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Ecológica Agropecuaria
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Efecto de algas marinas como fertilizante para el cultivo de arroz
(Oryza sativa L) en Babahoyo, Ecuador
Effect of marine algae as fertilizer for rice cultivation
(Oryza sativa L) in Babahoyo, Ecuador
Meza Aguilar Jorge Javier1, Almeida Veintimilla Aura Catalina2
1Universidad de Guayaquil, Facultad de Ciencias Agrarias. Guayaquil, Ecuador.
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9948-3764 Correo: jorge.mezaa@ug.edu.ec
2Universidad de Guayaquil, Facultad de Ciencias Agrarias, Guayaquil, Ecuador.
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2098-3465 Correo: aura.almeidav@ug.edu.ec;
*Autor de correspondencia. jorge.mezaa@ug.edu.ec
Recibido: 02 agosto 2022
Aprobado: 01 diciembre 2022
Publicado: 12 diciembre 2022
Resumen
La investigación se realizó durante el invierno del
2021 en el Cantón Babahoyo provincia de Los Ríos.
El objetivo fue evaluar la producción del cultivo de
arroz con la aplicación de algas marinas como
complemento a la fertilización química, el material de
siembra fue la variedad INIAP FL 1480 Cristalino, Los
tratamientos y dosis evaluados fueron (T1.- 7,27
kg/ha; T2.- 9,09 kg/ha; T3.- 10,91 kg/ha; T4.- 12,73
kg/ha y T5.- testigo), las aplicaciones se realizaron al
suelo a los 25 y 40 días después de la siembra. Con el
tratamiento T3 se obtuvo los mejores resultados en las
variables altura de planta 117,60cm a los 45 días;
números de grano por panícula 173,40; porcentaje de
granos llenos/vanos; peso de mil granos 27,18 y el
mayor rendimiento 7 071,71 kg/ha-1. Con la aplicación
de algas marinas se logra incrementar los rendimientos
del cultivo de arroz en la zona de Babahoyo.
Palabras claves: algasoil, dosis, INIAP FL 1480,
Rendimiento.
Abstract.
The research was carried out during the winter of 2021
in the Babahoyo Canton, province of Los Ríos. The
objective was to evaluate the production of rice
cultivation with the application of seaweed as a
complement to chemical fertilization, the planting
material was the INIAP FL 1480 Cristalino variety, the
treatments and doses evaluated were (T1.- 7.27 kg/ ha;
T2.- 9.09 kg/ha; T3.- 10.91 kg/ha; T4.- 12.73 kg/ha
and T5.- control), the applications were made to the
soil at 25 and 40 days after planting. With the T3
treatment, the best results were obtained in the
variables plant height 117.60 cm at 45 days; grain
numbers per panicle 173.40; percentage of full/vain
grains; thousand grain weight 27.18 and the highest
yield 7 071.71 kg/ha-1. With the application of
seaweed, it is possible to increase the yields of rice
cultivation in the Babahoyo area.
Keywords: algasoil, dose, INIAP FL 1480, Yield
Introducción
El arroz (Oryza sativa L.) es un cereal muy
importancia a nivel mundial, genera empleo a muchas
familias, se adapta fácilmente a diversas condiciones
climáticas, tiene un elevado valor nutricional,
aportando carbohidratos, vitaminas y minerales que
son fundamentales para el desarrollo del ser humano
(Gil Borja, 2017)
En el cultivo de arroz, la fertilización constituye un
factor importante en la obtención de alta
productividad. Tradicionalmente el tipo de
fertilización utilizada en arroz y otras plantas
domesticadas ha sido la fertilización mineral, misma
que ha provocado desequilibrio en el suelo, como
acidificación por un grave impacto en el pH,
destrucción del sustrato, afectando negativamente el
crecimiento de las plantas (Moran, 2020).
