Efectos de bioestimulantes y coberturas de suelo en el rendimiento de sandía y supresión de malezas en un sistema con manejo orgánico

Abstract

Experiments were conducted in 2010 and 2011 in Isabela and Mayagüez, Puerto Rico, to determine the effect of mulches and biostimulants on weed suppression, yield, and quality attributes of organically-managed watermelon. In a container study, mulching treatments consisted of grey low-density polyethylene film, brown wrapping paper covered with grey low density polyethylene film, shredded fresh foliage of elephant grass (Pennisetum purpureum), shredded dry leaves of coconut (Cocos nucifera), and a control without mulching maintained weed-free by hand. The same treatments from the container study were used in the field experiments, with an additional ‘always weedy’ (non-mulched and never weeded) treatment, and the mulching treatments were combined with applications of two biostimulants sprayed to the crop leaves from flowering to one week prior to fruit harvesting. The biostimulants were an extract of the marine alga Ascophyllum nodosum and a blend of amino acids + potassium formulated for agricultural use. The most abundant weeds for both field experiments were Johnsongrass (Sorghum halepense), pigweed (Amaranthus dubius), purslane (Portulaca oleracea), pink woodsorrel (Oxalis debilis), milk weed (Euphorbia heterophylla) and purple nutsedge (Cyperus rotundus). Results showed that the mulches in the container experiment did not affect watermelon vegetative growth as measured until crop flowering, and thus the mulches would act mainly as physical barriers for weed growth. In the field experiments, weed biomass accumulation was highest and there was no yield in plots managed without mulching and never weeded, whereas the mulching treated with the polyethylene film and paper + polyethylene film were the most efficient weed suppressors and resulted in the highest watermelon yield. Mulching with shredded coconut and elephant grass foliage partially suppressed weed biomass (up to 67%), and resulted in watermelon fruit number and weight yield approximately 60% lower as compared to plots where the polyethylene film mulch was used. Soluble solid content in watermelon fruit pulp was significantly higher when biostimulants were applied in the 2010-2011 experiment (less rainfall) but not in the 2010 experiment (more rainfall). Watermelons from plots with polyethylene mulching had higher concentrations of soluble solids than fruit from plots mulched with shredded foliage. While polyethylene mulching resulted in the highest watermelon yield and quality, there is ecological concern over its environmental fate, and organic growers may prefer to mulch with readily biodegradable plant materials. Further research is needed to enhance the efficacy of plant biomass used for mulching and increase watermelon yields to levels similar to those obtained when using polyethylene mulch in organic and ecological systems.

Se condujeron experimentos durante el año 2010 y el 2011 en Isabela y Mayagüez, Puerto Rico, para determinar el efecto de coberturas de suelo y bioestimulantes en la supresión de malezas, el rendimiento y atributos selectos de calidad de sandía producida orgánicamente. En experimentos en tiestos, se evaluaron tratamientos de cobertura de suelo usando láminas de polietileno gris de baja densidad, papel de estraza marrón cubierto de polietileno gris de baja densidad, hojas secas trituradas de coco (Cocos nucifera), hojas y tallos verdes triturados de yerba de elefante (Pennisetum purpureum), y un control sin cobertura, todos mantenidos libres de malezas. En experimentos de campo, se evaluaron combinaciones de dos bioestimulantes con los mismos tratamientos de cobertura que en el estudio en tiestos, con la adición de un tratamiento sin cobertura y sin desyerbar. Los bioestimulantes fueron formulaciones para uso agrícola de un extracto del alga marina Ascophyllum nodosum y una mezcla de aminoácidos + potasio. Los dos bioestimulantes fueron asperjados al follaje de la sandía desde la floración del cultivo hasta una semana antes de la primera cosecha de frutos. Las malezas más abundantes en los experimentos fueron yerba Johnson (Sorghum halepense), bledo (Amaranthus dubius), verdolaga (Portulaca oleracea), paragüita morado (Oxalis debilis), leche vana (Euphorbia heterophylla) y coquillo (Cyperus rotundus). Los resultados del estudio en tiestos no arrojaron evidencia de efectos de las coberturas en el crecimiento del cultivo hasta la etapa de floración, que suele ser el periodo crítico de interferencia de las malezas; por tanto, los efectos de las coberturas en los experimentos de campo fueron atribuibles a la eficacia de las coberturas suprimiendo malezas. En los experimentos de campo, la cosecha de sandía se perdió por completo en parcelas sin cobertura y sin desyerbo. En cambio, parcelas con cobertura de polietileno gris o con papel cubierto de polietileno gris tuvieron la mayor eficacia de supresión de malezas y los rendimientos de frutas más altos. Las coberturas de biomasa triturada de coco y yerba elefante suprimieron parcialmente (hasta 67%) la acumulación de biomasa de malezas en los bancos, con lo que el número y peso de frutas de sandía cosechadas fue aproximadamente 60% más bajo que en parcelas en las que los bancos estuvieron cubiertos con polietileno o con papel de estraza y polietileno. El contenido de sólidos solubles fue significativamente más alto en frutas provenientes de parcelas donde se aplicó bioestimulante (sin diferencia entre bioestimulantes) en el experimento del 2010-2011 (menos lluvioso), pero no en el experimento del 2010 (más lluvioso). Además, el contenido de sólidos solubles fue más alto en frutos de parcelas con cobertura de polietileno gris que en frutos de parcelas con cobertura de follaje triturado. Aunque las coberturas de polietileno tuvieron mayor eficacia suprimiendo malezas y mayor rendimiento de frutas, su posible impacto ambiental luego de la producción del cultivo es preocupante y los productores orgánicos deben sopesar los aspectos de producción y de efecto ambiental al decidir el uso de materiales como el polietileno u otros más fácilmente biodegradables. Deben realizarse investigaciones adicionales para mejorar la eficacia de biomasa triturada de plantas para suprimir malezas, de modo que sea comparable con la de láminas de polietileno, a niveles económicamente aceptables para productores orgánicos y ecológicos.