De acuerdo con el análisis de varianza hubo diferencia altamente significativa en el pH entre los sustratos a los 30 DDS (Cuadro 7). Con excepción del sustrato Sunshine, con un pH promedio de 5.11 todos los demás sustratos fueron iguales estadísticamente, presentando valores de pH en el intervalo de 5.63 a 6.2, que de acuerdo con Escudero (1993) son pH adecuados para el crecimiento de las plantas (entre 5.5 y 6.8). Se menciona que un pH adecuado para el crecimiento de las plantas se encuentra entre 5.2 y 6.2 (Premier, S/F). El pH de 5.11 en el Sunshine es adecuado para el crecimiento de las plantas de acuerdo con Bunt (1988). 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 15 22 30 Agua común Agua 40 C Agua pH 5.5 NaOH 0.5 % KOH 0.5 % Urea 0.5 % Sogenix VT-M Sunshine
Figura. 3. Concentración de fenólicos solubles totales (CFST) en los sustratos durante el experimento.
Días después de la siembra
CF S T ( mg L -1 )
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Cuadro 7. Propiedades químicas de los sustratos a los 30 días después de la siembra. Sustrato (extractante) pH CE CFST final Disminución de la CFST dS m-1 mg L-1 %
Paja (agua común) 6.03 a 2.98 ab 7.35 a 78.62 Paja (agua 40 o C) 6.07 a 2.00 b 6.71 a 63.88 Paja (agua pH 5.5) 5.63 ab 2.48 ab 7.28 a 76.93 Paja (NaOH 0.5 %) 6.15 a 1.98 b 8.50 a 63.13 Paja (KOH 0.5 %) 5.72 ab 1.92 b 6.34 a 69.40 Paja (urea 0.5 %) 5.80 a 3.35 ab 8.67 a 59.23 Sogemix VT-M 6.20 a 3.40 ab 4.99 a nd Sunshine 5.11 b 3.85 a 5.86 a nd Significancia 0.002 0.005 0.09 (N.S) _____ DHS 0.64 1.74 4.12 _____
CE = conductividad eléctrica; CFST = concentración de fenólicos solubles totales; nd = no determinada. DHS = diferencia honesta significativa.
4.3.4.2 Conductividad eléctrica
De acuerdo con el análisis de varianza hubo diferencia significativa entre los sustratos en esta variable (Cuadro 7). El sustrato que presentó la mayor CE fue el Sunshine (3.85 dS m-1) y fue estadísticamente diferente a todos los demás sustratos, los cuales fueron estadísticamente iguales entre sí, encontrándose en el intervalo de 1.92 dS m-1 y 3.40 dS m-1. La CE de la gran mayoría de los sustratos se encuentra fuera del valor máximo adecuado (1.99 dS m-1) para la germinación y el crecimiento de las plantas en sustratos orgánicos (Bunt, 1988), sin embargo no se observaron síntomas del efecto de exceso de sales en las plántulas (deficiencia de agua).
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4.3.4.3 Concentración de fenólicos solubles totales
Las CFST en los sustratos evaluados al final del experimento también se presentan en el Cuadro 7. El intervalo de las CFST en los sustratos de paja de trigo al final del experimento fue entre 6.34 mg L-1 en el sustrato con paja tratada con KOH al 0.5 % y 8.67 mg L-1 para la paja tratada con NaOH al 0.5 %. No hubo diferencia estadística en las CFST entre los sustratos de paja de trigo, ni tampoco de estos con las CFST presentes en los sustratos testigos.
Tomando como base las CFST iniciales y finales en los sustratos de paja de trigo, los porcentajes de disminución de las CFST variaron entre 59.23 % para el caso de la paja tratada con urea al 0.5 % y 78.62 % en la paja tratada con agua común (Cuadro 7). La disminución de las CFST en todos los sustratos evaluados se atribuye principalmente a la pérdida de estos compuestos por lixiviación o drenaje, ocasionada por los riegos con solución nutritiva sobre los sustratos (lixiviado primeramente de color café oscuro y conforme transcurrió el tiempo el color cambió a ligeramente amarillo hasta llegar al final del experimento a un color amarillo casi translúcido).
La disminución en los valores de las CFST en los sustratos de paja de trigo también pudo haberse debido a reacciones de los compuestos fenólicos con los compuestos nitrogenados aplicados en la solución nutritiva, situación por la cual es probable que no hayan podido ser detectados por medio del procedimiento de cuantificación para estos compuestos (reactivo de Folin y Ciocalteu).
4.3.4.4 Materia orgánica
En el Cuadro 8, se presenta el contenido de MO de los sustratos a los 30 DDS. Con excepción del sustrato Sunshine 3, los demás sustratos tuvieron estadísticamente el mismo contenido de MO (%). Tomando como base el contenido de MO inicial en los sustratos, se observa que los porcentajes de MO en los sustratos de paja de trigo al final del experimento no disminuyeron significativamente.
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Cuadro 8. Propiedades de la materia orgánica de los sustratos evaluados en el crecimiento de plántulas de brócoli cv. Patriot a los30 DDS.
Sustrato (extractante) MO final Pérdida de MO Bioestabilidad Categoría de bioestabilidadŧ ____________%__________________
Paja (agua común) 90.50 a 3.75 96.02 Muy alta Paja (agua 40 oC) 91.25 a 3.75 96.05 Muy alta
Paja (agua pH 5.5) 91.50 a 3.00 96.82 Muy alta Paja (NaOH 0.5 %) 91.00 a 4.25 95.53 Muy alta Paja (KOH 0.5 %) 93.00 a 1.00 98.93 Muy alta Paja (urea 0.5 %) 92.25 a 1.12 98.80 Muy alta Sogemix VT-M 49.12 b 7.24 87.13 Alta Sunshine 91.75 a 4.62 95.20 Alta P>F 0.0001 _____ _____ _____
DHS 4.50 _____ _____ _____
MO = materia orgánica. Medias con la misma letra en la columna son iguales estadísticamente; DHS = diferencia honesta significativa.
