PCTI 203. Crecimiento vegetativo de toronjil morado (Agastache mexicana ssp. mexicana) en respuesta al pH y concentración de hierro de la solución nutritiva

PCTI 203
Oscar Gabriel Villegas-Torres
Autor de Correspondencia
Dr. Héctor Nolasco Soria
Editor
31/03/2022
Fecha de Aprobación
Biotecnología y Ciencias Agropecuarias
Categoría

Autores

María Guadalupe López-Rodríguez1, Oscar Gabriel Villegas-Torres1*, Samuel Enoch Estrada-Soto2, María Andrade-Rodríguez1, Héctor Sotelo-Nava3, Manuel de Jesús Sainz-Aispuro1, Irene de la Concepción Perea-Arango4

Universidad Autónoma del Estado de Morelos (UAEM), 1Facultad de Ciencias Agropecuarias, 2Facultad de Farmacia. 3Dirección General de Desarrollo Sustentable.4Centro de Investigación en Biotecnología. Av. Universidad 1001, Chamilpa, C.P. 62209, Cuernavaca, Morelos, México, voscar66@yahoo.com.mx

Para la producción de toronjil morado es importante considerar simultáneamente el pH y la concentración de Fe2+ en la solución nutritiva.

Abstract

The aim of current investigation was to study the effect of pH (5.5, 6.0, 6.5) of the universal nutrient solution (UNS, Steiner), and the concentration Fe2+ (5, 7, 9 mg L-1) in the vegetative growth of Agastache mexicana produced in a container under plastic cover. The experimental design was completely randomized. The substrate was a mixture of red tezontle, pine leaves, and coconut dust (6:3:1, v: v: v). The nutrition of the plants was carried out with the UNS at 60 %. The results indicate that in the production of Agastache mexicana in a container under a plastic cover, it is important to simultaneously consider the pH and the concentration of Fe2+ in the nutrient solution, since it significantly affects the relative content of chlorophyll, leaf area, stem length and diameter, root volume, and the dry matter of the stem, leaves and of the whole plant.

Keywords: Agastache mexicana, container culture, medicinal plant, universal nutrient solution, Steiner, substrate.

Resumen

El objetivo de la investigación fue evaluar el efecto del pH inicial (5.5, 6.0, 6.5) de la solución nutritiva universal (SNU, Steiner) y la concentración de Fe2+ (5, 7, 9 mg L-1) en el crecimiento vegetativo de Agastache mexicana ssp. mexicana (Kunth) Lint & Epling cultivado en contenedor bajo cubierta plástica. El diseño de tratamientos fue completamente al azar. La nutrición de las plantas se realizó con base a la SNU al 60 %. El sustrato fue una mezcla de tezontle rojo, ocochal de pino y polvillo de coco (6:3:1, v: v: v). Los resultados indican que en la producción de toronjil morado en contenedor bajo cubierta plástica es importante considerar simultáneamente el pH y la concentración de Fe2+ en la solución nutritiva puesto que afecta de manera significativa el contenido relativo de clorofila, área foliar, longitud y diámetro de tallo, volumen de raíz, y la materia seca del tallo, hojas y de la planta completa.

Palabras clave: Agastache mexicana, cultivo en contenedor, planta medicinal, solución nutritiva universal, Steiner, sustrato.

Problemática

El toronjil morado es una especie de alta demanda comercial por su consumo medicinal, a pesar de ello, su producción se continúa realizando de manera empírica debido a la falta de estudios agronómicos, por lo tanto, la producción del cultivo es limitada y de bajo rendimiento.

Usuarios

Productores de las diferentes regiones del país. Investigadores, promotores de conservación o domesticación de especies de flora en el país. Dependencias estatales o nacionales relativas al desarrollo agrícola. Secretaría de Agricultura y Desarrollo Rural (SADER).