Como alternativa a los fertilizantes sintéticos están los
biofertilizantes a base de extractos de algas marinas
(EAM). Son productos bioactivos naturales, solubles
en agua, promueven la germinación de semillas,
incrementan el desarrollo y rendimiento de cultivos
(Norrie y Keathley, 2005). Los EAM se pueden usar
como suplementos nutricionales, bioestimulantes o
fertilizantes en la agricultura, como biofertilizantes se
pueden utilizar extractos líquido o solido (polvo) y
aplicarlos al suelo o follaje (Hernández et al., 2014).
Las algas marinas contienen gran cantidad de
sustancias bioactivas como vitaminas, minerales,
reguladores del crecimiento, compuestos orgánicos,
agentes humectantes, coloides mucilaginosas (agar,
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ácido algínico y manitol) que ayudan a retener la
humedad y nutrientes en las capas superiores del suelo
(Subba et al., 2007).
Los bioestimulantes a base de algas marinas mejoran
las propiedades del suelo, vigorizan las plantas,
incrementa la emisión radicular, favorece la
disponibilidad y aprovechamiento de nutrientes, así
como el desarrollo vegetativo, fotosíntesis, floración,
llenado y maduración del grano y calidad de las
cosechas (Aguirre, 2017).
La aplicación de EAM estimulan la actividad de los
microorganismos del suelo, favoreciendo la
disponibilidad y absorción de nutrientes para la planta,
reducen la compactación del suelo, favoreciendo la
aireación y capacidad de retención de agua (Khan et
al., 2009). También tienen efectos positivos sobre la
actividad biológica del suelo (respiración y
movilización del nitrógeno) al promover la diversidad
microbiana (Sarwar et al., 2008).
Los EAM ayudan a incrementar el rendimiento y
calidad de las cosechas, por la síntesis de hormonas
que influyen en la absorción y translocación de
nutrientes, el alto contenido de fibra ayudan al suelo a
mejorar la capacidad de retención de humedad y
promover la activación de los microorganismos
beneficiosos del suelo (Ecoforce, 2017).
Las algas marinas usadas con fines agrícolas son las
pardas ( Ascophyllum nodosum, Laminaria sp, Fucus
sp., Macrocystis pyrifera, Ecklonia maxima y
Durvillea sp) (Feliu, 2017). Los extractos líquidos de
algas pueden producirse en forma concentrada para
luego ser diluidos y aplicados directamente a las
plantas o regarse en la zona de las raíces o cerca de
ellas. Organización de las Naciones Unidas para la
Alimentación y la Agricultura (FAO, 2004).
En las algas, se han identificado fitohormonas y
reguladores del crecimiento (citoquininas, auxinas,
gibelinas, betaínas y ácido abscísico) (Del Jarin,
2015), polisacáridos matriciales y de reserva
(alginatos, carragenatos, agar, ulvanos,
mucopolisacáridos y sus oligosacáridos, fucoidano,
laminarano, almidón y fluroideo) ( Sharma, Selby,
Fleming, & Rao, 2014), carotenos y xantofilas (
Sharma et al., 2014), minerales (hierro, calcio,
magnesio, fósforo, iodo, nitrógeno, potasio, bario,
boro, cobalto, cobre, magnesio, manganeso,
molibdeno, níquel y zinc) ( Sharma, 2014;
Aabdelwahab, Cherif, Cruz, & Nabti, 2018), anitol ,
vitaminas, aminoácidos y proteínas, ácidos algínicos,
fúlvicos y otros ácidos orgánicos (palmítico, butírico,
oleico, linoleico, enzimas, esterol y fucosterol (Van
Oosten et al, 2017). Esta rica composición que poseen
las algas es la responsable de los efectos beneficiosos
que su aplicación provoca en las plantas, al estimular
diversos procesos fisiológicos de las mismas. Por lo
expuesto la investigación tuvo como objetivo: Evaluar
la productividad del cultivo de arroz con la aplicación
de algas marinas como complemento a la fertilización
mineral en un suelo inceptisol en época lluviosa en la
zona de Babahoyo.