Los porcentajes de disminución variaron entre 7.24 % en el sustrato Sogemix VT- M y 1.0 % en el sustrato de paja de trigo tratada con KOH al 0.5 %. El sustrato de paja de trigo tratada con agua común perdió solamente 3.75 % de MO en el transcurso de 30 días. En esta variable al igual que en la variable CFST, la disminución del contenido de MO en los sustratos al final del experimento fue por pérdida de materiales orgánicos solubles en agua, como consecuencia de los riegos aplicados a los sustratos, y no por la degradación del material complejo constituyente de los tejidos (por ejemplo celulosa, hemicelulosa o lignina). Es importante señalar que en pruebas de extracción de compuestos fenólicos de la paja de trigo la pérdida de compuestos solubles en agua común fue de 6.05 % y la paja tratada con agua a pH 5.5 perdió 6.28 % de materia orgánica (Capítulo III). Lemaire (1997), señala que la paja de trigo perdió aproximadamente un 22 % de MO a los 15 días, 24 % a los 30 días, 50 % a los 60 días, 55 % a los 90 días y 80 % a los 180 días después del inicio de la degradación microbiológica. La pérdida de MO se realizó sin la adición de N extra, al ya contenido en la paja de trigo.
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Los bajos porcentajes de pérdida de MO en los sustratos de paja de trigo encontrados en el presente trabajo no coinciden con lo señalado por Lemaire (1997), en donde la paja de trigo se consideró como un material poco bioestable (índice 0-70) después de 180 días de exposición a la degradación microbiológica, perdiendo el 24 % de su peso en 30 días. Las diferencias entre lo encontrado en el presente trabajo y lo señalado por Lemaire (1997), probablemente fue consecuencia del remojo de la paja de trigo por una hora con varios extractantes para la extracción de los compuestos fenólicos y posteriormente se enjuagó tres veces, y en este proceso muchos de los microorganismos y materiales orgánicos solubles se acarrearon con el agua y se perdieron, o bien una considerable cantidad de microorganismos murió (especialmente en las pajas tratadas con NaOH y KOH al 0.5 %), de tal manera que no había suficientes poblaciones de microorganismos o no había el tipo de microorganismos necesarios para realizar la transformación de la materia orgánica, aún considerando que en los sustratos de paja de trigo se suministró suficiente cantidad de N a través de la solución nutritiva para que los microorganismos pudieran realizar la descomposición de la misma.
Esto, relativamente concuerda con lo indicado por Blanco y Almendros (1995), en donde la paja de trigo a la que se le extrajeron los compuestos solubles por remojo durante 24 horas y posteriormente fue sometida a compostaje, únicamente perdió el 29 % de su peso, en comparación con otras pajas de trigo, las cuales no se sometieron a un pretratamiento de extracción de compuestos solubles en agua, las que perdieron entre el 42 % y 50 % de su peso en un periodo de 90 días. Por otro lado se reporta que la extracción de sustancias lábiles de la paja de trigo disminuyó los valores de carbono rápidamente mineralizable y la cantidad de biomasa microbiana (Saviozzi et al., 1997).
Una de las características importantes de un sustrato orgánico para el crecimiento de plantas es que tenga suficiente bioestabilidad, esto es, que debe mantener principalmente sus características físicas y químicas durante el periodo de tiempo en el que la planta se desarrolle en el sustrato (Lemaire, 1997). La bioestabilidad es la propiedad de un material orgánico de perder poca materia orgánica y
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conservar sus propiedades físicas y químicas durante varios meses (Lemaire, 1997).
Tomando como única característica la pérdida de MO, la bioestabilidad de los sustratos de paja de trigo se ubicó en la categoría de muy alta bioestabilidad (Cuadro 8), indicando que la pérdida es muy baja, presentando inclusive mayor bioestabilidad que los sustratos testigos con base en turba en el mismo periodo de tiempo (30 días), los que se ubicaron únicamente en el nivel de alta bioestabilidad. Las consecuencias de falta de bioestabilidad son: pérdida de volumen, trayendo como consecuencia compactación del sustrato, disminución de la porosidad, disminución del contenido de aire y de agua a pF1 (agua fácilmente disponible), alteración del tamaño de partículas, cambio en la composición de la fase gaseosa debido a la producción de CO2, incremento del pH, CE, salinidad debida a la mineralización, síntesis de nuevos compuestos orgánicos con efectos fitotóxicos o estimulantes (Lemaire, 1995). La bioestabilidad evaluada por Lemaire (1997), se hace con los materiales orgánicos guardados en contenedores de plástico negro de dos litros, los cuales se humedecen hasta capacidad de contenedor, se cubren con una bolsa plástica de color negro y se colocan en un invernadero. Se deja que los microorganismos contenidos en el sustrato actúen sobre el mismo durante un tiempo determinado.
Aunque la pérdida de MO de los sustratos orgánicos evaluados en este experimento se tomó como criterio para evaluar la bioestabilidad de los mismos, desde un punto de vista más estricto, la pérdida de MO soluble al parecer no fue por acción de los microorganismos, por lo que en este caso se podría sustituir el
término bioestabilidad por “estabilidad química” o quimioestabilidad, tomando en
consideración que la solubilización de un compuesto químico en agua es un fenómeno químico.
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4.3.5 Variables evaluadas en la parte aérea de las plántulas de brócoli a los