UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS Y AGROPECUARIAS ZONA: ORIZABA - CORDOBA Carrera de Biología Evaluación de sustratos para la propagación de la orquídea Dendrobium nobile L. por medio de pseudobulbos. MODALIDAD: TESIS Que para obtener el título de: LICENCIADO EN BIOLOGÍA PRESENTA: ROGELIO SOLIS ROMERO DIRECTOR (A) INTERNO DRA. YAQUELINE GHENO HEREDIA DIRECTOR EXTERNO ING. SALVADOR GALLAGA LOPEZ Córdoba, Ver 2013 DEDICATORIAS Dedico mi trabajo a Dios que ha estado presente en cada una de las situaciones de mi vida, y quien me ha impulsado a seguir adelante sin importar las veces que me equivoque. A mis padres: Agustín Solís Rodríguez y Galdina Carmen Romero García Este trabajo representa la gratitud y el amor que siento por ustedes, por ser las personas que me han apoyado en cada momento de mi vida por ser los impulsadores a que yo pudiera seguir estudiando, gracias por sus esfuerzos, por su paciencia conmigo por sus consejos y por impulsarme cada día más adelante. A mis hermanos: Agustín y Huberto Solís Romero Por todo el cariño y la paciencia que me han tenido por soportarme en cada momento, por su comprensión, este trabajo se lo dedico también a ustedes por ser quienes me han apoyado, por estar conmigo en esos momentos difíciles por eso muchas gracias. A mi novia: Daniela García López Este trabajo te lo dedico a ti que siempre estuviste ahí regañándome y diciéndome que me apurara, gracias por preocuparte tanto por mí, por soportarme cuando me desesperaba, porque eres tú quien me dice como hacerle, como resolver cada situación que se presentaba, todo por eso y más muchas gracias, Te amo mi vida. A mis amigos: David, julio, Jesús, Demetrio, Eliseo, Chino, a mis amigas, Montserrat, Xunachi, Rocio, y cada uno de mis compañeros que estuvieron durante todo el transcurso de mi carrera, a quienes me apoyaron en las tareas, trabajos, exposiciones y todo lo demás que ha llevado a que obtenga este logró por el cual todos luchamos desde el inicio de nuestra carrera. AGRADECIMIENTOS A la Universidad Veracruzana Facultad de Ciencias Biológicas y Agropecuarias de Córdoba. Por todo el apoyo y el conocimiento que adquirí en esta institución, gracias por permitirme un espacio en sus instalaciones y darme le oportunidad de terminar mi carrera. A los profesores: Dra. Yaqueline Gheno Heredia, Ing. José Luis Oviedo, Biol. Guillermo Goliat Noé Nava, Biol. Daniel Romero Parissi, Ivonne Landero Torres, Biol. Angélica Aguilar, Biol. Martha Alejandra Fernández, Dra. Araceli Montiel, Dr. Roberto Gámez Pastrana, M. C. José Luis Servin Torres. Por dedicarme su tiempo, apoyo y conocimientos durante toda la carrera, gracias por sus consejos, por las veces que me corrigieron y por todas las virtudes que me inculcaron, las cuales me ayudaron en mi formación profesional. A mi Comisión Revisora: Por dirigirme, por cada una de las aportaciones que me dieron y por brindarme su apoyo para poder concluir este trabajo de tesis. Dra. Yaqueline Gheno Heredia Dra. Feliza Ramón Farías Biol. Guillermo Goliat Noé Nava Dr. Martín Roberto Gámez Pastrana Ing. Salvador Gallaga López INDICE GENERAL INDICE DE CUADROS ......................................................................................IIl INDICE DE FIGURAS……………………………..………………………………...IV RESUMEN……………..…………………………………………………………...….V INTRODUCCION ............................................................................................... 1 2. FUNDAMENTOS ............................................................................................ 2 3. Revisión de literatura ...................................................................................... 3 3.1. Propagación de orquídeas ....................................................................... 3 3.2. La orquídea Dendrobium nobile L. .............................................................. 4 3.3. Origen, cultivo, hábitat, distribución. ........................................................ 5 3.4. El pseudobulbo ........................................................................................ 7 3.5. Generalidades de los sustratos ................................................................ 8 3.6. ¿Qué es un sustrato? ............................................................................... 9 3.7. Propiedades de los sustratos de cultivo ................................................. 11 3.7.1. Propiedades Físicas, químicas, físico-químicas y bioquímicas. ...... 11 3.7.2. Propiedades biológicas. ................................................................... 14 3.7.3. Características del sustrato ideal. .................................................... 15 3.7.4. Tipos de sustratos............................................................................ 16 3.7.4.1. Fibra de coco ............................................................................ 16 3.7.4.2. Aserrín (corteza de pino) ........................................................... 18 3.7.4.3. Tezontle ..................................................................................... 18 3.7.4.4. Tepezil o tepojal ........................................................................ 19 4. OBJETIVOS ................................................................................................. 20 4.1. OBJETIVO GENERAL ........................................................................... 20 4.2 OBJETIVOS PARTICULARES................................................................ 20 5. HIPOTESIS .................................................................................................. 20 6. METODOLOGIA ........................................................................................... 21 6.1. Descripción del área de estudio. ............................................................ 21 6.1.2. Localización ..................................................................................... 21 6.2. Diagrama de Trabajo ............................................................................. 22 6.3. Procedimientos ...................................................................................... 24 i 6.3.1.- Caracterización fisicoquímica de los sustratos empleados para el establecimiento de la especie Dendrobium nobile L. en condiciones de sombreadero. ............................................................................................. 24 6.3.2. Establecimiento de las condiciones óptimas del sustrato para el cultivo de la especie Dendrobium nobile L................................................. 25 6.3.3. Determinación de la mezcla adecuada de sustratos para el crecimiento y producción de nuevas plantas a partir de los explantes iniciales. ..................................................................................................... 27 6.4. Diseño experimental .............................................................................. 28 6.5. Procedimiento de siembra ..................................................................... 29 6.6. Análisis de datos .................................................................................... 30 7. RESULTADOS Y DISCUSION ..................................................................... 31 7.1. Caracterización fisicoquímica de los sustratos empleados para el establecimiento de la especie Dendrobium nobile L. en condiciones de sombreadero. ................................................................................................ 33 7.2. Determinación de la mezcla adecuada de sustratos para el crecimiento y producción de nuevas plantas a partir de los explantes iniciales de Dendrobium nobile L. .................................................................................... 34 7.3. Registro del proceso de crecimiento y producción de nuevas plantas bajo condiciones de sombreadero. ............................................................... 36 8. CONCLUSIONES ......................................................................................... 39 9. RECOMENDACIONES ................................................................................ 41 BIBLIOGRAFIA ................................................................................................ 42 ii INDICE DE CUADROS Pág. 1 Clasificación botánica………………………….……………………………...….5 2 Porcentaje de sustratos orgánico/inorgánico considerados…….….……....28 3 Formato para el registro de datos………………………………….