladas con el suelo o en sustratos en invernadero (retención de humedad), extractos líquidos o en polvo (aplicaciones foliares) y concentrados que se usan para sumergir las raíces (Díaz, 2002). Cuando las algas se aplican como bio fertilizantes se incrementan actividades metabólicas en las plantas. Para medir la absorción de nutrientes de las plantas se emplean indicadores bioquímicos los cuales utilizan enzimas, éstas tienen la facultad de activar o provocar reacciones catalíticas reversibles a la temperatura de los organismos vivos, las reacciones son específicas de un elemento, ion, compuesto o de una reacción, para esto la forma geométrica del punto activo de la enzima debe de coincidir con la geometría del punto de reacción de los compuestos que están en el sustrato para que la liga tome lugar como tu llave en una cerradura (López, 1999).
La enzima Nitrato reductasa cataliza la reacción de NO3 a NO2 (Sánchez, 2006), Bajo esta
perspectiva el objetivo del presente trabajo fue obtener plántulas de tomate con mayor biomasa y follaje utilizando micro alga grammatophora como biofertilizante.
Materiales y Métodos
El experimento fue realizado en el Instituto Tecnológico de Torreón (ITT) en invernadero. Está localizado a una longitud de 24° 30’ y 27° N, y latitud 102° 00’ y 104° 30’ W; y altitud de 1120 metros sobre el nivel del mar con una temperatura promedio 35 °C y una precipitación anual de 200 mm al año. Fueron sembradas 5 charolas con semilla de tomate variedad Rio Grande con peat moss como sustrato. La fecha de la siembra fue el jueves 4 de Septiembre del 2014, se le dio un riego diario con agua destilada para así poder atribuirle los resultados a los productos aplicados. Los tratamientos evaluados fueron: T1= Micro alga grammatophora al 10%, T2= Ácido ascórbico 1µM, T3= Sani Alga (ascophyllum nodosum), T4= Ácido salicílico 1 µM y T5= Testigo. La fecha de aplicación de los productos vía foliar fue a los 17, 24, 31,38, y 45 días después de la siembra (dds). Las variables evaluadas fueron: diámetro de tallo, altura de planta, peso fresco y peso seco de raíz, tallo, hoja así como área foliar, análisis minerales de hojas y actividad enzimática nitrato reductasa (NR). Esta variable se determinó a los 60 dds; se recolectaron las muestras, posteriormente se llevaron al Centro de Investigación y Desarrollo de Alimentos A.C. (CIAD) unidad Delicias, Chih., se utilizó un espectro de absorción atómica, el cual se calibró 570 nm y fueron tomadas las lecturas.
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Resultados y Discusión
En la Figura 1, se puede observar la dinámica de crecimiento de las plántulas de tomate durante los cinco muestreos. Se puede notar el efecto de los tratamientos a partir del muestreo tres, siendo estadísticamente diferentes el T1 y T3; en cuanto al T5 no se obtuvieron diferencias con el T4 y T2. Este resultado coincide con lo mencionado por Rodríguez (2008), quien al aplicar algas marinas a plántulas generaron mayor cantidad de biomasa.
Figura 1. Altura de plántulas de tomate a los 17, 24, 31, 38 y 45 dds producidas en invernadero en cada uno de los tratamientos evaluados. Letras distintas dentro de cada columna indican diferencia estadística significativa (DMS; P≤ 0.05).
En la Figura 2, se muestran las medidas de diámetros de tallo en las plántulas de tomate. Se pueden observar diferencias a partir del muestreo 3, sin embargo, en el muestre 5 los datos arrojaron que los tratamientos 1,3, 4 y 5 son estadísticamente iguales, siendo el uno diferente a los demás.
En la Figura 3, se observa el peso fresco de las plántulas de tomate, se nota que hay diferencias entre los tratamientos uno y tres en peso de hoja, tallo y raíz. Sin embargo, en el tratamiento cinco las plántulas tuvieron mayor peso que los tratamientos dos y cuatro. Por otra parte el peso de raíz en el tratamiento uno fue estadísticamente diferente a los demás ya que hubo simbiosis entre la micro alga grammatophera y la plántula generando más biomasa.
342 Figura 2. Diámetro de plántulas de tomate a los 17, 24, 31, 38 y 45 dds producidas en invernadero en cada uno de los tratamientos evaluados. Letras distintas dentro de cada columna indican diferencia estadística significativa (DMS; P≤ 0.05).
Figura 3. Peso fresco de plántulas de tomate (hoja, tallo y raíz) 51 dds producidas en invernadero en cada uno de los tratamientos evaluados. Letras distintas dentro de cada columna indican diferencia estadística significativa (DMS; P≤ 0.05).
Los análisis de varianza mostraron diferencias estadísticas para esta variable. En la Tabla 1, se observa la actividad enzimática Nitrato reductasa, la RXA de la micro alga grammatophora fue la que mostro mayor actividad; esto es un indicador de la cantidad nitrato (NO3) aportado
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por la micro alga. Por otra parte, en la RXC se obtuvo diferencias entre el tratamiento uno contra todos los demás, lo cual activa la actividad enzimática generando plantas más nutridas.
Tabla 1. Actividad enzimática nitrato reductasa en plántulas de tomate producidas en invernadero.
Tratamiento
RX A
RX B
RX C
RX D
--- µMoles de NO2/gpf/h ---
T1 = Alga grammatophora0.1400 a
5.2500 b
1.7300 a
2.6000 c
T2 = Ácido ascórbico0.1300 b
3.6500 e
0.8299 b
3.5533 ab
T3 =Sani Alga
0.0800 e
4.5399 d
0.4267 b
3.9933 a
T4 = Ácido salicílico0.1000 d
5.7066 a
0.3867 b
3.3467 b
T5 = Testigo0.1100 c
4.8733 c
0.4733 b
2.4733 c
Se expresan la cantidad de micro moles de nitrito por gramo de peso fresco de la planta generada en una hora. RXA nitrato absorbido de manera natural por la planta, RXB presencia de sustrato (No3), RXC presencia de cofactor (Mo) y RXD presencia de sustrato y cofactor (NO3-Mo). Letras distintas dentro de cada columna indican diferencia estadística significativa (DMS; P≤ 0.05).
Conclusiones
Se puede concluir que al aplicar micro alga grammatophora como biofertilizante se obtienen plántulas de tomate con mayor biomasa (vigor), arquitectura radical y plántulas mejor nutridas.
Bibliografía
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