Transición agroecológica en Musa x paradisiaca L. variedad 'Enano Gigante' en Tecomán, Colima, México

INTRODUCCIÓN

El plátano (Musa paradisiaca L.) tiene su origen en Asia meridional y es el tercer fruto más importante del mundo (11. Olivares BO, Vega A, Calderón MAR, Rey JC, Lobo D, Gómez JA, et al. Identification of Soil Properties Associated with the Incidence of Banana Wilt Using Supervised Methods. Plants. 2022;11(15):2070. DOI: 10.3390/plants11152070). En 2020, México, ocupó el doceavo lugar como productor mundial, con una producción de 2 000 298 toneladas anuales. El estado de Colima, ocupa el quinto lugar a nivel nacional, con una producción de 207 765 toneladas anuales, destacándose en ese territorio la producción orgánica de banano con enfoque de agro-exportación, según el Servicio de información agroalimentaria y pesquera (22. Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera [SIAP]. Panorama Agroalimentario 2020: “Datos de un campo que avanza sin dejar a nadie atrás”. Ciudad de México: Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera. 2020. [Consultado 20 Sept. 2022]. https://nube.siap.gob.mx/gobmx_publicaciones siap/pag/2020/AtlasAgroalimentario-2020.).

En México, el 80 % de la superficie agrícola se fertiliza con productos de síntesis química en distintas dosis, dependiendo de la capacidad económica del productor; aunque, en la mayoría de los casos, se aplican sin el rigor técnico requerido. Esta práctica se refleja en que muchos productores emplean cantidades desmesuradas de fertilizantes, sin contar con la información previa del tipo, características, disponibilidad y limitaciones de nutrientes en el suelo para el cultivo de interés y sus requerimientos. Según la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) (33. Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura [FAO]. Anuario Estadístico. México. 2017. [Consultado 20 Sept. 2022]. https://www.fao.org/fileadmin/user_upload/Employment/docs/Recruitment_brochure_final_Spanish2.pdf) la planta aprovecha, únicamente, entre el 30 y 40 % del fertilizante aplicado en el suelo.

Debido a los altos precios de los fertilizantes químicos, a la gran cantidad de residuos agropecuarios y a su mala gestión en el estado de Colima, se plantea un cambio en este sector para pasar de un modelo de economía lineal a un modelo de economía circular. Se hace necesario que los agroecosistemas se asemejen al funcionamiento de los ecosistemas naturales, fomentando el ciclo de los recursos: donde estos se extraen, se utilizan y se devuelven a su ecosistema original (44. Castro F IG, González-Guerra G M, del Pilar Restrepo-Elorza M, Montiel-Carrillo A P, Álvarez-Rivera K Y, Linares-Luna R G, Hernández S. Residuos de frutas y vegetales como materias primas para la producción de biocombustibles: potencial en el estado de Guanajuato. Digital Ciencia@ UAQRO. 2022;15(1):8-19. https://revistas.uaq.mx/index.php/ciencia/article/view/697/759).

Como resultado de la búsqueda de alternativas que permitan disminuir las aplicaciones de fertilizantes minerales, en el mundo se aplica un sinnúmero de variantes para lograr una nutrición ecológicamente sostenible. La tendencia es proteger el ambiente sin afectar la producción, y de manera que permita satisfacer la creciente demanda de alimentos en el mundo reduciendo el costo economico y que socialmente sea una alternativa (55. Grageda-Cabrera OA, Díaz-Franco A, Peña-Cabriales JJ, Vera-Nuñez JA. Impacto de los biofertilizantes en la agricultura. Remexca. 2018;3(6):1261–74. DOI: 10.29312/remexca.v3i6.1376). Una de estas estrategias es el uso de mezclas orgánicas (66. Albuquerque ARL, Merino A, Angélica RS, Omil B, Paz SPA. Performance of ash from Amazonian biomasses as an alternative source of essential plant nutrients: An integrated and eco-friendly strategy for industrial waste management in the lack of raw fertilizer materials. Journal of Cleaner Production. 2022;360:132222. DOI: 10.1016/j.jclepro.2022.132222); sin embargo, para lograr una transición agroecológica son necesarias las mezclas orgánico-minerales que favorezcan la disponibilidad y absorción de nutrientes en los cultivos (77. Torres LA, Raffo-Folleco LA, Bermeo-Almeida OX, Cruz-Romero CE. Desarrollo sustentable con base en una propuesta agroecológica para agrícolas bananeras. Caso agrícola Don Víctor. Revista Científica FIPCAEC. 2021;6(1):128-161. DOI: 10.23857/fipcaec.v6i1.432).