Materiales y métodos
Características del sitio experimental
La investigación se realizó durante la época húmeda
(invierno) del 2021 en la finca Palma de Mallorca,
parroquia Febres Cordero, Cantón Babahoyo
provincia de Los Ríos, Las coordenadas geográficas
del sitio experimental son: 1°48' 8'' de latitud Sur y
79°32'066'' de longitud Oeste, temperatura media
anual 24,1°c, humedad relativa del 85%, precipitación
promedio anual 1909mm y 590,9 horas de heliofania
(INAMHI, 2013). La zona de estudio pertenece al
bosque seco tropical, caracterizado por presentar dos
épocas. La época seca (verano) va de julio a diciembre
y la época húmeda o lluviosa (invierno) de enero a
junio.
La información de suelos, en el Cantón Babahoyo se
registran 372 unidades de tierra a escala 1:25000, los
órdenes de suelo reportados son: Alfisoles 21,38%;
Entisoles 13,85%; Inceptisoles 47,33%; Mollisoles
12,72% y Vertisoles 2% (Lobo, D., Benavides, G.
Fernández, C. Carrillo, M y Cabrera, A. 2016).
El material de siembra utilizado fue la variedad de
arroz INIAP FL 1480 Cristalino. El tipo de
investigación fue experimental, se utilizó diseño de
bloques al azar con cinco tratamientos y cinco
repeticiones (Tabla 1), siendo el criterio de bloqueo la
proximidad de las unidades experimentales y el
manejo del experimento. Para comparar la media de
los tratamientos se utilizó la prueba de Tukey al 5% de
error, teniendo como variable dependiente el
comportamiento agronómico del cultivo de arroz y
como variable independiente las dosis del
bioestimulante. La data fue analizada con el programa
estadístico Infosat.
Tabla 1: Tratamientos Evaluados
Tratamientos
Dosis (kg/ha)
T1
7,27
T2
9,09
T3
10,91
T4
12,73
T5
0
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Manejo del experimento
Entre las labores realizadas estuvieron la preparación
de terreno. - consistió en realizar dos pases con
romplow, para permitir óptimo desarrollo radicular.
Siembra.- fue manual al voleo, una vez voleada la
semilla se incorporó, se utilizó 45kg/ha en todos los
tratamientos. Fertilización.- se aplicó 150 kg/ha de N
fraccionados, a los 20 días se aplicó el 60% y a los 40
días el 40% restante. El fósforo y potasio se aplicaron
a los 20 días después de la siembra 40 kg/ha y 90 kg/ha
respectivamente. Los tratamientos utilizando el alga
Ascophyllum nodosum (Algasoil) se aplicaron al suelo
a los 25 y 40 días después de la siembra, el 70% en la
primera aplicación y el 30% en la segunda.
Datos evaluados
Entre las variables evaluadas estuvieron: altura de
plantas a los 25 y 45 dds, se tomaron al azar 10 plantas
dentro del área útil de cada parcela, midiendo la planta
desde la base hasta la inserción de la última hoja
utilizando una cinta métrica de 2m de longitud. Días a
floración, se evaluó contabilizando los días
transcurridos desde la siembra hasta que el 50% de las
plantas habían florecido. Número de granos por
panícula.- se tomó al azar diez panículas dentro del
área útil de cada parcela, luego se contabilizo el
número de granos por panícula, para finalmente sacar
el promedio por cada tratamiento. Porcentaje de
granos llenos y vanos.- se tomaron 200 granos de las
panículas que se encontraban dentro del área útil de
cada parcela, posteriormente se separaron granos
llenos de granos vanos. Peso de mil granos, se tomó
de cada parcela mil granos llenos, posteriormente se
pesaron en una balanza de precisión marca “balta”,
finalmente se sacó el promedio. Rendimientos en
Kg/ha. Se obtuvo del peso proveniente del área útil de
cada parcela (8m2), uniformizando al 14 % de
humedad. Se utilizó la siguiente formula.