……….....30 4 Propiedades registradas de los sustratos…………………………………….33 5 Número de brotes en las diferentes mezclas de sustratos………………....34 iii INDICE DE FIGURAS Pág. 1 Keikis presentes en un pseudobulbo……………………………………………7 2 Localización de la zona de estudio…………………………………………… .21 3 Localización del área de estudio CECAF………………………………………22 4 Ruta de trabajo de la evaluación de sustratos…………………………………23 5 Los sustratos seleccionados……..………………………..………………….....27 6 Charolas tapadas…………………………………………………………............29 7 Pseudobulbos sembrados en el sustrato tepezil - aserrin al 50%.................29 8 Comparación de resultados de brotes en las diferentes mezclas de sustratos…………………………………………………………………………..…..31 9 Brote en un pseudobulbo……………………………………………….……….35. 10 Pseudobulbo con brotes de diferentes tamaños……………………………...35 11 Producción de brotes de Dendrobium nobile L. en tratamientos con mezclas diferencias en proporción de sustratos orgánico-inorgánico…………………..37 12 La planta madre con brotes de nuevas plantas en los pseudobulbos…….40 iv RESUMEN Con el objeto de establecer una manera de producir nuevas plantas de la orquídea Dendrobium nobile L. este trabajo fue llevado a cabo en las instalaciones de CECAF ubicado en el municipio de Ixtaczoquitlán.Se utilizó un diseño experimental el cual consistió en usar dos sustratos orgánicos (aserrín y fibra de coco) y dos sustratos inorgánicos (tezontle y tepezil), de fácil obtención en la zona. Estos sustratos fueron usados en diferentes proporciones de diferentes porcentajes, los cuales iban de 50% - 50%, 30%- 70%, 70%- 30% siendo el más utilizado el tezontle y los cuales a su vez llevarían un tratamiento de desinfección, además de que se llevó un registro de un testigo original, el cual fue la planta madre en su hábitat natural, en el pino al que se encontraba sujeta, y se opto porque serian los pseudobulbos que se encontraran en mejores condiciones los que se utilizarían para sembrar en charolas, además de que estos serian desinfectados con hipoclorito de sodio(cloro comercial), ya una vez sembrados se les dio seguimiento a la siembra cada 15 días durante un lapso total de 8 meses y medio, obteniendo como resultado que la combinación de la fibra de coco al 70% y el tezontle al 30% es el que mejor da resultados en la producción de nuevos brotes de la orquídea Dendrobium nobile L. y además se observo que en la planta madre de donde se obtuvieron los pseudobulbos, produjo un número alto de nuevos brotes, esto pudo haberse debido a que ocurrió una estimulación en la planta madre. v vi INTRODUCCION Las técnicas de producción agrícola han experimentado cambios rápidos e importantes durante las últimas dos décadas del siglo XX. La utilización de invernaderos automatizados, se ha difundido ampliamente, con el fin de aumentar la productividad de los cultivos. Uno de estos cambios tecnológicos, se viene dando en la sustitución gradual del cultivo tradicional en el suelo por el cultivo hidropónico y en sustrato bajo invernadero. Las principales razones de este cambio son: la existencia de factores limitativos para la continuidad de los cultivos intensivos en el suelo, particularmente por problemas fitosanitarios. (Castellanos y Guzmán, 2000) En México existe un sinnúmero de materiales que se pueden emplear como sustratos, entre los que destacan la piedra pómez y el tezontle El tezontle es ampliamente utilizado en el país para la producción del tomate, pimiento y flores, este material se caracteriza por su alta porosidad y área superficial (Baca et al., 1990; Wallach et al., 1992; Raviv et al., 2002). Las ventajas que podrían obtenerse por medio de este método de propagación serán en términos de “reducirle la presión de colecta” a la especie silvestre, e iniciar la posibilidad de tener un nuevo producto para comercializar en función de las preferencias del mercado. El presente trabajo tiene como propósito, evaluar la efectividad de los sustratos, en función de sus características físicas y químicas, para la producción de plantas de Dendrobium nobile L. a partir de diversos sustratos orgánicos e inorgánicos. 1 2. FUNDAMENTOS Las propiedades de los sustratos, así como su determinación, se han vuelto más importantes a medida que han aumentado la cantidad de nuevos materiales empleados en su conformación (Verdoncket al., 1983). Estos incluyen materiales orgánicos como cortezas, chips de madera, compost de diversos orígenes, fibras de coco y subproductos agroindustriales (Molitoret al., 2004). Para la propagación asexual se debe tener en cuenta los tipos básicos de crecimiento de las orquídeas, que son monopodial y simpodial. Los de crecimiento monopodial tiene un tallo central y su crecimiento es apical, los pedúnculos florales se reproducen desde el tallo entre las hojas y alternadamente cada lado, ejemplo mariposas y vandas. Los de crecimiento simpodial tienen un rizoma que produce retoños germinales o yemas, de donde se desarrolla el tallo, las hojas y luego las flores esto lo hace sucesivamente por ciclos continuos, su tallo se convierten en pseudobulbos de diferentes formas y tamaños, en forma de abanicos, gruesos, angostos y hasta cilíndricos, ejemplo, Cattleyas, Dendrobium, Oncidium (GaffJackie, 2002). Para el género Dendrobium se debe cortar los pseudobubos viejos dejando preferentemente 4 a 5 pseudobulbos por plantas con una o dos yemas activas. Desinfectar los materiales que usaríamos como sustrato en una solución fungicida como Dithane en la dosis de 1 gramo por litro de agua durante 5 minutos, dejar secar luego a la sombra. Conviene cubrir el rizoma con algo de musgo, para mantener la humedad durante el enraizamiento. En el caso de las Cattleyas es importante que la planta al colocar en la maceta el pseudobulbo más viejo quede pegado hace un lado del mismo. Luego se debe rellenar el espacio alrededor del rizoma, haciendo presión firme, pero suave, de manera que el rizoma quede expuesto sobre la superficie aproximadamente 1,5 centímetros debajo del borde tiesto. Para evitar el bambaleo de la planta recién plantada se debe tutorar con una estaca de tacuara atándole fijamente. En el caso de los Dendrobium también pueden propagarse al poner trozos de los pseudobulbos o cañas viejas sobre una bandeja con musgos húmedos o trozos de árboles (Internet 1). 2 3. Revisión de literatura 3.1. Propagación de orquídeas El método más simple de multiplicación, a menudo utilizado por los coleccionistas y por los comerciantes de pequeña escala, es la división del tallo. En varias especies de orquídeas, como las pertenecientes al género Dendrobium, el pseudobulbo es largo y articulado, está formado por muchos nudos en los cuales se desarrollan hijuelos. Desde la base de estos hijuelos se desarrollan raíces. Para multiplicar este tipo de orquídeas, entonces, solo se deben cortar los hijuelos enraizados, separarlos de la planta madre y trasplantarlos a otro recipiente. Las especies de orquídeas de mayor importancia comercial, tales como Catleya, Laelia, Miltonia y Odontoglossum, pueden propagarse por división del rizoma en secciones, las que deben llevar de tres a cuatro pseudobulbos. Los denominados «bulbos traseros», aquellos que ya han perdido el follaje, se usan comúnmente para propagar clones de Cymbidium. Estos bulbos se remueven de la planta y se colocan en otro recipiente con un sustrato adecuado para que formen raíces (Bryan Arena 2004). A pesar de la gran diversidad de la familia, pocas orquídeas son cultivadas por otra razón que no sea la belleza de sus flores. Además del ya mencionado cultivo de Vainilla para producir vanillina, algunas pocas especies se utilizan para la producción de aromatizantes del té (Jumellea) o del tabaco (Vanilla). En Turquía se utilizan los tubérculos de Anacamptismorio para la preparación de una bebida típica caliente que se bebe en los días fríos del invierno conocida como salep (internet 2). Entre los géneros de orquídeas más comúnmente cultivados para flor de corte o como plantas ornamentales se destacan Catleya, Dendrobium, Epidendrum, Paphiopedilum, Phalaenopsis, Vanda, Brassia, Cymbidium, Laelia, Miltonia, Oncidium, Encyclia y Coelogyne. No obstante, la mayor proporción de cultivares actuales de orquídeas (los que se cuentan por más de 100.000) han surgido a través de hibridaciones artificiales entre dos o más especies, muchas veces de distintos géneros (internet 3). 