Además, cabe mencionar que las principales plagas presentes en nuestras condiciones productivas son: el picudo negro [Cosmopolites sordidus (Germar, 1824)] que incrementa la susceptibilidad a plagas, con pérdidas de hasta el 40 % del cultivo (88. Paico-Marín SR, Fernández-Gaitán CE, Iglesias-Osores S. Efecto de Beauveria bassiana irradiada (UV-C) en el control de Spodoptera frugiperda y Cosmopolites sordidus. Rev Agrotec Amaz. 2023;3(2):e541. DOI: 10.51252/raa.v3i2.541), la gallinita ciega (Phyllophaga sp.) que se alimenta de las raíces con daños de hasta 50 % en la planta (99. Urtecho IB. Population distribution of the main pests and their natural enemies present in cocoa (Theobroma cacao L.), in the areas of Morropón, La Quemazón, Virgen del Carmen and Tunal-Piura 2020. 2023. http://repositorio.unp.edu.pe/handle/20.500.12676/4465) y el nematodo barrenador (Radopholus similis [Cobb] Thorne) que ocasiona deformación de raíces, ramificaciones excesivas y pudrición de estas por estar asociado a la presencia de hongos y bacterias (1010. Morocho-Ponce DE, Cevallos-Solorzano S. Bacterias con potencial biocontrolador de patógenos para plantaciones de banano Musa spp. Revista CENIC Ciencias Biológicas. 2023;54:196-206. https://revista.cnic.cu/index.php/RevBiol/article/view/4090).

Por lo antes descrito y para promover la sostenibilidad en la agricultura, es necesario incorporar elementos de la agroecología, en particular, en el cultivo de banano, como alternativa a los sistemas de producción basado en agroquímicos (77. Torres LA, Raffo-Folleco LA, Bermeo-Almeida OX, Cruz-Romero CE. Desarrollo sustentable con base en una propuesta agroecológica para agrícolas bananeras. Caso agrícola Don Víctor. Revista Científica FIPCAEC. 2021;6(1):128-161. DOI: 10.23857/fipcaec.v6i1.432).

De ahí, que el objetivo de esta investigación fue comparar un sistema de transición agroecológica en el que se combinaron una mezcla de fertilización orgánica-mineral con hongos entomopatógenos y antagónicos y el sistema convencional de uso de fertilización química y control de plagas con químicos de síntesis, sobre el crecimiento, rendimiento y costo de producción de banano (Musa x paradisiaca L.) variedad 'enano gigante' en Tecomán, Colima, México.

MATERIALES Y MÉTODOS

El presente estudio se realizó en un predio comercial ubicado en las siguientes coordenadas geográficas; latitud 18°54'08.452 N, longitud 103°47'33.614 O, a una altura de 20 msnm, localizado en el ejido Cofradía de Hidalgo que pertenece al municipio de Tecomán, estado de Colima, México (1111. Google Earth. (2022). https://earth.google.com/web@18.94674011,103.89587231,54. 63467212ª,71.09733239d, 35y,0h,0t,0r. [Consultado 20 octubre 2022].). El rango de temperatura media anual en esa área geográfica es de 25,2°C y la precipitación promedio cada año es de 837,2 mm.

El experimento se realizó en un periodo de 11 meses, que representa un ciclo productivo de banano (Musa x paradisiaca L.) variedad 'enano gigante', en una huerta de 15 años de edad. El marco de siembra es de 2 x 2 m para una densidad de población de 2500 plantas ha^-1

En la figura 1, se muestra el área de estudio correspondiente a 4 ha; 2 ha con sistema convencional (SC) con 250 kg/ha c/30 días de fertilización química de la mezcla física Yara (14 N-03 P-30 K-3 S-2 Mg- 0,18 Zn-0,12 B) y agroquímicos usado de manera común por los productores de la región y 2 ha con sistema transición agroecológico (STA) con lixiviado de lombriz y aplicación de los hongos Trichoderma harzianum Rifai (1969), Baeuveria bassiana (Bals.) Vuill y Paecilomyces lilacinus (Thom) Samson [hongos entomopatógenos y antagonistas]+ calcio (35 Ca) y 75 kg/ha c/30 días kg/ha de la mezcla física Yara.

Microorganismos

Se utilizaron T. harzianum, B. bassiana y P. lilacinus manejados en bolsas de arroz de 300 g, que fueron adquiridos en el laboratorio microorganismos de producción comercial en la asociación de papayeros del estado de Colima (COEPAPAYA). La concentración aplicada por ha fue de 2 x 10⁹ esporas ml^-1 .

Diseño experimental

Se eligieron 10 plantas, todas al azar, para desarrollar la investigación como repeticiones por cada tratamiento, evitándose el efecto de borde al elegir plantas al centro cada 15 metros los tratamientos fueron vía Drench, tanto para el sistema en transición agroecológica (STA) como para el sistema convencional (SC) los cuales se describen en cantidades y tiempos de aplicación en el período experimental en la tabla 3.