Proyecto

Introducción

Agastache mexicana ssp. mexicana (Kunth) Lint & Epling (Lamiaceae) es una planta aromática y medicinal, conocida comúnmente como “toronjil morado”, que crece de forma silvestre en bosques de pino-encino. Tiene propiedades antinflamatorias, vasorrelajantes y antiaterogénicas, por lo que es utilizada para el tratamiento de diversas enfermedades; principalmente para la diabetes, hipertensión arterial, y enfermedades cardiovasculares (Hernández-Abreu et al., 2012). Las plantas silvestres se colectan para propagarlas por estacas, división de rizomas o esquejes, en viveros o huertos pequeños como un cultivo de temporal; su manejo empírico repercute en plantas de crecimiento heterogéneo, de tallos delgados y espigas florales de baja calidad afectando la viabilidad de las semillas y el rendimiento del cultivo (Carrillo-Galván et al., 2020). Por lo anterior, es importante tecnificar el cultivo de esta especie para favorecer su crecimiento y rendimiento. Una técnica de producción agronómica que permite tener altos rendimientos y calidad es el manejo de la solución nutritiva, lo cual representa una vía para proporcionar los nutrimentos necesarios para el desarrollo y crecimiento de los cultivos (Carrasco et al., 2007).

Objetivo

Evaluar el efecto del pH y la concentración de Fe2+ de la solución nutritiva sobre el crecimiento vegetativo de toronjil morado cultivado en contenedor bajo cubierta plástica.

Materiales y métodos  

El experimento se llevó a cabo en un invernadero con cubierta de polietileno blanco lechoso 30 % sombra, localizado en el campo experimental de la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la UAEM. Las condiciones del cultivo fueron: temperatura diurna de 24.86 °C, humedad relativa (HR) de 49.29 % e intensidad luminosa de 849.90 Lux; temperatura nocturna de 16.94 °C y HR de 63.75 % (agosto-diciembre 2020). Se utilizaron esquejes enraizados de 10 cm de longitud como material vegetal y se colocaron en la unidad experimental (contenedores de polietileno negro con capacidad de 0.87 L). El sustrato se elaboró con una mezcla de tezontle rojo, ocochal de pino y polvillo de coco (6:3:1, v: v: v). El pH del sustrato fue de 6.71. La nutrición de las plantas se realizó con la SNU (Steiner, 1984) al 60 % de su concentración original a partir del trasplante hasta la aparición de la primera inflorescencia (10 ± 1 mm de longitud). El pH del agua se ajustó con H2SO4 (1M) según el tratamiento. El Fe2+ se incorporó a la solución en forma quelatada (Fe-EDTA; 13.2 % de hierro; Tradecorp Fe®). Los riegos se realizaron cada tercer día de forma manual. Al trasplante, el primer riego fue con solución nutritiva y los dos siguientes con agua, posteriormente con solución nutritiva seguidos de dos riegos con agua; este régimen se continuó hasta concluir el experimento. Se usó un diseño experimental completamente al azar con siete repeticiones por tratamiento. Las variables de respuesta fueron: contenido relativo de clorofila (CRC), se determinó con un SPAD-502 (Konica Minolta); área foliar (AF), se utilizó un integrador de área foliar (LI-COR, LI-3100C); longitud del tallo (LT), se midió desde la base del tallo hasta el ápice con el uso de una regla graduada; diámetro del tallo (DT), se tomó con un calibrador vernier digital y se obtuvo de la base del tallo principal, a 2 cm por encima del sustrato (Fig. 1); volumen de raíz (VR), se obtuvo mediante la técnica de desplazamiento de agua usando una probeta de 100 mL; materia seca de raíces, tallos y hojas, se colocaron en una estufa de circulación forzada de aire (Luzeren, DHG9070A) a una temperatura de 72 °C durante 72 h y posteriormente se pesaron en una balanza digital (AND, EJ 2000).

Figura 1. Desarrollo del experimento. a) Propagación vegetativa por esquejes. b) Distribución de los tratamientos. c) Crecimiento de las plantas. d) Toma de datos.

 

Resultados y Discusión  

De acuerdo con el análisis de varianza (p ≤ 0.05) el pH y la concentración de Fe2+ en la solución nutritiva provocaron diferencias significas en todas las variables de respuesta consideradas en el experimento (Tabla 1).  De los nueve tratamientos evaluados, la combinación pH/Fe2+ 6.0 ± 0.1/5 provocó que las plantas de toronjil morado presentaran superioridad estadística en contenido relativo de clorofila, área foliar, longitud y diámetro de tallo, volumen de raíz, materia seca de tallo y de hojas, así como de la planta completa (Tabla 1), a pesar de que en las diferentes variables de respuesta hay similitud estadística con otras combinaciones pH/Fe2+. Por ejemplo, en el contenido relativo de clorofila, no se manifestaron diferencias estadísticas entre las plantas que se nutrieron con la combinación pH/Fe2+ 6.0 ± 0.1/5, 6.0 ± 0.1/7, 6.0 ± 0.1/9 y 6.5 ± 0.1/9; sin embargo, no se vio reflejado en el área foliar, ya que las plantas tratadas con 6.0 ± 0.1/5 fue mayor con relación al área foliar de las plantas que recibieron 6.0 ± 0.1/7, 6.0 ± 0.1/9 y 6.5 ± 0.1/9.

