Producción de pepino (Cucumis sativus l.) en casa de cultivo semiprotegido bajo riego con agua magnetizada

Cucumis sativus l. cucumber production in semiproteged crop house under irrigation with magnetized water

El pepino es bien conocido por su importancia económica como una planta de alimento, cultivada principalmente por sus frutos comestibles, utilizados como ensalada, encurtidos y postre. Es un cultivo ideal para personas que padecen ictericia, estreñimiento u otras enfermedades asociadas (Jat, Munshi, Behera, Singh, & Kumari, 2017).

Hoy en día su producción está ganando importancia debido a la difusión de sus propiedades medicinales. Esto conduce a una demanda elevada y mayores rendimientos e ingresos en un corto período de tiempo, lo cual propicia que su cultivo atraiga a más agricultores. En Cuba es la tercera hortaliza más cultivada después del tomate y el pimiento, por lo que ocupa una cantidad favorable del total de la superficie cultivada (Maragal, Singh, Behera, Munshi & Sukanta, 2018).

Entre las propiedades nutritivas del pepino tiene especial importancia su elevado contenido en ácido ascórbico y pequeñas cantidades del complejo vitamínico B. En cuanto a minerales es rico en calcio, cloro, hierro y potasio. Las semillas son ricas en aceites vegetales.

La producción agrícola enfrenta cambios que alteran directamente los rendimientos, por lo que la adaptación de los sistemas agroalimentarios es una de las principales razones por las que se desea desarrollar más a fondo y así mantener la producción de alimentos. Esto permite tratar con mejores herramientas la situación ante el cambio climático, causa de preocupación entre los científicos, ya que variables climáticas clave para el crecimiento de los cultivos, como precipitación y temperatura, etc. serán severamente afectadas e impactarán la producción agrícola (Altieri y Nicholls, 2009).

Velazco, Ferrera y Almaraz (2001) resaltan la importancia de implementar técnicas de producción agrícola enfocadas al uso eficiente de los recursos que tienden hacia una agricultura sostenible. En este sentido, el empleo del campo magnético en el sistema de riego (Gremag) es una alternativa que puede emplearse en la producción agrícola.

Diversas investigaciones han demostrado que la aplicación del campo magnético induce cambios favorables en varias especies vegetales de interés agronómico, facilita la absorción de nutrientes y favorece el crecimiento y desarrollo; por lo que durante muchos años el efecto de los campos magnéticos estáticos (CME) en las plantas ha sido el tema principal de trabajos de investigación científica de numerosos autores. Hoy es conocido que los CME tienen efectos positivos en procesos que ocurren en las plantas, tales como: germinación de la semilla, desarrollo del tallo, incremento de masa fresca, longitud de la planta, rendimiento de frutos por planta, y peso medio del fruto (Salehi & Sharafi, 2015).

El objetivo del presente trabajo fue evaluar algunas variables del crecimiento y productividad en Cucumissativus L. (var. Market More), cultivado con agua tratada magnéticamente en casa de cultivo semiprotegido.

La investigación se realizó en casa de cultivo semiprotegido del organopónico 21 de Abril, ubicado en la comunidad militar del municipio Mella, provincia Santiago de Cuba, Cuba. El área del experimento fue de 432 m-2 y se utilizó el pepino Cucumissativus (var. Market More). El período experimental fue de enero a abril del año 2018.

El experimento se realizó en un suelo pardo sialítico mullido no carbonatado, adecuado para tal fin, así como el agua de riego.

En el experimento se empleó un diseño experimental completamente aleatorizado con tres tratamientos y tres réplicas.

Los datos experimentales fueron evaluados estadísticamente mediante el programa Statgraphics Centurium XV para Windows mediante análisis de varianza simple y comparación múltiple de medias por la Prueba de Tukey para p<0,05.

Se utilizaron 3 tratamientos: uno, de plantas cultivadas con agua sin campo magnético (control); el segundo, de plantas cultivadas con agua tratada magnéticamente (ATM1) y rango de inducción magnética entre 60 y 100 mini Tesla (mT); y el tercero, de plantas cultivadas con agua tratada magnéticamente y rango de inducción magnética entre 110 y 180 mT (ATM2).