Variables a evaluar

a) Altura de la planta (cm) parámetro que se registró midiendo desde la base del tallo hasta el punto de inserción de la hoja bandera; b) hojas existentes en la planta (número) y c) Diámetro del pseudotallo, referido al grosor (cm), a 10 cm de altura a partir de la base del tallo, en forma mensual. El rendimiento se evaluó al momento de la cosecha de los racimos mediante: peso del racimo (kg), peso del raquis (kg), manos por racimo (número), dedos de la tercera mano (número), longitud del fruto (cm), diámetro central del fruto a partir de los dedos centrales de la tercera mano del racimo (cm), rendimiento (t/ha^-1) y para tasar el beneficio/costo, se tomaron en cuenta los costos de manejo agronómico. La fórmula a utilizar fue:

En el costo variable estuvo compuesto por:

Análisis estadístico

El procesamiento de los datos se realizó mediante el programa estadístico STATISTIX versión 8 (1313. Statistix. (2003). Manual del usuario del software analítico. Versión 8). Se utilizó un análisis de varianza para medidas repetidas en el tiempo y comparación múltiple de medias con prueba Tukey (p<0,05).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En la tabla 4, se muestra que el sistema de transición agroecológica tuvo un mejor comportamiento en la mayoría de las variables morfoagrónomicas (P<0,05), excepto en el número de hojas, manos/racimos y dedos de la tercera mano en donde no difieren estadísticamente (P>0,05).

Según los rubros que permiten estimar el costo de producción por ha^-1 en dos sistemas de fertilización, la estrategia de transición agroecológica obtuvo la mejor relación beneficio/costo (Tabla 5).

La presente propuesta permitió desarrollar un sistema de transición agroecológica mediante el uso de una mezcla de fertilización orgánica a través del empleo de humus de lombriz combinado con el 30 % del fertilizante químico utilizado convencionalmente por el productor cooperante, a lo cual se le añadieron hongos entomopatógenos. Todo ello, con la finalidad de mejorar las condiciones del suelo que permitan un control biológico a nivel de raíz en este sistema mediante T. harzianum como fungicida y solubilizador de nutrientes (1414. Andrade-Hoyos P, Rivera-Jiménez MN, Landero-Valenzuela N, Silva-Rojas HV, Martínez-Salgado SJ, Romero-Arenas O. Beneficios ecológicos y biológicos del hongo cosmopolita Trichoderma spp. en la agricultura: una perspectiva en el campo mexicano. Revista Argentina de Microbiología. 2023;55(4):366–77. DOI: 10.1016/j.ram.2023.06.005), B. bassiana como insecticida (88. Paico-Marín SR, Fernández-Gaitán CE, Iglesias-Osores S. Efecto de Beauveria bassiana irradiada (UV-C) en el control de Spodoptera frugiperda y Cosmopolites sordidus. Rev Agrotec Amaz. 2023;3(2):e541. DOI: 10.51252/raa.v3i2.541) como organismos entomopatógenos y P. lilacinus como control de nematodos (1515. Varela-Benavides I, Durán-Mora J, Guzmán-Hernández T. Evaluación in vitro de diez cepas de hongos nematófagos para el control de Meloidogyne exigua, Meloidogyne incognita y Radopholus similis. TM. 2017;30(1):27. DOI: 10.18845/tm.v30i1.3062), como elementos centrales que modifican el uso de agroquímicos y favorecen la sustentabilidad del sistema de producción.

El uso de lixiviado de lombriz se basa en la aportación de diversos nutrientes contenidos en este abono líquido, tales como los ácidos húmicos, fúlvicos y minerales, principalmente, potasio y nitrógeno (1616. Rincones PA, Zapata JE, Figueroa OA, Parra C. Evaluación de sustratos sobre los parámetros productivos de la lombriz roja californiana (Eisenia fetida). Inf tecnol. 2023;34(2):11–20. DOI: 10.4067/s0718-07642023000200011) como se obtuvo en el presente estudio. Inducir la alimentación de las lombrices mediante el raquis del banano provenientes del mismo sistema, enfatiza el enfoque agroecológico (1717. Barrios E, Gemmill-Herren B, Bicksler A, Siliprandi E, Brathwaite R, Moller S, et al. The 10 Elements of Agroecology: enabling transitions towards sustainable agriculture and food systems through visual narratives. Ecosystems and People. 2020;16(1):230–47. DOI: 10.1080/26395916.2020.1808705) y modifica la perspectiva del productor al reutilizar los residuales de su sistema mediante estrategias de reciclaje. Asimismo, la aportación de MO que mejora la estructura del suelo y permanece como alimentación para los microorganismos aplicados en la mezcla y otros presentes en el suelo, explican estos resultados y sustentan la transición agroecológica del sistema.