3 3.2. La orquídea Dendrobium nobile L. El género Dendrobium, es uno de los más numerosos de la familia de las orquídeas, comprende más que 25000 especies que viven en hábitat muy diferentes entre ellos: a nivel del mar y hasta 3500 m de altitud, algunas en regiones de clima templado otras dónde la temperatura y la humedad es constante durante todo el año, otras en los climas tropicales. Este hecho permite tener Dendrobium con exigencias de cultivo, forma y dimensiones muy diferentes entre ellos. Tenemos Dendrobium de dimensiones muy pequeñas de 3-4 cm y Dendrobium de bastantes metros con formas y colores muy diferentes qué vuelven esta especie única e insustituible para los amantes de las orquídeas (internet 4). Tamaño y tipo de planta: Epífita simpoidal de 24-35" (60-90 cm). Pseudobulbos: De 24-35" (60-90 cm) de largo. Los troncos son hinchados en el ápice y ahusados en la base. Están aglomerados por un rizoma corto que los conecta. Las cañas son usualmente amarillentas, algo zigzagueantes, de corte transversal redondeado y se tornan estriados con la edad. Los nodos se engrosan y aplanan (internet 7). Hojas: 6-7. Las hojas son dísticas, de 3-4 in. (7-10 cm) de largo, oblongas, textura de cuero suave y caducifolio después de dos años. Inflorescencia: Corta. Muchas inflorescencias emergen simultáneamente de la parte superior de los nodos de los dos lados, y en las cañas viejas deshojadas. Flores: 1-4 por inflorescencia. Las flores son de 2.4-4.0 in. (6-10 cm) de lado a lado, tienen una textura cerosa y espesa. El sépalo es ovalado y muy ancho, los pétalos con bordes ondulados son normalmente blancos con las puntas rosas. El labio blando, el cual es tubular en la base, es crema claro en el ápice y tiene carmesí profundo o carmesí purpúreo marcado en la columna. Esta es ocasionalmente blanco puro. Las variantes hortícolas están basadas 4 principalmente en diferencias en el color. Las inflorescencias muy fragantes duran de 3 a 6 semanas, o más si las condiciones son frescas y la luz es atenuada (internet 7). La morfología entre los Dendrobium es muy diferente entre ellas, encontramos en efecto la especie Dendrobium con hojas perennes y otras con hojas caducas, algunas provistas de hojas individuales, otras reunidas en grupos (Goodman E, 1995). Cuadro 1: Clasificación botánica Phylum: División Clase Orden Familia Subfamilia Tribu Subtribu Genero Euphyta Angiospermae Monocotiledones Ginandrae Orchidaceae Epidendroideae Dendrobieae Dendrobiinae Dendrobium L 3.3. Origen, cultivo, hábitat, distribución. Origen/hábitat: Sudeste de Asia, incluyendo Nepal, Sikkim, Bután, noreste de la India, Tailandia, Laos, Vietnam, y mucho más al sur de China. En la India, las plantas crecen a 650-6550 pies (200-2000 m). Se extienden al norte de Tailandia a 1950-4900 pies (600-1500 m) (internet 5). Recomendaciones de cultivo: Luz:Se necesita alguna sombra desde primavera hasta otoño, pero la luz debe ser tan alta como la planta pueda tolerar, cerca de quemar las hojas. Los cultivadores reportan que Dendrobium nobile L soporta el sol directo cuando crece en el exterior si es aclimatado al principio de la primavera y si la ventilación es excelente. Los cultivadores indican que la luz está alta cuando las hojas están ligeramente amarillas (Dressler 1983). 5 Temperaturas: En verano, días promedio de 79-82ºF (26-28ºC), y noches promedio de 66-67ºF (19-20ºC), con un rango diurno de 12-16ºF (7-9ºC). La primavera es la estación más caliente del año. Días promedio de 86-88ºF (3031ºC), y noches promedio de 54-66ºF (12-19ºC), con un rango diurno de 2033ºF (11-18ºC). Los cultivadores indican que las plantas se dan bien en exterior proveyéndoles temperaturas nocturnas de cerca de los 50ºF (10ºC).(Chase, 1986). Riegos: Las lluvias presentes en los países asiáticos de donde es originaria la orquídea Dendrobum nobile L. son de moderadas a altas desde fines de la primavera hasta entrado el otoño, pero las condiciones son más secas en invierno.Las plantas cultivadas deben mantenerse húmedas cuando están en crecimiento activo, pero los riegos deben ser gradualmente reducidos después que los brotes maduran en otoño (Chase, 1986). Periodo de reposo: Invierno con días promedio de 76-82ºF (25-28ºC), y noches promedio de 48-49ºF (9-10ºC), con un rango diurno de 27-33ºF (15-18ºC). Durante la noche, la temperatura debe caer abajo de 50F (10ºC) por tres meses. Las plantas pueden tolerar temperaturas unos cuantos grados abajo del punto de congelación por cortos periodos, pero estos extremos deben ser evitados en cultivo. Durante un período muy frío, una planta puede sobrevivir con un mínimo daño aún mejor si está seca cuando las temperaturas están bajas. Los cultivadores reportan que las plantas de este hábitat toleran ligeras nevadas. En el hábitat natural donde se encuentra la orquídea, el promedio de lluvias es muy escaso en los 4-5 meses del invierno, pero durante el inicio de la estación, la alta humedad relativa indica que existe humedad adicional de frecuentes nieblas y condensaciones. Los cultivadores algunas veces recomiendan eliminar los riegos en invierno, pero no mantenerlos secos por largos periodos de tiempo. Por 1-2 meses al final del invierno, sin embargo, las condiciones son claras, cálidas y secas con baja humedad, que aún el rocío de la mañana es escaso. Las plantas deben secarse completamente entre riegos y permanecer secas durante este tiempo. Ocasionalmente en la mañana, nebulizaciones entre los riegos, pueden ayudar a la planta a no secarse 6 demasiado. El fertilizante debe suspenderse completamente mientras los riegos se inician en la primavera. Un descanso fresco y seco es esencial para las plantas cultivadas y deben ser continuadas hasta que los nuevos brotes inician en la primavera. En su hábitat, la luz es muy alta en invierno (internet 6). Las plantas pueden ser propagadas vegetativamente plantando los “keikis” (brotes de nuevas plantas en los pseudobulbos) Fig. 1, que se desarrollan en los nodos sobre las cañas viejas. También las cañas viejas pueden ser cortadas en secciones de 20 a 25 cm y colocadas en musgo mojado. Estas secciones de cañas viejas algunas veces producirán keikis que pueden ser replantadas cuando comiencen a crecer sus raíces (Bryan 1995). Fig. 1 Keikis presentes en un pseudobulbo de la orquídea Dendrobium nobile L. 3.4. El pseudobulbo El pseudobulbo es un órgano de almacenamiento que deriva de parte de un tallo entre dos nódulos de hojas. Se aplica a la familia de las Orquídeas (Orchidaceae), específicamente a cierto grupo de orquídeas epifitas, y puede ser sencillo o compuesto de varios entrenudos con hojas perennes o caducas a todo lo largo. Si bien son parecidos a cañas (con muchas bifurcaciones) o esféricos (con una o pocas bifurcaciones), todos ellos se producen a partir de un largo tallo rastrero llamado rizoma el cual puede ser rampante o péndulo. 7 Los pseudobulbos tienen una vida relativamente corta (1-5 años), pero el extremo del rizoma los produce continuamente (internet 8). 3.5. Generalidades de los sustratos Burés (1997) señala que existen referencias escritas sobre sustratos desde el siglo XIX en las que se citaba el uso de materiales como sustratos para el cultivo en lugar del suelo natural. En Inglaterra se utilizaba distintos materiales orgánicos, en Francia se probaban sustratos de turba, mantillos de hojas y acículas de pino y en Alemania se usaba la turba (Bures 1998) En Estados Unidos se publicó la utilización de mezclas de turba y arena. Hasta estas fechas en los sustratos anteriores, uno de los componentes era el suelo en forma parcial por analogía con el cultivo en forma natural, sin embargo, ese era el principal problema que presentaron esos sustratos. Posteriormente en Inglaterra surgió el primer intento de sustrato llamado “compost” John Innes, que era una mezcla de suelos francos, turba y arena, adecuado para un gran número de plantas; poco después este sustrato presentó problemas debido a la dificultad de encontrar el tipo de suelo que cumpliera con todas las especificaciones (Bures, 1998). Mientras que en Estados Unidos ya se empleaban las mezclas de turba, arena, compost de hojas y estiércol, hasta 1957 en la Universidad de California, se obtuvo un sustrato normalizado llamado “UC” mezcla de turba y arena en diferentes proporciones, sin suelo natural, superando el problema del compost, de este hecho surgió un nuevo concepto de sustrato. Las mezclas “UC” también presentaron problemas debido a que sus componentes especialmente la arena, pese a que se buscaba un tamaño de partícula parecido, no presentaba la misma distribución granulométrica, lo que provocaba falta de aereación y drenaje (Burés, 1998). Posteriormente Baca et al. (1990) fueron los primeros investigadores que iniciaron el estudio de diversos cultivos hortícolas en diferentes sustratos en los que incluían tezontle negro y rojo como único material. 