El agua tratada se comenzó a utilizar a los 7 días después de la siembra y los magnetizadores se mantuvieron hasta finalizar el experimento.

Para el tratamiento magnético se utilizaron magnetizadores de campo magnético estático, diseñados en el Centro Nacional de Electromagnetismo Aplicado (CNEA), perteneciente a la Universidad de Oriente.

Los indicadores evaluados durante la investigación fueron:

• Altura de la planta (cm) en la fase de crecimiento vegetativo a los 30 días después de la siembra. Se realizó la medición con cinta métrica desde el cuello de la raíz de la planta hasta el último entrenudo desarrollado

  Longitud del fruto en cm (con cinta métrica).

  Peso promedio de los frutos por planta en g (con balanza comercial).

  Rendimiento del cultivo (t/ha) con ayuda de balanza comercial.

Se realizó el pesaje de todos los frutos por unidad experimental, para luego extrapolar a toneladas por hectárea, a partir de datos del total de cosechas realizadas. Se utilizó la fórmula:

Al analizar el comportamiento de los tratamientos aplicados, los resultados obtenidos fueron los siguientes:

Altura de la planta (cm) en la fase de crecimiento vegetativo a los 30 días después de la siembra

En la variable altura de la planta (Tabla 1) el control sin inducción magnética (T1) obtuvo la menor media aunque sin diferencia estadística con respecto a T3 (ATM2:100–180 mT), pero ambos fueron superados significativamente por T2 (ATM1: 60–100 mT).

Tales valores tienen correspondencia con lo reportado por Córdova (2019), quien refiere respuestas significativas para longitud del tallo entre los tratamientos con magnetismo en relación con el control, lo cual corrobora lo planteado por Hozayn, Qados & Amira (2010), Pietruszewski (2011); quienes obtuvieron un aumento significativo en la longitud del tallo para las plantas de pepino (Cucumis sativus L.). Esto permitió que las plantas lograran un crecimiento más acelerado del sistema radicular y mayores cantidades de clorofila en las hojas. Se favoreció además el ingreso de nutrientes conjuntamente con el recurso hídrico, los cuales son absorbidos desde el suelo, con lo que se logró un incremento de los rendimientos.

También Quiala, Isaac, Simón, Regueiferos y Montero (2011), para la longitud del tallo en el cultivo del pepino, obtuvieron mejores resultados entre los tratamientos con respecto al control sin magnetizar, mediante el empleo de un rango de inducción de 0.05-0.07 mT.

De Medeiros, Boix, Manrrique, Dubois, Kindelán y González (2014) en la recuperación de plántulas de Adenanthera pavonina en estrés climático observaron que las plántulas regadas con agua tratada magnéticamente, con inducción magnética de 0,12 T en la longitud del tallo, tuvieron diferencias estadísticamente significativas (p < 0,05) en relación con las plántulas control.

Vasco (2003) declaró que mediante el riego con ATM (30mT) se podía incrementar de manera significativa el crecimiento en plantas de frijol común (Phaseolus vulgarisL.). Lo anterior también fue descrito por Ibrahim y Bassem (2013) para un experimento con plantas de haba (Vicia faba L.), donde encontraron como resultado mayor altura y peso de las plantas tratadas magnéticamente en relación con las del control (Tabla 1).

Lo anterior puede ser explicado mediante la investigación de Panagopoulos et al., citada por Córdova (2019), en la cual demostraron la acción biológica del campo magnético sobre las células vegetales mediante un modelo biofísico. Dentro de las plantas en condiciones normales los iones libres se desplazan dentro y fuera de la célula vegetal, condicionados por las membranas plasmáticas, cuando se aplica una fuerza externa y se va aumentando al punto de llegar a un valor crítico. Los iones darán falsas señales de alarma a los canales de cierre de las membranas, para desencadenar un desorden de funciones en la célula vegetal.

El mecanismo por el cual el ATM muestra los efectos positivos anteriormente mencionados también se podría manifestar como resultado de los cambios de las propiedades físicas y químicas del agua, las cuales inciden en el crecimiento y desarrollo de las plantas. Adicionalmente se plantea que el ATM puede actuar a nivel de la síntesis de hormonas vegetales, como las giberelinas (GA3), auxinas y citoquinas; las cuales están implicadas en eventos que causan la mitosis (Hozayn etal., 2010).