Pu = Pa (100 - ha) / (100 - hd)
Dónde:
Pu = Peso uniformizado
Pa = Peso actual
ha=Humedad actual
hd = Humedad deseada
Resultados
Altura de planta a los 25 y 45 días
Se encontró significancia entre la media de los
tratamientos (P≤ 0,05), para las dos fechas de
evaluación. El T3 registro las plantas más altas 46,40
cm y 99,00 cm a los 25 y 45 días respectivamente,
mientras en el T5 (testigo) se obtuvieron las plantas
más pequeñas con 31,80 cm y 88, 40cm (Tabla 2).
Tabla 2.- Altura de planta a los 25 y 45 días, en época
húmeda en Babahoyo, Ecuador -2021.
Tratamientos
Altura de plantas (cm)
25 dds
45 dds
T1
40,40 b
91,40 a
T2
39,40 b
92,20 a
T3
46,40 c
99,00 b
T4
41,00 b
93,80 ab
T5
31,80 a
88,40 b
Promedio
39,8
92,96
C.V. %
5,66
3,18
Promedios con una letra común no son
significativamente diferentes (Tukey > 0,05)
Días de floración
Se encontró diferencia estadística entre la media de los
tratamientos (P≤ 0,05). El tratamiento más precoz fue
el T5, las plantas florecieron a los 66,80 días, mientras
en el T4 las plantas floreciendo a los 72,80 días. El
promedio general fue 70,16 días (Tabla 3).
Tabla 3.- Días a floración, en época húmeda
Babahoyo, Ecuador -2021.
Tratamientos
Días de
Floración
T1
71,40 bc
T2
70,00 b
T3
69,80 b
T4
72,80 c
T5
66,80 a
Promedio
70,16
C.V. %
1,49
Promedios con una letra común no son
significativamente diferentes (Tukey > 0,05)
Longitud de panícula
Se encontró diferencia estadística entre la media de los
tratamientos (P≤ 0,05), en el T1 las panículas
alcanzaron la mayor longitud 27,40cm, mientras en el
T5 las panículas presentaron menor longitud 25,00 cm
(Tabla 4).
Tabla 4.- Longitud de panícula, en época húmeda
Babahoyo, Ecuador -2021.
Tratamientos
Longitud de
panícula (cm)
T1
27,40 b
T2
27,20 b
T3
26,60 ab
T4
26,60 ab
T5
25,00 a
Promedio
26,56
C.V. %
3,24
Promedios con una letra común no son
significativamente diferentes (Tukey > 0,05)
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Número de granos por panícula
Para esta variable se encontró significancia entre la
media de los tratamientos (P≤ 0,05), el mayor número
de granos se registró en el T3 con 173,40; mientras el
T5 registro el menor número de granos 126,40 (Tabla
5).
Tabla 5.- Números de granos por panícula, en época
húmeda Babahoyo, Ecuador -2021
Tratamientos
Número de granos/panícula
T1
167,00 b
T2
169,00 b
T3
173,40 b
T4
170,20 b
T5
126,40 a
Promedio
161,20
C.V. %
6,20
Promedios con una letra común no son
significativamente diferentes (Tukey > 0,05)
Porcentaje de granos llenos y vanos
Se registró diferencia estadística para esta variable (P≤
0,05). El mayor porcentaje de granos llenos fue para el
T3 con el 92,88%, mientras en el T5 (testigo) se
encontró el mayor porcentaje de granos vanos 14,72%.
El promedio de granos vanos fue del 9,57% (Tabla 6).
Tabla 6.- Porcentaje de granos llenos y vanos en época
húmeda en Babahoyo, Ecuador 2021.
Tratamientos
Porcentaje de granos
Llenos
Vanos
T1
91,20 b
8,80 b
T2
91,56 bc
8,44 b
T3
92,88 c
7,12 a
T4
91,22 b
8,78 b
T5
85,28 a
14,72 c
Promedio
90,42
9,57
C.V. %
0,76
5,61
Promedios con una letra común no son
significativamente diferentes (Tukey > 0,05)
Peso de 1000 granos
Para esta variable se encontró diferencia estadística
entre la media de los tratamientos (P≤ 0,05), el T3
registro el mayor peso 29,66g, mientras el T5 registro
el menor peso 27,60g (Tabla 7).