8 3.6. ¿Qué es un sustrato? Actualmente, e término sustrato en la agricultura se aplica a todo material sólido, natural, de síntesis, mineral u orgánico distinto del suelo in situ, que colocado en un contenedor o bolsa, en forma pura o de mezcla, permite el desarrollo del sistema radicular y el crecimiento del cultivo (Abad y Noguera, 2000) y que puede intervenir o no en la nutrición de la planta. Por su parte Burés (1998), lo define como cualquier medio que se utilice para cultivar plantas en contenedores entendiendo por contenedor cualquier recipiente que tenga una altura limitada. En cuanto a las funciones principales de un sustrato Abad et al. (2005) sugiere que la finalidad de los sustratos en cualquier cultivo es producir una planta de calidad en el periodo más corto, con bajos costos de producción, además no debe provocar un impacto ambiental. De acuerdo a Bastida (2002) existen diferentes criterios de clasificación de los sustratos, basados en el origen de los materiales, su naturaleza, sus propiedades, su capacidad de degradación etc. Según sus propiedades: - Sustratos químicamente inertes. Arena granítica o silícea, grava, roca volcánica, perlita, arcilla expandida, lana de roca, etc. - Sustratos químicamente activos. Turbas rubias y negras, corteza de pino, vermiculita, etc. Las diferencias entre ambos vienen determinadas por la capacidad de intercambio catiónico o la capacidad de almacenamiento de nutrientes por parte del sustrato. Los sustratos químicamente inertes actúan como soporte de la planta, no interviniendo en el proceso de adsorción y fijación de los nutrientes, por lo que han de ser suministrados mediante la solución fertilizante. 9 Los sustratos químicamente activos sirven de soporte a la planta pero a su vez actúan como depósito de reserva de los nutrientes aportados mediante la fertilización. Almacenándolos o cediéndolos según las exigencias del vegetal. Según el origen de los materiales: Materiales orgánicos: - De origen natural. Se caracterizan por estar sujetos a descomposición biológica (turbas). - De síntesis. Son polímeros orgánicos no biodegradables, que se obtienen mediante síntesis química (espuma de poliuretano, poliestireno expandido, etc.). - Subproductos y residuos de diferentes actividades agrícolas, industriales y urbanas. La mayoría de los materiales de este grupo deben experimentar un proceso de compostaje, para su adecuación como sustratos (cascarillas de arroz, pajas de cereales, fibra de coco, orujo de uva, cortezas de árboles, serrín y virutas de la madera, residuos sólidos urbanos, lodos de depuración de aguas residuales, etc.). Materiales inorgánicos o minerales: - De origen natural. Se obtienen a partir de rocas o minerales de origen diverso, modificándose muchas veces de modo ligero, mediante tratamientos físicos sencillos. No son biodegradables (arena, grava, tierra volcánica, etc.). - Transformados o tratados. A partir de rocas o minerales, mediante tratamientos físicos, más o menos complejos, que modifican notablemente las características de los materiales de partida (perlita, lana de roca, vermiculita, arcilla expandida, etc.). 10 - Residuos y subproductos industriales. Comprende los materiales procedentes de muy distintas actividades industriales (escorias de horno alto, estériles del carbón, etc.). 3.7. Propiedades de los sustratos de cultivo Al igual que se han caracterizado y clasificado los suelos para su manejo, es necesario realizar lo mismo con los sustratos. En el caso de los suelos, la caracterización química viene a ser primordial y en general se le asigna una menor importancia a sus propiedades físicas. Por el contrario en el caso de los sustratos, la caracterización física viene a ser fundamental (de Boodt et al, 1974; Verdonck et al, 1984; Verdonck y Demeyer, 2004; Abad et al, 2005) y la caracterización química viene a ser menos relevante dado que los nutrimentos se suministran en la solución nutritiva. Por otra parte, Bures (1998) señala que el conocimiento de las propiedades físicas y químicas dependerá del manejo del riego y fertilización, y por lo tanto el éxito del cultivo. 3.7.1. Propiedades Físicas, químicas, físico-químicas y bioquímicas. a) Físicas Porosidad Es el volumen total del medio no ocupado por las partículas sólidas, y por tanto, lo estará por aire o agua en una cierta proporción. Su valor óptimo no debería ser inferior al 80-85 %, aunque sustratos de menor porosidad pueden ser usados ventajosamente en determinadas condiciones. La porosidad debe ser abierta, pues la porosidad ocluida, al no estar en contacto con el espacio abierto, no sufre intercambio de fluidos con él y por tanto no sirve como almacén para la raíz. El menor peso del sustrato será el único efecto positivo. El espacio o volumen útil de un sustrato corresponderá a la porosidad abierta (Bureset al 1997). 11 El grosor de los poros condiciona la aireación y retención de agua del sustrato. Poros gruesos suponen una menor relación superficie/volumen, por lo que el equilibrio tensión superficial/fuerzas gravitacionales se restablece cuando el poro queda solo parcialmente lleno de agua, formando una capa de espesor determinado (Lemaire et al 2003). Densidad La densidad de un sustrato se puede referir bien a la del material sólido que lo compone y entonces se habla de densidad real, o bien a la densidad calculada considerando el espacio total ocupado por los componentes sólidos más el espacio poroso, y se denomina porosidad aparente. La densidad real tiene un interés relativo. Su valor varía según la materia de que se trate y suele oscilar entre 2,5-3 para la mayoría de los de origen mineral. La densidad aparente indica indirectamente la porosidad del sustrato y su facilidad de transporte y manejo. Los valores de densidad aparente se prefieren bajos (0,7-01) y que garanticen una cierta consistencia de la estructura (Lemaire et al 2003). Estructura. Puede ser granular como la de la mayoría de los sustratos minerales o bien fibrilares. La primera no tiene forma estable, acoplándose fácilmente a la forma del contenedor, mientras que la segunda dependerá de las características de las fibras. Si son fijadas por algún tipo de material de cementación, conservan formas rígidas y no se adaptan al recipiente pero tienen cierta facilidad de cambio de volumen y consistencia cuando pasan de secas a mojadas (Handreck, 1983; Burés et al., 1997; Carmona etal., 2003). Granulometría. El tamaño de los gránulos o fibras condiciona el comportamiento del sustrato, ya que además de su densidad aparente varía su comportamiento hídrico a 12 causa de su porosidad externa, que aumenta de tamaño de poros conforme sea mayor la granulometría (Handreck, 1983; Burés et al., 1997; Carmona etal., 2003). Reactividad química La reactividad química de un sustrato se define como la transferencia de materia entre el sustrato y la solución nutritiva que alimenta las plantas a través de las raíces. Esta transferencia es recíproca entre sustrato y solución de nutrientes y puede ser debida a reacciones de distinta naturaleza (Bures 1997). b) Químicas Se deben a la disolución e hidrólisis de los propios sustratos y pueden provocar: Efectos fitotóxicos por liberación de iones H+ y OH- y ciertos iones metálicos como el Co+2. Efectos carenciales debido a la hidrólisis alcalina de algunos sustratos que provoca un aumento del pH y la precipitación del fósforo y algunos microelementos. Efectos osmóticos provocados por un exceso de sales solubles y el consiguiente descenso en la absorción de agua por la planta. c) Físico-químicas Son reacciones de intercambio de iones. Se dan en sustratos con contenidos en materia orgánica o los de origen arcilloso (arcilla expandida) es decir, aquellos en los que hay cierta capacidad de intercambio catiónico (C.I.C.). Estas reacciones provocan modificaciones en el PH y en la composición química de la solución nutritiva por lo que el control de la nutrición de la planta se dificulta (Bures, 1997). 