 

Los datos anteriores indican la importancia de considerar simultáneamente el pH y la concentración de Fe2+ para propiciar el crecimiento vegetativo del toronjil morado; al respecto, Resh (2001) indica la necesidad de cuidar la fase vegetativa de los cultivos para que se obtengan tallos fuertes y hojas grandes (superficie fotosintética) así la planta producirá azúcares que más tarde serán usados en la producción de flores y frutos. En plantas de A. mexicana cultivadas en viveros o huertos traspatio se han observado tallos delgados con baja resistencia al daño mecánico y espigas florales de mala calidad (Zielińska y Matkowski, 2014). Por lo tanto, el incremento en el diámetro de tallo es una variable morfológica importante en la producción de la especie.

Conclusiones  

En la producción de toronjil morado, en contenedor bajo cubierta plástica, es importante considerar simultáneamente el pH y la concentración de Fe2+ en la solución nutritiva puesto que afecta de manera significativa el contenido relativo de clorofila, área foliar, longitud y diámetro de tallo, volumen de raíz, y la materia seca del tallo, hojas y de la planta completa. Por lo anterior, es conveniente que la solución nutritiva tenga pH de 6.0 ± 0.1 y concentración de Fe2+ de 5 mg L-1.

Impacto Socioeconómico

En el toronjil morado los metabolitos de interés farmacéutico se concentran en las raíces, hojas y tallos (Carmona-Castro et al., 2019); por esta razón, en la presente investigación el interés se centró en la etapa vegetativa. Con los resultados obtenidos se contribuye al manejo agronómico de la especie con la finalidad de tener mayor rendimiento en cuanto a materia seca y fresca. El incremento de la superficie cultivada propicia la reducción de la colecta excesiva; con ello se persigue disminuir el impacto negativo en las poblaciones silvestres.

 

Referencias

Carmona-Castro G., S. Estrada-Soto, J. Arellano-García, L. Arias-Duran, S. Valencia-Díaz y I. Perea-Arango (2019) High accumulation of tilianin in in-vitro cultures of Agastache mexicana and its potential vasorelaxant action. Molecular Biology        Reports 46:1107–1115 https://doi.org/10.1007/s11033-018-4570-4

Carrasco G., P. Ramírez, y H.  Vogel (2007) Efecto de la conductividad eléctrica de la solución nutritiva sobre el rendimiento y contenido de aceite esencial en albahaca cultivada en NFT. IDESIA 25: 59-62, DOI: 10.4067/S0718-34292007000200007

Carrillo-Galván G., R. Bye, L. E. Eguiarte, S. Cristians, P. Pérez, F. Vergara y M. Luna    (2020)  Domestication of aromatic medicinal plants in Mexico: Agastache (Lamiaceae) an ethnobotanical, morpho-physiological, and phytochemical analysis           Journal of Ethnobiology and Ethnomedicine 16:22, DOI: 10.118/s13002-020-00368-2

Hernández-Abreu O, M. Torres-Piedra, S. García-Jiménez, M. Ibarra-Barajas, R. Villalobos-Molina, R. Montes y S. Estrada-Soto (2012) Dose-depent antihypertensive determination and toxicological studies of tilianin isolated from  Agastache mexicana   Journal Ethnopharmacol 146: 187-91, DOI: 1016/j.jep.2012.12.029

Resh Howard (2001) Cultivos Hidropónicos. 5ª Ed. Multiprensa. Impreso en España. 558 p

Zielińska S., y A. Matkowski (2014) Phytochemistry and bioactivity of aromatic and medicinal plants from the genus Agastache (Lamiaceae) Phytochemistry   reviews 13: 391-416. DOI 10.1007/s11101-014-9349-1

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