{"id":7887,"date":"2018-07-09T11:03:46","date_gmt":"2018-07-09T16:03:46","guid":{"rendered":"http:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/?p=7887"},"modified":"2018-07-09T11:03:46","modified_gmt":"2018-07-09T16:03:46","slug":"obtencion-de-lixiviados-de-raquis-de-platano-uso-potencial-en-cultivos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/?p=7887","title":{"rendered":"Obtencio\u0301n de lixiviados de raquis de pla\u0301tano: uso potencial en cultivos"},"content":{"rendered":"

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J.C. Noa<\/span>-Carrazana*, A. Valencia-Ordo\u00f1ez**, V. Ch\u00e1vez-Estudillo*, J. Jarillo-Rodr\u00edguez***,<\/p>\n

N. Flores-Estevez*, <\/span>C. C\u00f3rdova-Nieto*, S. Jarillo-Galindo*,<\/p>\n

R. Montero-Casas*, R. Escobar-Hern\u00e1ndez****<\/p>\n

CIENCIA UANL \/ A\u00d1O 21, No. 89 mayo-junio 2018<\/p>\n

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El pl\u00e1tano o banano (Musa <\/i>spp.) es una planta perteneciente a las monocotiled\u00f3neas de gran dispersi\u00f3n por la franja tropical del mundo, su consumo es mundial debido a su disponibilidad, valor nutritivo y bajo costo. Es rico en vitaminas B6, C y A, tiene alto contenido de potasio, magnesio, calcio y fibra diet\u00e9tica; es bajo en sodio, no contiene grasas ni colesterol (FAO, 2012). En M\u00e9xico, los pl\u00e1tanos se cultivan de manera regular en 17 estados, siendo los m\u00e1s destacados Chiapas, Tabasco, Veracruz y Colima, que de manera global representan 75% de la producci\u00f3n. Veracruz es uno de los estados m\u00e1s productivos con un volumen anual aproximado de 2 millones 208 mil toneladas (Sagarpa, 2017). En Veracruz se reconocen dos principales zonas productoras de pl\u00e1tano: la Cuenca del Papaloapan y la regi\u00f3n Nautla. En esta regi\u00f3n se localiza el municipio de Tlapacoyan, con una econom\u00eda local que depende en alto grado de la actividad platanera (Susan-Tepetlan et al.<\/i>, 2017).<\/p>\n

La producci\u00f3n del cultivo del pl\u00e1tano se ve limitada por diversos factores, entre los que se cuentan la falta de agua, las enfermedades y la fertilizaci\u00f3n. Para atender las problem\u00e1ticas de plagas y enfermedades, las estrategias m\u00e1s socorridas incluyen el uso de plaguicidas sint\u00e9ticos, la utilizaci\u00f3n de fertilizantes minerales y la obtenci\u00f3n de genotipos con resistencia (Hern\u00e1ndez et al.<\/i>, 2007). Aunque el uso de agroqu\u00edmicos sint\u00e9ticos que se manejan de manera inadecuada puede ocasionar da\u00f1os a la salud y al ambiente (Guzm\u00e1n-Cabrera et al., <\/i>2017). Lamentablemente, el aumento de la demanda de productos agr\u00edcolas y la resistencia de las plagas han orillado a los productores a incrementar los insumos de agroqu\u00edmicos para sus parcelas, esto ha incidido en la disminuci\u00f3n de sus ganancias e inclusive, en algunos casos, el abandono de las parcelas.<\/p>\n

Durante el proceso productivo del pl\u00e1tano se generan grandes cantidades de desechos org\u00e1nicos, como la fruta de rechazo, los tallos, la hojarasca y principalmente los raquis. Entre los desechos del pl\u00e1tano con alto valor nutricional se encuentra el raquis, tambi\u00e9n llamado pinzote o v\u00e1stago, tiene una forma helicoidal y es el responsable del sost\u00e9n de los racimos. Cuando los pl\u00e1tanos son empaquetados, el raquis termina siendo un remanente.<\/p>\n