13 d) Bioquímicas Son reacciones que producen la biodegradación de los materiales que componen el sustrato. Se producen sobre todo en materiales de origen orgánico, destruyendo la estructura y variando sus propiedades físicas. Esta biodegradación libera CO2 y otros elementos minerales por destrucción de la materia orgánica (Internet 8). Normalmente se prefieren son sustratos inertes frente a los químicamente activos. La actividad química aporta a la solución nutritiva elementos adicionales por procesos de hidrólisis o solubilidad. Si éstos son tóxicos, el sustrato no sirve y hay que descartarlo, pero aunque sean elementos nutritivos útiles entorpecen el equilibrio de la solución al superponer su incorporación un aporte extra con el que habrá que contar, y dicho aporte no tiene garantía de continuidad cuantitativa (temperatura, agotamiento, etc.). Los procesos químicos también perjudican la estructura del sustrato, cambiando sus propiedades físicas de partida (Abad et al 2005). 3.7.2. Propiedades biológicas. Cualquier actividad biológica en los sustratos es claramente perjudicial. Los microorganismos compiten con la raíz por oxígeno y nutrientes. También pueden degradar el sustrato y empeorar sus características físicas de partida. Generalmente disminuye su capacidad de aireación, pudiéndose producir asfixia radicular. La actividad biológica está restringida a los sustratos orgánicos y se eliminarán aquellos cuyo proceso degradativo sea demasiado rápido (Raviv et al, 1984; Abad y Noguera, 2000). Así las propiedades biológicas de un sustrato se pueden concretar en: -Velocidad de descomposición Esta es función de la población microbiana y de las condiciones ambientales en las que se encuentre el sustrato. Esta puede provocar deficiencias de oxígeno 14 y de nitrógeno, liberación de sustancias fitotóxicas y contracción del sustrato. La disponibilidad de compuestos biodegradables (carbohidratos, ácidos grasos y proteínas) determina la velocidad de descomposición. Efectos de los productos de descomposición Muchos de los efectos biológicos de los sustratos orgánicos se atribuyen a los ácidos húmicos y fúlvicos, que son los productos finales de la degradación biológica de la lignina y la hemicelulosa. Una gran variedad de funciones vegetales se ven afectadas por su acción. 3.7.3. Características del sustrato ideal. De acuerdo a lo mencionado por Raviv et al, 1984; Abad y Noguera, 1998, el mejor medio de cultivo depende de numerosos factores como son el tipo de material vegetal con el que se trabaja (semillas, plantas, estacas, etc.), especie vegetal, condiciones climáticas, sistemas y programas de riego y fertilización, aspectos económicos, etc. Para obtener buenos resultados durante la germinación, el enraizamiento y el crecimiento de las plantas, se requieren las siguientes características del medio de cultivo: a) Propiedades físicas: Elevada capacidad de retención de agua fácilmente disponible. Suficiente suministro de aire. Distribución del tamaño de las partículas que mantenga las condiciones anteriores. Baja densidad aparente. Elevada porosidad. Estructura estable, que impida la contracción (o hinchazón del medio). 15 b) Propiedades químicas: Baja o apreciable capacidad de intercambio catiónico, dependiendo de que la fertirrigación se aplique permanentemente o de modo intermitente, respectivamente. Suficiente Baja nivel de nutrientes asimilables. salinidad. Elevada Mínima capacidad tampón y capacidad para mantener constante el pH. velocidad de descomposición. c) Otras propiedades. Libre de semillas de malas hierbas, nematodos y otros patógenos y sustancias fitotóxicas. Reproductividad y disponibilidad. Bajo coste. Fácil de mezclar. Fácil de desinfectar y estabilidad frente a la desinfección. Resistencia a cambios externos físicos, químicos y ambientales. 3.7.4. Tipos de sustratos 3.7.4.1. Fibra de coco La fibra de coco está siendo la que mayor incremento de utilización tiene, por parte del agricultor. La razón básica de este rápido incremento del consumoutilización es debido a sus excelentes propiedades físicas, físico-químicas y químicas, las cuales son las más próximas que se conocen para un sustrato ideal (Bastida 2002). Este sustrato se obtiene a partir de la parte externa del fruto del cocotero, mediante un proceso de trituración y cribado. Este material se conocía y utilizaba desde tiempo inmemorial por los agricultores de las zonas tropicales, 16 lo cual permitía unas producciones elevadas, junto a una excelente calidad de los frutos o plantas que se cultivaban sobre la fibra de coco (Bastida, 2002). El equipo técnico de Comercial Projar, S.A. fue el primero en España que inició los trabajos de utilización de la fibra de coco en 1990. Se empezó el proceso de investigación determinando las características que podrían catalogar y definir a este sustrato. Ante las excelentes cualidades del sustrato de fibra de coco, se plantearon los ensayos de campo y de manejo del mismo; para la obtención de resultados con un valor científico, se establecieron tres centros de investigación en Almería, Murcia y Valencia. A medida que se fueron ampliando los cultivos ensayados (melón, tomate, pimiento, sandia, judía, ornamentales y flor cortada) se fueron perfilando aspectos tan importantes como tipos y formas del contenedor del sustrato en los distintos cultivos y la fertirrigación más adecuada en los cultivos hidropónicos (Internet 8). La fibra de coco es una materia prima para elaborar sustratos alternativa a las tradicionales que destaca por su elevada estabilidad y su capacidad de retención de agua, así como una buena aireación (Bastida, 2002). El pH de la fibra de coco es de 5. La capacidad de intercambio catiónico es elevada, hecho que le confiere un alto poder tampón en fertirrigación. Posee una textura suave y una porosidad del 96%, comparable a la lana de roca, también utilizada para cultivo hidropónico. Concretamente para esta técnica de cultivo se ha comprobado que la fibra de coco, para cultivo hidropónico tiene unas necesidades nutritivas inferiores a los tejidos minerales que normalmente se emplean para este tipo de cultivo (Bastida, 2002). La fibra de coco utilizada como componente de sustratos a base de turba proporciona una alta capacidad de retención de agua, una elevada aireación del sistema radicular, así como una gran estabilidad de los valores de pH y conductividad eléctrica del medio (Bastida, 2002). 17 La capacidad de retención de agua permite establecer frecuencias y dosis de fertirrigación. La fibra de coco retiene las soluciones nutritivas por capilaridad y en consecuencia son fácilmente asimilables por las plantas. Al mismo tiempo, por su estructura tiene una elevada aireación, característica que favorece el desarrollo radicular (Urrestarazu, 2000). La fibra de coco es un material muy rico en carbono C/N =100, lo que le otorga una gran resistencia a la degradación, así como una gran estabilidad. Además de componente de sustratos de cultivo en contenedor y en cultivo hidropónico, puede ser empleada para otras muchas funciones. Algunas de ellas son su utilización como enmienda orgánica del suelo de muy lenta degradación y como drenaje, para evitar la compactación de suelos problemáticos (Urrestarazu, 2000). 3.7.4.2. Aserrín (corteza de pino) Al ser un material de origen natural posee una gran variabilidad. Las cortezas se emplean en estado fresco o compostadas, las cortezas crudas pueden provocar problemas de deficiencia de nitrógeno y de fitoxicidad (internet 9) Las propiedades físicas dependen del tamaño de sus partículas y se recomienda que entre el 20-40% de dichas partículas sean con un tamaño inferior a los 0.8 mm, es un sustrato ligero, con una densidad aparente de 0.1 a 0.45 g/ .La porosidad total es superior al 80-85 %, la capacidad de retención de agua es de baja a media, siendo su capacidad de aireación muy elevada. El PH varía entre ácido a neutro (Banned 2004). Entre las ventajas que se encuentran que aporta este sustrato están: Aumenta la aireación y enraizamiento, su bajo peso facilita su transporte y manejo, es un mejorador de suelo. 3.7.4.3. Tezontle El tezontle es una roca ígnea extrusiva de origen volcánico (escoria volcánica) que se origina por el enfriamiento de lava y está constituido por silicatos de aluminio además de bióxido de hierro; los colores varían de rojo a naranja, gris y negro. Raviv et al (2002) y Wallach et al (1992) mencionaron que el tezontle 18 se caracteriza por su alta porosidad y área superficial. Existen varios tipos de tezontle que se diferencian entre sí por su viscosidad, color y contenido de Fe, Mn, Ca, y Mg, estas diferencias se relacionan con el contenido de sílice presente en la roca y la temperatura de erupción, por lo que sus características físicas son determinadas principalmente por su composición mineralógica (Raviv et al., 2002). Este material se somete a un proceso industrial de trituración para obtener la granulometría adecuada, se usa la fricción para perder ángulos y aristas, hasta que adquiere una forma redondeada de 2 a 50 mm. La textura es porosa (vesicular), por lo que es un material ligero, poco resistente, además de ofrecer buen drenaje y casi no aportar nutrientes, guarda el calor, no es permeable, ni aislante. A pesar del valor que tiene en la agricultura de México, no se tiene el conocimiento específico de sus propiedades (Wallach et al 2002). 