La sustitución de dos tercios del fertilizante mineral por fertilizante orgánico incrementó la productividad del pepino a 65,2 toneladas por hectárea. Este resultado superó al tratamiento sin fertilización en un 77,66 % y al manejo exclusivo con fertilizante mineral en un 27,34 %. La estrategia también aumentó los niveles de vitamina C, azúcares solubles y sólidos solubles en los frutos (DOI 10.3390/plants15142157).
Los datos forman parte de un experimento de campo de siete años realizado por la Academia de Ciencias Agrícolas de Tianjin en China. Los investigadores evaluaron cinco estrategias de fertilización en cultivos de Cucumis sativus: sin fertilizante; fertilización mineral completa; dos tercios de fertilizante mineral y un tercio de fertilizante orgánico; un tercio de fertilizante mineral y dos tercios de fertilizante orgánico; y fertilización orgánica exclusiva.
La combinación de un tercio de fertilizante mineral y dos tercios de fertilizante orgánico mostró el mejor rendimiento productivo. El tratamiento con fertilizante mineral completo alcanzó 51,2 toneladas por hectárea. La mezcla con un tercio de fertilizante orgánico produjo 53,9 toneladas por hectárea. La aplicación exclusivamente orgánica alcanzó 55,6 toneladas por hectárea. El tratamiento sin fertilización produjo 36,7 toneladas por hectárea.
Una gestión más eficiente también mejoró la calidad de la fruta. El contenido de vitamina C alcanzó 1.206,45 microgramos por gramo, superando al grupo de control en un 70,98 %. Los azúcares solubles alcanzaron 17,94 miligramos por gramo, lo que representa un aumento del 46,20 %. Los sólidos solubles alcanzaron el 6,97 %, un incremento del 40,27 %.
El experimento recibió la misma cantidad total de nitrógeno en todos los tratamientos de fertilización. La dosis correspondió a 450 kilogramos por hectárea. Los investigadores también aplicaron 225 kilogramos por hectárea de fósforo y 450 kilogramos por hectárea de potasio, con ajustes según la proporción de fertilizante orgánico. La principal materia prima para el fertilizante orgánico comercial fue el estiércol de oveja.
La respuesta productiva estuvo acompañada de cambios en el metabolismo del carbono y el nitrógeno de las plantas. La combinación con un mayor componente orgánico promovió los niveles más altos de aminoácidos, fructosa, glucosa, sacarosa y proteínas en las hojas. Los aminoácidos alcanzaron 1.751,55 microgramos por gramo. Esta concentración superó al control en un 46,72 %.
La fructosa aumentó un 102,57%. La glucosa subió un 56,70%. La sacarosa aumentó un 114,90%. El contenido de proteínas aumentó un 26,05%. Estos compuestos participan en el suministro de energía, la formación de estructuras celulares y la asimilación de nitrógeno.
La fertilización mixta también estimuló las enzimas relacionadas con la fotosíntesis, la síntesis de azúcares y el metabolismo del nitrógeno. La actividad de la glutamato sintasa alcanzó su valor máximo en el tratamiento con dos tercios de fertilizante orgánico. La glutamina sintetasa, la fructosa-1,6-bisfosfato aldolasa, la sacarosa-fosfato sintasa y la Rubisco también respondieron al uso combinado de las fuentes.
Los investigadores identificaron una asociación positiva entre el metabolismo del carbono y la asimilación del nitrógeno. La glucosa, la fructosa y la sacarosa mostraron una correlación con las enzimas responsables de la síntesis y transformación de los carbohidratos. Los aminoácidos y las proteínas también mantuvieron una relación con estas vías metabólicas.
El manejo mixto redujo los signos de estrés oxidativo. La aplicación exclusiva de fertilizante mineral incrementó el contenido de malondialdehído en las hojas en un 11,94 %. Este compuesto actúa como indicador de la peroxidación lipídica en las membranas celulares. El aumento del componente orgánico redujo su concentración.
La capacidad antioxidante total de las hojas siguió la tendencia opuesta. La sustitución de dos tercios del fertilizante mineral incrementó este indicador en un 12,28 % en comparación con el tratamiento sin fertilización. El resultado apunta a una mayor capacidad para neutralizar compuestos oxidantes.
El análisis combinado de los datos destacó la sacarosa y el malondialdehído como los indicadores más sensibles a las estrategias de fertilización. La sacarosa reflejó el fortalecimiento del metabolismo del carbono, mientras que el malondialdehído indicó diferencias en el nivel de estrés celular.
Los investigadores asocian el éxito de la fertilización mixta con la liberación gradual de nutrientes de la fuente orgánica y la disponibilidad inmediata que proporciona el fertilizante mineral. Esta combinación permite mantener la nutrición durante todo el ciclo y favorecer la formación de fotoasimilados destinados a los frutos.
El estudio no evaluó la calidad del suelo, los niveles de metales pesados ni la estructura de la comunidad microbiana. Los investigadores señalan la necesidad de incluir estos componentes en estudios futuros antes de formular una recomendación general sobre la proporción para otros suelos, climas y sistemas de producción.
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