La lixiviaci\u00f3n de estos desechos constituye una oportunidad de reutilizaci\u00f3n de nutrientes a un bajo costo y con la oportunidad de realizar este proceso asociado a las fincas o las empacadoras; venciendo la resistencia a utilizar fertilizantes org\u00e1nicos que, aunque ya se encuentran en el mercado, no son totalmente aceptados por los productores (Salazar-Sosa et al.<\/i>, 2010). Los lixiviados, adem\u00e1s del aporte nutricional, se han estudiado por su potencial para controlar plagas, lo que se atribuye principalmente a la composici\u00f3n de la comunidad de microorganismos presentes en ellos (Staley et al.<\/i>, 2012).<\/p>\n

Los lixiviados de raquis se han evaluado en el cultivo de tomate, encontr\u00e1ndose una mayor actividad microbiana en la etapa de floraci\u00f3n y cosecha (Mu\u00f1os y Madri\u00f1an, 2005). Tambi\u00e9n han sido efectivamente probados en el control del mildius polvoso y en la producci\u00f3n de rosas (Alvarez et al., <\/i>2010). En otro estudio se observ\u00f3 un efecto bioestimulante sobre el crecimiento de pl\u00e1ntulas de pl\u00e1tano en viveros, aumentando la producci\u00f3n de biomasa foliar y el crecimiento radical cuando se adicion\u00f3 \u00e1cido h\u00famico extra\u00eddo del raquis (Russo, 1995). Adem\u00e1s, el raquis ha sido empleado como ingrediente para la fabricaci\u00f3n de harinas, papel,\u00a0violes, fermentos, forraje para ganado (FAO, 2012) y\u00a0como un mecanismo de germinaci\u00f3n de algunas semillas agr\u00edcolas (Oracz, 2012).<\/p>\n

Investigaciones sobre el potencial para el control de hongos fitopat\u00f3genos a trav\u00e9s de las aplicaciones de lixiviados han sugerido la viabilidad de estos productos (Xu et al.<\/i>, 2012). En Costa Rica se han realizado investigaciones con lixiviados, principalmente para controlar la sigatoka negra (Mycosphaerella fijiensis<\/i>) (Escobar y Casta\u00f1o, 2005). A pesar de que existen trabajos sobre la caracterizaci\u00f3n de los lixiviados de diferentes or\u00edgenes, son escasos los estudios integrales que aborden todos los aspectos de obtenci\u00f3n y usos de \u00e9stos. Actualmente se conoce que poseen alto contenido de sodio, potasio, nitr\u00f3geno (Popa y Green, 2012), f\u00f3sforo (Yang et al.<\/i>, 2012), materia org\u00e1nica (Cheyns, 2009) y actinomicetos (Cuesta et al. <\/i>2012).<\/p>\n

En Veracruz, estas t\u00e9cnicas de control est\u00e1n comenzando a tomar auge. Es por ello que la Universidad Veracruzana, a trav\u00e9s de su programa del Posgrado en el Instituto de Ecolog\u00eda y Biotecnolog\u00eda (Inbioteca), se encuentra estudiando este proceso de producci\u00f3n de lixiviados de raquis, sus componentes y su efecto nutricional en diferentes especies de monocotiled\u00f3neas, entre ellas cultivos de pl\u00e1tanos y control de enfermedades.<\/p>\n

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LA OBTENCI\u00d3N DE LIXIVIADOS<\/b><\/p>\n

El proceso de obtenci\u00f3n del lixiviado de los raquis de pl\u00e1tano comienza con la descomposici\u00f3n de los v\u00e1stagos a\u00fan verdes que pasan por la sucesi\u00f3n de varias etapas. En ellas se clasifica la especie o cultivar de procedencia del raquis, la empacadora o finca de procedencia y finalmente la caracterizaci\u00f3n de las propiedades presentes, siguiendo la metodolog\u00eda de Alvares et al. <\/i>(2013). Nuestro grupo ha realizado trabajos en campo y en invernadero en el Instituto de Biotecnolog\u00eda y Ecolog\u00eda Aplicada (Inbioteca). Los raquis previamente seleccionados se apilan para formar las unidades de lixiviados, en nuestro caso se utilizaron las variedades dominico y morado. Para el piloto de campo se utilizaron contenedores de malla electrosoldada con cobertura de pl\u00e1stico y capacidad para media tonelada. Para el estudio a escala de investigaci\u00f3n en invernadero, cada pila de 10 kg se coloc\u00f3 en una charola individual con orificios, apil\u00e1ndolas sobre otra para la colecta. Las pilas comenzaron a lixiviar a partir del d\u00eda 15 y su agotamiento ocurri\u00f3 hasta los 45 d\u00edas. Estos primeros lixiviados obtenidos fueron depositados nuevamente en la pila con la finalidad de acelerar la descomposici\u00f3n. Los lixiviados fueron colectados peri\u00f3dicamente en botellas color \u00e1mbar y se almacenaron a 4\u00b0C (figura 2). Todas las muestras fueron analizadas en el laboratorio del Centro de Edafolog\u00eda del Colegio de Postgraduados (Colpos), Campus Montecillo, Estado de M\u00e9xico.<\/p>\n