Peso promedio de los frutos por planta (g)

En el caso del peso promedio de los frutos por planta (Tabla 2), se obtuvieron diferencias significativas entre los tratamientos, los mejores resultados fueron en el ATM1 con un valor de 910g, el cual superó estadísticamente a los restantes tratamientos.

Lo alcanzado en el estudio prueba lo planteado por Pirovarova y Vélez (1993), citados por Rojas, Borrero y Rodríguez (2015), quienes destacan que la aplicación de la técnica del tratamiento magnético a los cultivos induce el aumento en los rendimientos en cantidad de productos, tamaño de frutos, tubérculos, rizomas; así como el aumento de la calidad.

Martínez, Carbonel y Flórez (2003) evidenciaron en los ensayos realizados con ATM que las plantas presentan mayor peso, lo que induce el aumento en los rendimientos en cantidad de productos, tamaño de frutos, tubérculos, rizomas; así como el aumento de la calidad.

La utilización del agua tratada permite contar con un líquido físicamente modificado, menor tensión superficial y mayor conductividad eléctrica, solubilidad, coagulación, cristalización; que la hace más ligera, pura y fluida en comparación con el agua en estado normal. Estas modificaciones repercuten favorablemente sobre las plantas, ya que elevan el nivel de la fotosíntesis, el crecimiento de las semillas y la productividad de las plantaciones (Alfonso, Pérez García, Pérez Montiel & Silveira, 2009).

Los reportes del efecto positivo del tratamiento con ATM en el crecimiento y desarrollo de plantas cultivadas son variados, incluso existen autores que lo consideran una tecnología prometedora para mejorar la producción agrícola (Yusuf, Ogunlela y Murtala, 2016).

Valores medios de la longitud del fruto (cm)

Para la variable longitud del fruto no se encontraron diferencias estadísticas entre los tratamientos; sin embargo, los mayores valores se obtuvieron en las variantes con agua magnetizada y, desde el punto de vista biológico, la mayor media fue para el ATM2, con 24 cm de longitud (Tabla 3).

Resultados afines obtuvieron Medeiros, Fung, Martínez, Asanza, Ferrer y Gilar (2013) que con la aplicación de los CME beneficiaron, desde el punto vista biológico, un aumento en el rendimiento de la producción por planta, lo cual favoreció efectos diferentes en el metabolismo de las plantas.

Ensayos en condiciones de campo en cultivos de arroz (Oryza sativa L.) irrigados con agua no tratada y ATM (110 mT) revelaron que la irrigación con ATM generó un aumento en el crecimiento, la concentración de pigmentos fotosintéticos, carbohidratos totales y proteínas totales (Babaloo, Majd, Arbabian, Sharifnia & Ghanati, 2018).

Rendimiento agrícola (t.ha-1)

Los tratamientos a base de agua magnetizada resultaron ser los de mejor comportamiento y presentaron diferencias significativas en relación con el control, lo cual reflejó los mayores resultados en el ATM 1, con un rendimiento promedio de 31,04 t/ha (Tabla 4).

Córdova (2019), al aplicar agua tratada magnéticamente en el cultivo de pepino variedad Jaguar a campo abierto, obtuvo rendimientos de 20 t/ha. En Cuba se han obtenido rendimientos de18 a 40 t.ha-1 en la variedad H x S en organopónico (Rodríguez et al., 2007).

Amor, Elaoud & Elmoueddeb (2018) realizaron un ensayo bajo condiciones de campo en un cultivo de papa, los resultados muestran que el riego con agua magnetizada resultó en aumento del crecimiento y rendimiento del cultivo.

Patil (2014) demostró que en la parcela irrigada con agua tratada magnéticamente en el cultivo de la banana aumentaron los rendimientos en comparación con la parcela no tratada, lo que evidencia el papel del magnetismo en el crecimiento, desarrollo y productividad de los cultivos agrícolas.

Con el empleo del agua tratada magnéticamente (ATM) se logró un aumento de las variables investigadas con respecto al control sin magnetizar, con los mejores resultados en el ATM1 (60-100 mT), seguido del ATM2 (110-200 mT).