3.7.4.4. Tepezil o tepojal Es un pequeño grano volcánico, recubierto de arcilla, su pH es neutro, tiene la propiedad de oxigenar mucho y nunca pudrirá las raíces, se extrae del subsuelo, no está contaminado ya que se le somete a altas temperaturas antes de ser utilizado, es preferido por la mayoría de los expertos y aficionados, esta arcilla también es adecuado para su uso en la elaboración del sustrato para bonsái (Terres et al, 2001). Es un material adecuado para mejorar el drenaje de los suelos y preparar mezclas con otros materiales para aligerar el peso e incrementar el drenaje de las mezclas (Bastida, 1999). 19 4. OBJETIVOS 4.1. OBJETIVO GENERAL Evaluar la producción de Dendrobium nobile L a partir del empleo de sustratos elaborados con materiales orgánicos e inorgánicos de fácil obtención en el municipio de Ixtaczoquitlán del estado de Veracruz y bajo condiciones de sombreadero. 4.2 OBJETIVOS PARTICULARES Caracterizar fisicoquímicamente los sustratos empleados a ensayar en este trabajopara el establecimiento de la especie Dendrobium nobile L. en condiciones de sombreadero. Determinar las mezclas adecuadas de sustratos para el crecimiento y producción de nuevas plantas a partir de los explantes iníciales de Dendrobium nobile L. Registrar el proceso de siembra, crecimiento y producción de pseudobulbos bajo condiciones de sombreadero. 5. HIPOTESIS Ho. Existe una diferencia entre producción y crecimiento de nuevas plantas de Dendrobium nobile L. a partir del uso de mezclas de sustratos orgánicos e inorgánicos en distintas proporciones y bajo condiciones de sombreadero, en comparación con la planta de donde se obtuvieron los pseudobulbos. Ha. No existe diferencia entre la producción y el crecimiento de plantas de Dendrobium nobile L. por efecto de mezclas de sustratos orgánicos e inorgánicos y bajo condiciones de sombreadero. 20 6. METODOLOGIA 6.1. Descripción del área de estudio. El trabajo se llevó a cabo en las instalaciones pertenecientes al Centro de Estudio y Capacitación Agropecuaria y Forestal (CECAF), el cual se encuentra ubicado en el municipio de Ixtaczoquitlán Veracruz. 6.1.2. Localización El municipio de Ixtaczoquitlán se encuentra ubicado en las coordenadas 18º45` y 18º57` de latitud norte, entre los meridianos 96º58` y 97º06` de longitud oeste (figura 1). Figura 2. Localización del municipio de Ixtaczoquitlán.. Altitud Entre 700 y 1700 m. 21 Colindancias Al norte con los municipios de Atzacan y Fortín, al este con los municipios de Fortín, Naranjal y Tequila; al sur con los municipios de Tequila, Magdalena, Tlilapan y Rafael Delgado; al oeste con los municipios de Rafael Delgado, Orizaba y Atzacan. Clima Es semicálido húmedo con abundantes lluvias en verano (98%), semicálido húmedo con lluvias todo el año (1%) y cálido húmedo con abundantes lluvias en verano (1%). Su rango de temperatura es de 18 – 24º C. Con un rango de precipitación de 1900 – 2600 mm. 6.2. Diagrama de Trabajo El presente trabajo se desarrolló durante el periodo de Septiembre-2012- Mayo 2013 en el CECAF (figura 2), bajo la siguiente ruta de trabajo (figura 3) : Croquis de localización CECAF. CECAF Figura 3. Localización del área de estudio. CECAF- 22 metodologia trabajo de campo trabajo de gabinete seleccion de la planta madre toma continua de datos seleccion de sustratos Analisis de datos Resultados siembra Integración de Resultados y presentación final del trabajo Figura 4. Ruta de trabajo de la evaluación de sustratos. 23 6.3. Procedimientos 6.3.1.- Caracterización fisicoquímica de los sustratos empleados para el establecimiento de la especie Dendrobium nobile L. en condiciones de sombreadero. De acuerdo a lo mencionado por, Salvador Gallaga (comunicación personal) se consideraron materiales regionales presentes en la zona centro del estado de Veracruz y bajo condiciones de sombreadero. Las características de la malla que envolvía el invernadero en donde fue llevado a cabo el trabajo fue de las siguientes dimensiones: 15m de largo por 15m de ancho, con una altura correspondiente a 5m. la malla fue de color negro para evitar que los rayos del sol dieran directamente sobre las charolas. Las propiedades fisicoquímicas de los sustratos ya están establecidas en cada uno de ellos. Sustrato Aserrín Fibra de coco Tezontle Tepezil o tepojal Propiedades pH 6 5 7 7 Porosidad 80 % 75 % 70 % 50% Tamaño de grano 0.5 mm 0.1 mm 2 cm. 2 cm. Grueso de la capa 5 cm. 5 cm. 5 cm. 5 cm. % de retención de 50 % 80 % 30 % 15 % porosa porosa agua textura microalveolar microalveolar 24 Se seleccionó la planta madre de la cual se obtendrían los pseudobulbos a sembrar. De manera apreciativa la planta debía de tener características de sanidad, vigor, a fin de garantizar la respuesta positiva de los pseudobulbos.. Para la obtención de los pseudobulbos se consideró a aquellos que también presentaran condiciones adecuadas, que no tuvieran presenciade microbios, que no se encontraran agrios en alguna parte del pseudobulbo y en número determinado a fin de evitar daños posteriores a la planta proveedora. Las charolas que se utilizaron para sembrar los pseudobulbos fueron de color negro con orificios en la base de las mismas para el drenaje, con las medidas siguientes: 55 cm de largo, 27 cm de ancho y 5 cm de profundidad, además de que cada charola debería de estar tapada con un domo de color claro. Los sustratos tezontle, tepojal, aserrín y fibra de coco se regaron cada tercer día para evitar una deshidratación en ellos, principalmente en el tezontle y el tepezil ya que son sustratos inorgánicos y por si solos no pueden conservar la humedad. 6.3.2. Establecimiento de las condiciones óptimas del sustrato para el cultivo de la especie Dendrobium nobile L. En el presente trabajo los sustratos seleccionados, siguiendo los criterios Gallaga López (coms.pers.) e Internet 9, fueron: dos sustratos orgánicos (aserrín y fibra de coco) y dos sustratos inorgánicos (tezontle y tepezil). Para los sustratos inorgánicos propuestos en el tamaño de grano fue 2 a 3 cm., % de retención de humedad y porosidad, además de cumplir con el requisito de ser materiales de fácil disposición en la zona de estudio. Estos sustratos fueron proporcionados por el centro de capacitación agropecuario y forestal (CECAF). Tanto el aserrín, tepezil y tezontle se encontraban al aire libre en las instalaciones de CECAF, el tezontle y tepezil se harnearon para obtener el 25 tamaño de grano que se utilizaría. y la fibra de coco fue el único sustrato que se encontraba guardado en un tambo de 200 litros con agua. Estos dos sustratos inorgánicos se acondicionaron de la siguiente forma: se lavaron primero con agua corriente y se desinfestaron con Hipoclorito de Sodio al 3% (cloro comercial) dejándolos reposar durante 24 horas. Por otro lado los sustratos orgánicos seleccionados fueron: fibra de coco y aserrín de pino esto según lo indicado por Gallaga López (com. Pers) partiendo del criterio de que dichos sustratos son muy buenos retenedores de humedad, aunque tienen la desventaja de ser muy compactos cuando están muy húmedos y por lo tanto tienen poca aereación. Por esta razón deberán de ser mezclado con sustratos inorgánicos que les brinden las características faltantes. Además de lo anterior, se tomó en cuenta que dichos sustratos estuvieran presentes en la zona de estudio y que además no presentaran grandes costos para poder obtenerlos. En lo que se refiere a estos sustratos solo la fibra de coco se le dio tratamiento el cual consistió en sacarlo del tambor en que se encontraba, se dejó escurrir por un lapso de 24 hrs. al aire libre, para que no tuviera demasiada humedad lo cual podría resultar perjudicial para lo planeado. Desinfección: Los sustratos tezontle y tepezil ya una vez seleccionados se colocaron en botes con agua y se les agregó cloro para desinfectarlos por un espacio de 24 hrs. según lo sugerido por Gallaga (Comunic. Pers). Después de eso se escurrió hasta secarlos y se almacenaron en contenedores. Material vegetal: Se