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RESULTADOS Y DISCUSI\u00d3N<\/b><\/p>\n

Nuestros registros sugieren que algunas variables externas, como el origen o tipo de v\u00e1stago, los niveles de turgencia de los mismos, as\u00ed como la \u00e9poca del a\u00f1o, pueden influir sobre la obtenci\u00f3n de lixiviados. Nuestros resultados en condiciones piloto de campo obtuvieron en promedio 300 litros de lixiviado por tonelada de raquis apilados, con una eficiencia de alrededor de 30%. En condiciones de invernadero tambi\u00e9n se comprob\u00f3 la viabilidad de obtenci\u00f3n de lixiviados usando\u00a0charolas, pero la eficiencia del proceso fue ligeramente menor (25%). Los lixiviados presentaron un pH b\u00e1sico (10.2) y los nutrimentos presentes variaron en un rango similar seg\u00fan la escala de elaboraci\u00f3n, campo o invernadero, obteni\u00e9ndose as\u00ed: nitr\u00f3geno (N 45500.0-3640.0 ppm), f\u00f3sforo (P 15901.0-12720.8 ppm), potasio (K 66327.0-42208.0 ppm), calcio (Ca 14910.0-14910.0 ppm) y magnesio (Mg 15338.0-1415.4 ppm), hierro (Fe 14720.0-16822.8 ppm), cobre (Cu 14701.0-7350.5 ppm) y sodio (Na 14818.0-10584.2 ppm). Las cantidades m\u00e1s significativas en la obtenci\u00f3n de lixiviados de raquis de pl\u00e1tano cultivar dominico se obtuvieron a partir de 20 d\u00edas, mientras que la colecci\u00f3n en la variedad morado fue mayor a partir los 25 d\u00edas. De manera significativa, el potasio (K) es el nutriente que se recupera en mayor cantidad, con una eficiencia de 6% y una concentraci\u00f3n de alrededor de 13 g\/kg de raquis en condiciones de ensayo piloto en campo, dependiendo del cultivar utilizado. En condiciones de peque\u00f1a escala experimental la productividad fue menor (12 g\/kg) con eficiencia de 4%.<\/p>\n

Resultados preliminares de nuestro grupo de investigaci\u00f3n, en t\u00e9rminos de la evaluaci\u00f3n de diferentes niveles de aplicaci\u00f3n de lixiviado, en comparaci\u00f3n con fertilizaci\u00f3n tradicional (N, P y K) sobre la producci\u00f3n de materia seca y los componentes morfol\u00f3gicos de tres monocotiled\u00f3neas de los g\u00e9neros Brachiaria <\/i>y Paspalum <\/i>y Musa<\/i>, indican que el aporte de los lixiviados es significativo (pruebas Tukey p<\/i><0.005) cuando se comparan las medias con un testigo no tratado y la fertilizaci\u00f3n comercial (NPK) en \u00e9pocas de lluvias (figura 3). Estos resultados sugieren que la utilizaci\u00f3n de estos lixiviados puede ser de gran valor al reincorporar al suelo una fracci\u00f3n considerable (20%) de los requerimientos de pastizales, plantaciones de fomento de pl\u00e1tanos y en viveros de pl\u00e1ntulas. As\u00ed, los lixiviados de raquis pueden contribuir a la nutrici\u00f3n de las propias parcelas de pl\u00e1tano, esencialmente en el gran aporte de potasio, el nutriente m\u00e1s importante e indispensable para el desarrollo de frutos. Complementariamente, peque\u00f1as cantidades de estos lixiviados podr\u00e1n aportar una mayor diversidad de nutrientes (N, Fe, Mn, Na y Cu) al suelo, con el fin de obtener un buen desarrollo del cultivo. El uso de \u00e9stos, adem\u00e1s de ayudar a la nutrici\u00f3n, tambi\u00e9n podr\u00e1n mitigar la incidencia de algunas enfermedades; sin embargo, esta parte de la investigaci\u00f3n a\u00fan falta por concluirse. En este sentido se ha comenzado a estudiar el efecto de algunos elementos como el silicio, cobre, calcio, boro y zinc sobre la severidad del ataque de la sigatoka negra (Azofeifa et al.<\/i>, 2010).<\/p>\n