Tabla 7.- Peso de 1000 granos, en época húmeda
Babahoyo, Ecuador 2021.
Tratamientos
Peso de 1000 granos (g)
T1
28,40 ab
T2
28,20 b
T3
29,66 ab
T4
28,76 ab
T5
27,60 a
Promedio
28,5
C.V. %
3,72
Promedios con una letra común no son
significativamente diferentes (Tukey > 0,05)
Rendimiento en kg/ha
Aplicando la prueba de Tukey se encontró diferencia
entre la media de los tratamientos (P≤ 0,05), el mayor
rendimiento se obtuvo en el T3 con (7 071,71 kg/ha-1),
el menor rendimiento se registró en el Testigo (6
111,18 kg/ha-1). Siendo el rendimiento promedio 6
667,94 kg/ha-1.
Tabla 8.- Rendimiento en kg/ha, en época húmeda
Babahoyo, Ecuador 2021.
Tratamientos
Rendimiento kg/ha-1
T1
6908,36 ab
T2
6708,74 b
T3
7071,71 b
T4
6539,69 ab
T5
6111,18 ab
Promedio
6667,94
C.V. %
4,97
Promedios con una letra común no son
significativamente diferentes (Tukey > 0,05)
Discusión
La mayor altura de planta reportada en el T3 para las
dos evaluaciones obedecería al uso del bioestimulante
a base de EAM, estos productos estimulan el
crecimiento de las plantas y procesos fisiológicos
como la división celular y la ramificación radicular
Rouphael Y, Colla G (2020). El promedio registrado a
los 25 días (Tabla 2) es inferior al obtenido por Nivela
(2020) en Babahoyo, Ecuador, quien aplicó
bioestimulantes a base de algas marinas (Seaweed
Extract y FertiEstim) en diferentes dosis, obteniendo
plantas de 50,02cm de alto a los 25 días, mientras el
promedio registrado a los 45 días (92,96 cm) es
inferior al reportado por Villafuerte (2015) quien para
el cantón Daule, Ecuador tiene plantas de 111, 80 cm
de alto. La diferencia estaría dada por el material
vegetativo utilizado, en el presente estudio se usó la
variedad INIAP 1480, mientras Nivela (2020) y
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Villafuerte (2015) utilizaron la variedad SFL 11
considerada de mayor altura.
En días a la floración, la mayor longevidad de las
plantas tratadas con EAM obedecería a que estos
biofertilizantes estimulan el vigor de las plántulas y
retardan la senescencia (Craigie, 2011). Los resultados
encontrados en la presente investigación son similares
a los reportados por Aguirre ( 2017) quien, para el
canton Babahoyo, reporta la floración a los 70 dias,
usando la variedad (INIAP 11), mientras Villafuerte
(2015) registra 56,70 días usando la misma variedad
en el cantón Daule. La similitud encontrada con
(Aguirre 2017) estaría influenciada por las
condiciones edafoclimaticas, ambas investigaciones
se realizaron en el mismo sector.
La mayor longitud de panículas registrada en plantas
tratadas con algas marinas, obedecería a que el alga le
permite a la planta tolerar diferentes condiciones de
estrés abiótico (altas o bajas temperaturas (Zamani-
Babgohari et al., 2019), la salinidad (Kasim et al.,
2016), el déficit de nutrientes (Carrasco-Gil et al.,
2018) y el estrés hídrico (Sharma et al., 2019)
permitiendo con ello un mayor desarrollo de los
órganos reproductivos de las plantas. El promedio
obtenido 26,56 cm, coincide con Villafuerte (2015)
quien reporta panículas de 26,13cm de longitud,
mientras Aguirre (2017) reporta longitud de 28,16 cm,
la diferencia registrada con Aguirre estaría dada por el
uso de dosis más altas (1lt/ha) del bioestimulante.