El sistema agroecológico propuesto favorece el desarrollo y producción de banano, de manera similar a los resultados reportados por Brisseth (1818. Brisseth R. Efecto de la combinación de humus líquido y microorganismos en el desarrollo y producción de banano. Tesis de Doctoral, Universidad Agraria del Ecuador, Ecuador. 2023. https://cia.uagraria.edu.ec/Archivos/ROMAN%20SARCO%20MARCIA%20BRISSETH.pdf) quien en su estudio demostró que en la combinación de 100 cm³ de microorganismos activos, 2,3 L Pseudomona fluorescens, 3,0 L de humus, se presentó el mayor desarrollo y producción de banano.

La sistematización y frecuencia de aplicación a través del sistema de riego en el cultivo de banano favoreció las variables fenológicas de la planta, semejante a lo reportado por Montaño (1919. Montaño, CA. Emisión foliar con aplicación de microorganismos benéficos en el cultivo de banano Musa paradisiaca L. en el cantón Pasaje, provincia El Oro. Tesis Licenciatura. Universidad de Guayaquil, Ecuador. 2021. http://repositorio.ug.edu.ec/handle/redug/53222) quien aplico microorganismos eficientes.

A la vez, el mejor desarrollo y sanidad de la planta se ve reflejado en que este sistema que cubre las necesidades nutricionales de los cultivos a partir de un enfoque de agricultura ecológica que se revierte en favorables rendimientos del cultivo, al lograr un diferencial de 19,62 t/ha^-1 equivalente a 29,50 % más de producción, lo cual ayuda a desmitificar que los sistemas agroecológicos no son competitivos en la producción de alimentos. Al respecto, Galecio-Julca et al. (2020. Galecio-Julca M, León-Huamán KL, Aguilar-Anccota R. Effect of organic sources and efficient microorganisms on the yield of the organic banana crop (Musa spp. L.). Manglar. 2020;17(4):301–6. DOI: 10.17268/manglar.2020.045) obtuvo 9 manos/racimo, 30,63 kg/racimo, 162 dedos de frutos de banano/racimo y un rendimiento de 51,06 t.ha^-1, con la aplicación de 33,30 t.ha^-1 compost + microorganismos eficientes. Ese enfoque tiene una connotación importante en cuanto a mano de obra por el volumen de compost aplicado, así como por la maquinaria y combustible fósil requerido, lo cual es diferente a la propuesta del presente ensayo, pues el lixiviado de lombriz al ser un producto líquido se administra vía sistema de riego, con la optimización de los recursos tanto humanos como materiales, reportando beneficios económicos para el productor.

Cabe resaltar, que el uso de microorganismos benéficos en el sistema de transición agroecológica sustituyó una parte importante de los productos químicos de síntesis, tales como insecticidas, nematicidas, enraizadores del sistema convencional por T. harzianum (fungicida), B. bassiana (insecticida), P. lilacinus (nematicida) que favorecen la salud del suelo y la planta (2121. Castillo-Arévalo T. Alternativas biológicas y químicas para el manejo de Fitonematodos en cultivo de plátano AAB (Musa paradisiaca L.) en Rivas, Nicaragua. Rev Univ Caribe. 2022;28(01):95–102. DOI: 10.5377/ruc.v28i01.14449). Es decir, no solo se logró mejorar la sanidad del sistema, sino que también aportó beneficios en el contexto fenológico y productivo. Aunque, no se redujo de manera significativa el uso de agroquímicos, es un reto futuro encontrar las estrategias que eliminen tanto el 30 % de la fertilización química, como los agroquímicos que se manejaron en el sistema.

Esta estrategia repercutió en la disminución de los costos de producción asociados a un menor uso de agroquímicos. Dado que se redujo el uso del fertilizante químico en un 70 %, asimismo se evitó el empleo de varios productos químicos de síntesis, con implicaciones económicas por los altos precios de los primeros y por la dependencia del uso de este tipo de tecnologías entre los productores. La estrategia de transición agroecológica propuesta implicó modificar el pensamiento del productor, que dada la rentabilidad obtenida respecto al sistema convencional que utilizaba, al final del periodo de estudio, propuso la adopción del sistema en toda el área productiva, considerándolo como una alternativa sustentable en el contexto de la agricultura agroecológica.

CONCLUSIONES

El sistema de transición agroecológica logró mejores resultados en cuanto comportamiento de las variables morfo agronómicas con un ahorro del 70 % del fertilizante químico, un incrementó en el rendimiento de 86.10 t.ha^-1 comparado con 66.48 t.ha^-1 y favoreció el b/c con 3.46 con relación a 1.53, respectivamente, del sistema convencional