El lixiviado de raquis de pl\u00e1tano puede ser un excelente complemento en la fertilizaci\u00f3n de los cultivos, debido a la diversidad de nutrientes que presenta. A pesar de que s\u00f3lo recuperan una fracci\u00f3n de nutrientes considerados como bajos respecto a las cantidades que se se\u00f1alan como necesarios en los manuales t\u00e9cnicos de los cultivos, es posible utilizarlos en determinadas etapas del desarrollo de los cultivos. El uso de estos lixiviados podr\u00eda contribuir a mitigar la incorporaci\u00f3n de altas concentraciones de fertilizantes y permitir recuperaci\u00f3n ecol\u00f3gica de los nutrientes al suelo y las comunidades de organismos que en \u00e9l habitan. Entre las perspectivas potenciales de este trabajo estamos interesados en la caracterizaci\u00f3n microbiol\u00f3gica de los lixiviados de raquis con la finalidad de comprender con mayor profundidad las posibles aplicaciones como un controlador biol\u00f3gico. A la fecha nuestro grupo se encuentra realizando otras evaluaciones de los lixiviados obtenidos con miras a comprender mejor su uso y su potencial y la interacci\u00f3n con la microbiota del suelo y el biocontrol.<\/p>\n

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 <\/p>\n

AGRADECIMIENTOS<\/b><\/p>\n

Los autores de este trabajo expresan agradecimientos al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnolog\u00eda (Conacyt), proyecto CB179879. Al \u201cProyecto de creaci\u00f3n y consolidaci\u00f3n de una planta piloto para la evaluaci\u00f3n y producci\u00f3n de lixiviado de raquis de pl\u00e1tano dominico\u201d (Conacyt-Secretar\u00eda de Econom\u00eda 2013). A la Universidad Veracruzana a trav\u00e9s del Instituto de Biotecnolog\u00eda y Ecolog\u00eda Aplicada (Inbioteca), quien nos ha brindado las facilidades de formaci\u00f3n acad\u00e9mica y de recursos materiales para el desarrollo del trabajo. Al cuerpo acad\u00e9mico CA-UVER-234 \u201cBiotecnolog\u00eda aplicada a la ecolog\u00eda y la sanidad vegetal\u201d. Al Biol. Rogelio Lara Gonz\u00e1lez, por su apoyo en el trabajo de campo. A la Asociaci\u00f3n de Productores de Pl\u00e1tano de Tlapacoyan, Veracruz, por las facilidades y el apoyo al acceso de parcelas.<\/p>\n

 <\/p>\n

Universidad Veracruzana:<\/p>\n

* Instituto de Biotecnolog\u00eda y Ecolog\u00eda Aplicada;<\/p>\n

** Facultad de Ingenier\u00eda y Ciencias Qu\u00edmicas.<\/p>\n

*** Universidad Nacional Aut\u00f3noma de M\u00e9xico.<\/p>\n

**** Benemerita Universidad Aut\u00f3noma de Puebla.<\/p>\n

Contacto: jnoa@uv.mx<\/p>\n

REFERENCIAS<\/strong><\/p>\n

\u00c1lvarez E., Pantoja, A., Ceballos, G. et al. (2013). Producci\u00f3n de lixiviado de raquis de pl\u00e1tano en el Eje Cafetero de Colombia. Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), Cali, Colombia.<\/p>\n

\u00c1lvarez, E., Grajales, C., Villegas, J. et al. (2010). Control of powdery in Roses by Applying Lixiviated Plantain Rachis Compost. Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), Cali, Colombia.<\/p>\n

Azofeifa, D., Mart\u00ednez, I., Furcal, P., et al. (2010). Fertilizaci\u00f3n foliar con Ca, Mg, Zn y B en banano (Musa AAA, cv. grande naine): efecto sobre la severidad de la sigatoka negra, el crecimiento y la producci\u00f3n. Corba- na. 35-36(62): 49-65.<\/p>\n

