Art Cientifico

EL ÁCIDO BENZOICO Y POLIÁCIDO ACRÍLICO-QUITOSÁN EN LA CALIDAD Y EL RENDIMIENTO DEL TOMATE CULTIVADO EN SUELO CALCÁREO

RESUMEN

Se documentó el cambio en el crecimiento y la producción de fruto del tomate en suelo calcáreo, al utilizar ácido benzoico (AB) en una concentración 10-4 M y el complejo de poliácido acrílico-quitosán (PAA-Q) en una concentración del 0.1%, aplicados con solución nutritiva Douglas utilizada como agua de riego. Estos tratamientos se compararon con un mejorador comercial (Sinerva Líquido Plus) y un testigo absoluto (T). Las plantas crecieron en macetas de plástico con suelo calcáreo como sustrato. Las aplicaciones de PAA-Q y AB ejercieron un efecto positivo en el número de hojas y en el rendimiento, en el cual el PAA-Q fue superior al testigo en poco más de un 60 %. En lo que respecta a la calidad del fruto, tanto el PAA-Q como el AB produjeron frutos más grandes, mientras que el PAA-Q influyó positivamente en la firmeza y la vida de anaquel. Al comparar la composición inicial del suelo con la obtenida al terminar el experimento se encontró en general un aumento para el fósforo, el manganeso y el potasio. Mientras que las aplicaciones de AB y PAA-Q se asociaron con aumento en el contenido de hierro remanente en el suelo.

Palabras clave: ácido orgánico, biopolímero, complejos interpolielectrolíticos, Lycopersicon esculentum.

SUMMARY

This work focuses on verified changes in growth and yield of tomato in calcareous soils, using benzoic acid (AB) in a concentration of 10-4 M and the complex of poly(acrylic acid)-chitosan (PAA-Q) in a concentration of 0.1%, mixed with Douglas fertilizer solution used as irrigation water. These treatments were compared with a commercial soil amendment (Sinerva Líquido Plus) and an absolute test (T). Plants were growed in plastic pots with calcareous soil as substrate. The applications of PAA-Q and AB exerted a positive effect on leaf number and yield, in which the PAA-Q treatment was superior over the test in more than 60 %. On the other hand, the treatments with PAA-Q and AB produced larger fruits, while the PAA-Q influenced positively in the fruit firmness and the shelf life. Upon comparing the initial composition of the soil with it obtained upon finishing the experiment it was found an increase for phosphorous, manganese and potassium, while the applications of AB and PAA-Q were associated with increase in the final iron content of the soil.

Index words: organic acid, biopolymer, inter(poly)electrolytic complex, Lycopersicon esculentum.

INTRODUCCIÓN

Los suelos calcáreos cubren aproximadamente un tercio de la superficie terrestre y se presentan predominantemente en regiones que reciben menos de 500 mm de precipitación anual. Las características importantes de un suelo calcáreo son un pH de 7 a 9 y un contenido significativo de carbonatos libres (Gildersleeve y Ocampaugh, 1989) que limitan la absorción de algunos nutrimentos como el hierro (Emery, 1982; Brown y Jolley, 1989) el zinc, manganeso y fósforo.

El ácido benzoico es un compuesto encontrado de manera natural en las plantas y clasificado como ácido carboxílico (o específicamente ácido monocarboxílico). Algunas plantas acumulan ácido benzoico en el suelo en donde funciona como un aleloquímico (Kaur et al., 2005), es decir, como un compuesto emitido al medio por las plantas y que interfiere con el crecimiento de organismos competidores. Sin embargo, asperjado en baja concentración el ácido benzoico induce tolerancia al estrés salino en repollo y tomate (Benavides-Mendoza, 2002).

La quitina y su derivado el quitosán, [poly(2-amino-2-deoxi-D-glucosa)] o (poli-D-glucosamina) (Rathke y Hudson 1994; Saitó y Tabeta 1987), constituyen después de la celulosa, los polisacáridos más abundantes en la naturaleza. El quitosán es un polímero natural que presenta características importantes desde el punto de vista de su aplicación entre las que destacan la biocompatibilidad (Ben-Shalom y Pinto, 2003), el alto poder quelante (Kaplan et al, 1989) y la biodegradabilidad (Sawayanagi et al, 1982). Se puede utilizar para múltiples fines prácticos como son el recubrimiento de frutas, el empaque de alimentos, la purificación de aguas, la diálisis, la recuperación de metales preciosos, fabricación de películas de fotografía y muchas otras aplicaciones de interés en la agricultura, medicina y cosmetología.

Los complejos interpolielectrolíticos no-estequiométricos (CPEN) son compuestos macromoleculares amfifílicos, ya que contienen sitios hidrofóbicos e hidrofílicos (Kabanov y Zezin 1984). Por la reversibilidad de la formación del CPEN, los sitios hidrofóbicos e hidrofílicos son capaces de intercambiar espontáneamente su localización en los CPEN. Estas peculiaridades de la estructura del CPEN proveen una oportunidad única para las interacciones de los CPEN con partículas coloidales y superficies de naturaleza diferente. Debido a tales propiedades, los CPEN han sido aplicados como aglomerantes para la prevención de la erosión de los suelos por viento y por agua (Kabanov et al., 1991).

Los complejos de poliácido acrílico-quitosán (PAA-Q) son CEPN que además de poseer las propiedades de éstos, tienen la ventaja de ser solubles en agua y mejorar las propiedades que posee individualmente cada polímero. Pueden aplicarse al suelo o al agua, con el objetivo de quelatar metales, inducir tolerancia al estrés en plantas, aglomerar partículas de suelo, entre otras, sin riesgo de contaminación ya que son totalmente biodegradables.

El objetivo de este trabajo es determinar el efecto del ácido benzoico y del complejo de poliácido acrílico-quitosán aplicados al suelo sobre la calidad del fruto y el crecimiento de plantas de tomate cultivadas en suelo calcáreo con dos niveles de fertilización férrica.

MATERIALES Y MÉTODOS

La presente investigación se llevó a cabo con macetas de polietileno de 30 x 40 cm, con 6 kilogramos de suelo calcáreo cribado como sustrato y un kilogramo de grava de 0.5 cm de diámetro para ayudar al drenaje en cada bolsa.

El suelo fue analizado antes del trasplante y al finalizar el experimento en cada uno de los tratamientos. Los métodos empleados para el análisis del suelo fueron los requeridos por la NOM-021-SEMARNAT-2000. Los análisis se realizaron en el Laboratorio del Patronato para la Investigación Agrícola del Estado de Coahuila; tomando 1 kg de suelo de 5 macetas diferentes por cada tratamiento, previo al transplante y al finalizar el trabajo de investigación. Las sales se determinaron por colorimetría y volumetría en un equipo Perkin Elmer modelo Lambda 20; la textura se midió por el método de Bouyoucos; la materia orgánica, por digestión en húmedo con dicromato de potasio y ácido sulfúrico; los carbonatos,

...