seleccionaron los pseudobulbos a sembrar, a partir de las plantas madre, presentes en el CECAF, localizadas sobre arboles de Pinus sp. Posteriormente cada pseudobulbo se cortó de 2 a 3 secciones de distintos tamaños cuidando únicamente que cada sección contuviera al menos una yema vegetativa. Antes de sembrar los pseudobulbos se desinfectaron con fungicidas Agrimil® y Captal®, el procedimiento consistió en depositar los pseudobulbos en una reja 26 plástica, se hizo la dilución de 20 gr. de ambos fungicidas en 20 litros de agua y ahí se sumergieron los pseudobulbos por espacio de 30 min. 6.3.3. Determinación de la mezcla adecuada de sustratos para el crecimiento y producción de nuevas plantas a partir de los explantes iniciales. Como ya se mencionó, se seleccionaron cuatro sustratos de acuerdo con lo indicado por la lectura y su disponibilidad en la zona, incluyendo su bajo costo, dos de ellos de naturaleza orgánica (aserrín-fibra de coco) (Fig. 4 incisos a y b) y dos de naturaleza inorgánica (tepezil y tezontle) (Fig. 4 incisos c y d). Los materiales que se utilizan para sustratos son diversos. Una mezcla general y buena es la formada por cortezas o materia orgánica y sustratos inorgánicos en una proporción del 70% y 30% respectivamente (Jaroslav Sevenek, 1990). a ) c) b ) d ) Figura. 5 Los sustratos seleccionados. a) Aserrín, b) Fibra de coco, c) Tepezil., d) Tezontle 27 6.4. Diseño experimental . Para la realización de este trabajo se propuso un solo testigo, el cual fue el tezontle al 100% de acuerdo con lo indicado por Bastida (1999), considerando su uso para plantas con una elevada densidad, siendo utilizado mayormente para cultivos ornamentales de exterior y de ciclo largo. Para el presente trabajo, se consideraron también la estructura física del mismo (grano de tamaño estándar), su baja velocidad de degradación y su condición inerte. Se optó por el tezontle rojo, dado que es de fácil obtención. Considerando su baja capacidad de retención, se considera su uso mezclado con otros materiales que mejoren su capacidad de retención de agua. Las mezclas de sustratos orgánico/inorgánico en diferentes proporciones se registran en el Cuadro 2. Cuadro 2.- Porcentaje de sustratos orgánico/inorgánico considerandos. Tratamiento Sustratos Orgánico Inorgánico 1 Testigo orgánico Tezontle 2 Aserrín Tepezil 3 Aserrín Tezontle 4 Fibra de coco Tepezil 5 Fibra de coco Tezontle 6 Fibra de coco Tezontle 7 Aserrín Tepezil 8 Aserrín Tepezil 9 Fibra de coco Tezontle 10 Fibra de coco - Aserrín (*) Única mezcla de sustratos orgánicos Porcentaje 100% 50% - 50% 50% - 50% 50% - 50% 50% - 50% 30% - 70% 30% - 70% 70% - 30% 70% - 30% 50% - 50% (*) El trasplante de pseudobulbos desde la planta madre hacia los recipientes contenedores (charolas) se hizo siguiendo las indicaciones de Ortega (2002). En estas indicaciones se contempla el uso de contenedores plásticos con un determinado número de agujeros sobre la base del recipiente para un buen drenaje. Además de los contenedores, se emplean algunas herramientas de jardinería tales como tijeras, cubetas, una regadera, rafia, flexometro, cinta métrica, clavos, martillo, jabón, material de notas, lápiz, cuaderno y lapicero, entre otras. 28 6.5. Procedimiento de siembra Los sustratos se colocaron en charolas de 55 cm. de largo por 25 cm. de ancho, por 5 cm. de profundidad, los cuales a su vez irían tapados (Fig. 6). Una vez seleccionados los 297 pseudobulbos, se procedió a cortarlos y sembrarlos (Fig.7). Figura 6. Charolas tapadas. Figura. 7. Pseudobulbos sembrados en el sustrato tepezil - aserrín al 50% cada uno. Fotografías tomadas por R. Solís. Todos los pseudobulbos fueron sembrados a partir de la 2° quincena del mes de septiembre del 2012 con sus respectivos tratamientos por sustrato (cuadro 1).El tiempo de duración de este trabajo fue de 8 meses completos y 15 días, finalizando el día 30 de mayo del 2013 Una vez sembrados se pusieron en un sombreadero de 10 metros de largo por diez metros de ancho y cubierto por completo con una malla y se les dio seguimiento cada 15 días. El riego se aplicó cada tercer día a partir de la fecha 29 de siembra. El seguimiento consistió en registrar cualquier cambio en la zona de yemas laterales de cada pseudobulbo. 6.6. Análisis de datos Todos los datos obtenidos se registraron según el formato establecido (cuadro 3). Los datos se analizaron siguiendo el orden lógico de los objetivos y se expresan en forma de cuadros y gráficas. Cuadro 3.- Formato para el registro de datos. Tratamiento Período de registro Durante las primeras ocho quincenas 14 feb al 15 de marzo Del 16 de marzo al 2 de mayo Del 3 de mayo al 31 de mayo totales 30 45 Comparación de resultados de brotes en los diferentes sustratos 42 40 35 30 26 25 21 20 18 15 15 10 5 0 10 10 9 sustratos 50%-50% orgánico-inorgánico 70%-30% orgánico-inorgánico 30%-70% tezontle 100% 8 3 1 0 0 primeras ocho 14 de febrero 16 de marzo al 3 de mayo al quincenas al 15 de marzo 2 de mayo 31 de mayo Fig. 8 Comparación de resultados de brotes en los diferentes mezclas de sustratos. En lo que se refiere al diseño experimental se tomaron en cuenta 9 muestras de diferentes combinaciones. *Combinaciones de sustratos al 50% cada uno. 1.- Aserrín- tezontle 2.- Aserrín – tepezil 3.- Fibra de coco – tezontle. 4.- Fibra de coco –tepezil. 5.- Aserrín – fibra de coco. *Combinaciones de 30% y 70% 6.- Aserrín – tepezil 7.- Fibra de coco – tezontle 31 *Combinaciones al 70% y 30% 8.- Aserrín- tepezil 9- Fibra de coco – tezontle Testigo Tezontle 100%. En este trabajo no se manejaron repeticiones, solo fueron manejadas las combinaciones ya mencionadas debido a que lo que se pretendió con este trabajo era proporcionar una mezcla adecuada para la producción de nuevas plantas de Dendrobium nobile L. y las variables a evaluar en los diferentes sustratos fueron las propiedades fisicoquímicas que cada uno de ellos tienen, tales como porosidad, retención de agua, conductividad eléctrica, pH, aireación, textura, % de retención de agua, grueso de la capa, tamaño de grano. 32 7. RESULTADOS Y DISCUSION Se obtuvieron 30 pseudobulbos de tamaño variable (desde 5 cm. hasta 30 cm aprox.), los cuales contenían de 9 a 10 nudos (una yema por nudo) en donde brotarían las nuevas plantas, estos a su vez fueron distribuidos en los sustratos de manera equitativa, dejando en cada charola 3 pseudobulbos con un total de 30 yemas por charola a excepción del tratamiento 4 donde solo se obtuvieron 27 yemas. 7.1. Caracterización fisicoquímica de los sustratos empleados para el establecimiento de la especie Dendrobium nobile L. en condiciones de sombreadero. Para los parámetros fisicoquímicos analizados tanto en los sustratos orgánicos como en los inorgánicos fueron: pH, porosidad, retención de agua, el tamaño de grano para el tezontle fue de 2 cm. al igual que para el tepezil, mientras que en los sustratos orgánicos se evitó que tuvieran algunos insectos o microbios. Cuadro 4. Propiedades registradas de los sustratos. Propiedades Fibra de Aserrín coco Tezontle Tepezil 6 5 7 7 2 cm. 2 cm. 5 cm. 5 cm. 5 cm. 80% 30% 15 % Sustrato PH Tamaño de grano Grueso de la 5 cm. capa % de retención 50% de agua 33 Un aspecto que se debe tener en consideración al referirse a las características físicas de un sustrato, es la imposibilidad de modificar alguna de estas propiedades posteriormente a la colocación de la planta dentro del contenedor (internet 11), debido a que la planta sembrada en el sustrato ya se ha adaptado a las características que presenta cada uno de los mismos y podría verse alterada su reproducción debido a que se está alterando su medio al que ya se ha adaptado. 7.2. Determinación de la mezcla adecuada de sustratos para el crecimiento y producción de nuevas plantas a partir de los explantes iníciales de Dendrobium nobile L. Las mezclas determinadas de sustratos quedan registradas en el cuadro: 2. Cabe resaltar que en donde se obtuvo un mayor resultado fue en la mezcla de fibra de coco al 70% con el tezontle al 30% con un total de 13 brotes (ver cuadro 5), y en el que se produjo menos cantidad de brotes fue en la mezcla fibra de coco al 50% con el tepezil al 50% obteniendo solo dos brotes. Cuadro 5. Número de brotes en las diferentes mezclas de sustratos. Sustratos Orgánico Porcentaje Numero de brotes Inorgánico Tezontle 100% 8 Aserrín Tepezil 50% - 50% 11 Aserrín Tezontle 50% - 50% 7 Fibra de coco Tepezil 50% - 50% 2 Fibra de coco Tezontle 50% - 50% 12 Fibra de coco Tezontle 30% - 70% 12 Aserrín Tepezil 30% - 70% 3 Aserrín Tepezil 70% - 30% (*) 8 Fibra de coco Tezontle 70% - 30% 13 Fibra de coco 50% - 50% Aserrín (*) Única mezcla de sustratos orgánicos. 