Cheyns, K. (2009). Effects of dissolved organic matter (DOM) at environmentally relevant carbon concentrations on atrazine degradation by Chelatobacter heintzii SalB. Applied microbiology and biotechnology. 95(5): 1333-41.<\/p>\n

Cuesta, G., Garc\u00eda-de-la-Fuente, R., Abad, M. et al. (2010). Isolation and identification of actinomycetes from a compost-amended soil with potential as biocontrol agents. Journal of Environmental Management. 95, S280-S284.<\/p>\n

Escobar-Velez, J.H. y Casta\u00f1o-Zapata, J. (2005). Fulvic acid applications for the management of diseases caused by Mycosphaerella spp. Infomusa. 14(2): 15-17.<\/p>\n

FAO. (2012). Panorama general de la producci\u00f3n y el comercio mundial de banano. Organizaci\u00f3n de las Naciones Unidas para la Agricultura y Alimentaci\u00f3n.<\/p>\n

Guzm\u00e1n C., A., Noa C., J.C, Escalante R., M.A. et al. (2017). Residualidad de plaguicidas en suelos dedicados al cultivo de banano dominico (Musa spp.) en Tlapacoyan Veracruz y sus posibles efectos a la salud. UVserva. 4: 58-66.<\/p>\n

Hern\u00e1ndez, R., Ram\u00edrez, T., Noa-Carrazana, J.C., et al. (2007). Generation of five new Musa hybrids with resistance to black sigatoka and high yield. Amer. J. Agric. & Biol. Sci. 2(2): 43-48.<\/p>\n

Mu\u00f1oz, R.E., y Madri\u00f1\u00e1n M., R. (2005). Efecto de lixiviados del raquis de pl\u00e1tano sobre la actividad y biomasa microbiana en floraci\u00f3n y cosecha del tomate. Acta Agron\u00f3mica. 54(1).<\/p>\n

Oracz, K. (2012). Myrigalone A inhibits Lepidium sativum seed germination by interference with gibberellin metabolism and apoplastic superoxide production required for embryo extension growth and endosperm ruptura. Plant & cell Physiolog. 53: 81-95.<\/p>\n

Popa, R., y Green, T. (2012). Using black soldier fly larvae for processing organic leachates. Journal of economic entomology. 105(2): 374-8.<\/p>\n

Russo, R. (1995). Efecto de un bioestimulante h\u00famico extra\u00eddo del raquis de banano (pinzote) sobre el crecimiento de pl\u00e1ntulas de banano (Musa AAA subgrupo \u201cCavendish\u201d clon Gran Enano). Agronom\u00eda Mesoamericana. 6: 130-133.<\/p>\n

Sagarpa. (2017). Producci\u00f3n de pl\u00e1tano \u201checho en M\u00e9xico\u201d aumenta siete por ciento. Disponible en: https:\/\/ www.gob.mx\/sagarpa\/prensa\/produccion-de-platano-hecho-en-mexico-aumenta-siete-por-ciento<\/p>\n

Salazar-Sosa, E., Trejo-Escare\u00f1o, H.I., L\u00f3pez-Mart\u00ednez, J.D. et al. (2010). Efecto residual de esti\u00e9rcol bovino sobre el rendimiento de ma\u00edz forrajero y propiedades del suelo. Terra Latinoamericana. 28(4): 381-390.<\/p>\n

Staley, B.F., De los Reyes, F.L., y Barlaz, M.A. (2012). Comparison of B acteria and A rchaea communities in municipal solid waste, individual refuse components, and leachate. FEMS Microbiol. Ecol. 79(2): 465-473.<\/p>\n

Susan-Tepetlan P.V., Noa-Carrazana J.C., y Flores-Estevez N. (2017). Estado del cultivo de pl\u00e1tano (Musa sp.) en el Municipio de Tlapacoyan, Veracruz. UVserva. 4: 81-83.<\/p>\n

Xu, D., Raza, W., Yu, G. et al. (2011). Phytotoxicity analysis of extracts from compost and their ability to inhibit soil-borne pathogenic fungi and reduce rootknot nematodes. World Journal of Microbiology and Biotechnology. 28(3): 1193-1201.<\/p>\n

Yang, S.H., Hong, S.H., Cho, S.B. et al. (2012). Characterization of microbial community in the leachate associated with the decomposition of entombed pigs. J Microbiol.Biotechn. 22: 1330-5.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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