En número de granos por panícula, la mayor cantidad
de granos encontrados en los tratamientos donde se
aplicó EAM, obedece a la acción bioestimulante que
ejerce Ascophyllum nodosum, con lo que concuerda (
Sharma et al.,2014) quienes indican que al aplicar
algas o sus derivados al suelo, sus enzimas provocan o
activan reacciones de hidrólisis enzimáticas catalíticas
reversibles; que hidratan y reestructuran el
suelo estimulando a la planta a producir sus propias
hormonas y favorecen la absorción y translocación de
nutrientes que se encuentran en el suelo, mejorando el
rendimiento de las cosechas. El promedio 161,20
granos por panícula encontrado en la presente
investigación es superior al reportado por (Aguirre,
2017 y Villafuerte, 2015) quienes obtienen en medio
146 y 129,58 granos por panícula. Esta diferencia
estaría dada por el potencial de rendimiento de las
variedades utilizadas.
El alto porcentaje de granos llenos registrado en los
tratamientos donde se aplicó Ascophyllum nodosum,
obedece a que esta alga ayuda a mejorar el rendimiento
del cultivo de arroz, al controlar el ataque de insectos
plaga, teniendo como beneficio un mejor llenado de
granos (Arana. C, 2021). El promedio de granos vanos
registrado (9,57) es inferior al obtenido por Villafuerte
(2015) quien reporta el 10,71%. La diferencia pudo
haber estado influenciada por la presencia de plagas,
Villafuerte reporta medidas de control para Hydrellia
sp y Spodoptera spp, mientras en la presente
investigación no hubo presencia de plagas. La falta de
planificación de las siembras, el material de siembra
utilizado, el mal manejo del suelo, el uso excesivo de
pesticidas y fertilizantes son las principales causas de
proliferación de plagas en los cultivos.
El mayor peso de 1000 granos registrado en el T3 está
en relación con el beneficio obtenido al usar los EAM
estos productos hacen que mejore la cosecha de frutos
y semillas (Arthur 2003) e incremente el grado de
maduración de frutos (Fornes et al., 2002), El valor
registrado en T3 es superior al encontrado por Aguirre
(2017) quien reporta 25,88g de peso aplicando algas
marinas, mientras Arana (2021) reportando 46,2g
usando 300g de alga por parcela, la diferencia
encontrada con Aguirre obedecería a las características
de las variedades cultivadas. Según (Corpcom, 2017)
la variedad INIAP 1480 tiene en promedio 28,3g.
Mientras la INIAP 11 tienen peso promedio 26g para
las 1000 semillas.
El mayor rendimiento en kg/ha-1registrado en el T3
obedecería al uso de algas marinas como
biofertilizantes, estos productos promueven la
germinación de semillas e incrementan el desarrollo y
rendimiento de cultivos Norrie y Keathley (2005), los
EAM aportan ácido salicílico, el cual favorece los
mecanismos de defensa de las plantas contra el ataque
de patógenos y da tolerancia al estrés abiótico Craigie
(2011) y potencia el rendimiento del material vegetal
sembrada. La variedad INIAP 1480 rinde 6,3 t/ha
mientras la INIAP 11 el rendimiento fluctúa entre 5,5
a 6,8 t/ha según (Corpcom, 2017). El rendimiento
obtenido, guardan relación con los promedios
encontrados por Villafuerte (2015) y Aguirre (2017)
quienes cosecharon 6 451 kg/ha-1 y 6 718,41kg/ha-1
respectivamente.
Conclusiones
La aplicación de extractos de algas marinas en el
cultivo de arroz es un buen complemento a la
fertilización química, en todas las variables evaluadas
los promedios obtenidos fueron superiores al testigo.
De las dosis evaluadas de Algasoil la mejor fue 10,91
kg/ha, se obtuvieron los mejores promedios en las
variables altura de planta, número de granos por
panículas, porcentaje de granos llenos/vanos, pesó de
mil granos y rendimiento en kg/ha.
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