10 34 De los brotes que se obtuvieron, no todos brotaron al mismo tiempo, esto quedó evidenciado por un periodo promedio de tiempo de entre 9 y 14 semanas para la brotación total con un tamaño promedio de brotes de 1 cm. de largo (Fig. 9). Figura 9. Brote en un pseudobulbo. Tomando en cuenta lo indicado por Morrison (1989), se sugiere que la producción de brotes está directamente relacionada cuando la hojas de la punta de los pseudobulbos comienzan a abrirse, esto hará que emitan nuevos brotes de entre 1 hasta 9 cm. cada uno en los pseudobulbos más jóvenes inclusive no existe un acuerdo de los autores sobre el tamaño promedio de brotes. Para el presente trabajo, los brotes tuvieron de 2 a 6 cm de largo (fig.10). Figura 10. Pseudobulbos con brotes de diferentes tamaños. 35 7.3. Registro del proceso de crecimiento y producción de nuevas plantas bajo condiciones de sombreadero. A partir del tratamiento con el número más alto de brotes producidos, se registraron los siguientes datos relacionados con el crecimiento y la producción de nuevas plantas en condiciones de sombreadero: Se comprobó que los sustratos orgánicos en combinación con los inorgánicos en diferentes porcentajes favorecen la producción de esta orquídea por medio de pseudobulbos, ya que características como tamaño de grano, porosidad, compactación, retención de agua y provocan que los pseudobulbos tenga mejor aeración y al mismo tiempo aporte de sustancias nutritivas y de soporte indispensables para buen crecimiento. Esto según lo mencionado por Arroyo (2012)para especies del mismo género y algunas especies distintas. Al contrario de lo mencionado por Rogerson (1997), la orquídea Dendrobium nobile L. produce mayor número de brotes en esta combinación antes mencionada que en solo sustratos inorgánicos como lo indica la literatura. Entre los resultados obtenidos se observó que el tratamiento 1 (tezontle al 100%), no produjo un número significativo de brotes como podría haberse esperado, según lo mencionado por Rogerson (1997) para orquídeas de hábitos similares a Dendrobum nobile L. En donde se obtuvo más brotes fue cuando los sustratos orgánico-inorgánico se presentaron en mezclas diferenciadas (figura 11). Esto indica que es mejor manejar los sustratos orgánicos en combinación con los sustratos inorgánicos en diferentes porcentajes para poder obtener mejores resultados, y no utilizar sustratos al 100% debido a que en el testigo 1 el cual fue el tezontle al 100% no se obtuvieron mejores resultados. 36 14 Aserrin tepezil50% - 50% 13 12 12 12 Aserrin- tezontle 50% - 50% 11 Fibra de coco- tepezil50% - 50% 10 Numero de brotes 10 8 8 8 Fibra de coco - tezontle 50% 50% Fibra de coco - tezontle 30% 70% 7 Aserrin - tepezil 30% - 70% 6 Aserrin - tepezil 70% - 30% 4 3 2 Fibra de coco - tezontle 70% 30% Fibra de coco - aserrin 50% 50% (*) 2 Tezontle 100% 0 SUSTRATOS Figura 11. Producción de brotes de Dendrobium nobile L. en tratamientos con mezclas diferencias en proporción de sustratos orgánico-inorgánico. El tratamiento más favorable para la producción de brotes de Dendrobium nobile L, fue la combinación de la fibra de coco al 70% (sustrato orgánico), con el tezontle al 30% (sustrato inorgánico). Entre los resultados negativos podría considerarse a la mezcla fibra de coco – tepezil al 50% cada uno, debido a que en esta solo se obtuvieron dos brotes, También se puede considerar a la mezcla aserrín - tepezil 30% y 70% cada uno, fue desfavorable para poder producir la orquídea debido a que en esta solo se obtuvieron 3 brotes. En función de los resultados obtenidos, se ofrece como alternativa para la siembra y producción de pseudobulbos de Dendrobium nobile L. La siguiente ruta crítica: 37 1.- Obtención de los pseudobulbos a partir de planta madre 2.- Desinfección de pseudobulbos en Hipoclorito de sodio (3%) (cloro comercial) en combinación con 20 litros de agua por un tiempo de 30 minutos. 3.- Selección de las charolas en donde se sembraran los pseudobulbos. 4.- Selección de los sustratos orgánicos e inorgánicos, orgánicos: aserrín y fibra de coco. Inorgánicos. Tezontle y tepezil. 5.- Lavado de los sustratos inorgánicos, los sustratos inorgánicos son depositados en botes de 20 litros con agua y cloro comercial y se dejan reposar por espacio de 24 horas. 6.- Combinación de los sustratos para la obtención de las mezclas indicadas, Tratamiento Sustratos Inorgánico Tezontle Testigo natural Planta madre Aserrin Tepezil Aserrín Tezontle Fibra de coco Tepezil Fibra de coco Tezontle Fibra de coco Tezontle Aserrín Tepezil Aserrín Tepezil Fibra de coco Tezontle Fibra de coco - Aserrín Porcentaje Testigo Orgánico 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 100% 50% - 50% 50% - 50% 50% - 50% 50% - 50% 30% - 70% 30% - 70% 70% - 30% 70% - 30% 50% - 50% (*) 7.- Llenado de las charolas con cada una de las mezclas. 8.- Siembra de los pseudobulbos en las cada uno de los tratamientos. 38 8. CONCLUSIONES A partir de los resultados se establece como mezcla ideal la combinación del sustrato fibra de coco y tezontle al 70% y 30% respectivamente debido a que en esta se registró un mayor número de brotes. Resulta favorable la mezcla de un sustrato orgánico con uno inorgánico debido a que así hay una combinación de las características de ambos, fue así como lo demostró el trabajo realizado donde la mezcla del sustrato fibra de coco al 70% y el tezontle al 30% (orgánico – inorgánico) dio como resultado 13 nuevas plantas con las características adecuadas para ser trasplantadas. El crecimiento de los nuevos brotes que resultaron de las diferentes mezclas fue de diferentes tamaños, los cuales iban desde 1 cm, hasta los 6 cm, y en algunas mezclas los brotes apenas podían ser observados. Se evaluó la producción de Dendrobium nobile L a partir del empleo de sustratos elaborados con materiales orgánicos e inorgánicos de fácil obtención en la zona centro del estado de Veracruz y bajo condiciones de sombreadero, determinándose que: las características fisicoquímicas de los sustratos ideales tienen que ver con el tamaño del grano del sustrato inorgánico y el nivel de compactación del sustrato orgánico y la retención de humedad que favorecen el establecimiento de los nuevos brotes en condiciones de sombreadero. Para efectos prácticos, la mezcla adecuada aquí propuesta es: fibra de coco 70% y tezontle 30% ofreciendo al posible productor una garantía de producción de al menos 15 brotes por 30 yemas presentes en los pseudobulbos en condiciones de sombreadero de manera sistemática y constante. Se observó que la planta madre produjo de manera inusitada, una gran cantidad de nuevos brotes en la mayoría de los pseudobulbos de la planta (Fig. 10), este factor pudo deberse a una estimulación que ocurre al cortar los pseudobulbos teniendo un aproximado de entre 8 a 10 nuevas plantas por pseudobulbo. Esto es coincidente con lo mencionado por Keller (2004), en cuanto al comportamiento de las “catleyas”, que todo el proceso de crecimiento 39 y floración es sostenido por los pseudobulbos traseros, que envían para el pseudobulbo nuevo del frente todo el alimento que el necesita para vivir. También menciona que los pseudobulbos traseros hasta llegan a emitir raíces de refuerzo para enfrentar esta situación. Fig. 12. La planta madre con brotes de nuevas plantas en los pseudobulbos. Fotografía tomada por R. Solis. 40 9. RECOMENDACIONES Usar el tepezil en porcentajes menos elevados y combinarlo con un sustrato orgánico, ya sea la fibra de coco o el aserrín, y sembrarlo en charolas más grandes para que puedan aportar mayor cantidad de nutrientes a los pseudobulbos. Realizar una poda a la planta madre quitando los pseudobulbos más largos y viejos, para que no utilicen los nutrientes que pudieran ser beneficiosos para los pseudobulbos más jóvenes, y así haya un mayor número de brotes en los pseudobulbos restantes Manejar por separado combinaciones de sustratos orgánicos con orgánicos e inorgánicos con inorgánicos en mayores combinaciones con diferentes porcentajes para obtener resultados más variables. 41 BIBLIOGRAFIA Abad B, M. y P. Noguera M. 2000. Los sustratos en los cultivos sin suelo. pp. 137 -183. En M. Urrestarazu G. ed. M anual de cultivo sin suelo. Mundi-prensa. Almería, España. Abad M. 1993. Sustratos para el cultivo sin suelo: Inventario y características. 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