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Introducción
El café Coffea arabica L. (Rubiaceae) es uno de los cultivos más importantes en el mundo y en Centroamérica. Este cultivo representa el sustento de 1,9 millones de personas, sin embargo, frente a la crisis mundial generada por Hemileia vastatrix Berkeley & Broome, surgió como propuesta mejorar la calidad genética y la adaptabilidad de las semillas y las plantaciones (de Melo & Astorga, 2015).
En Perú, el café es uno de los principales productos de exportación, siendo la región Amazonas la cuarta región cafetalera con mayor producción (Torres & Siche, 2016), predominando las variedades caturra . típica (Vallejos et al., 2019; Chichipe et al., 2021), donde la segunda es considerada un café supremo de entre 63% y 72% de pureza y con excelente calidad en taza (Cortina et al., 2013). No obstante, este cultivo también sufrió impactos importantes en la cadena productiva y la rentabilidad económica en la región, siendo afectados en parte por factores fitosanitarios como la roya amarilla y el inadecuado manejo agronómico (baja tecnología y semillas de baja calidad) (Pérez et al., 2016).
Normalmente, esta especie se propaga mediante semilla botánica, pero posee limitaciones considerables debido a la variabilidad genética del cultivo, conllevando a la heterogeneidad de las plantaciones (Inuma et al., 2018); por su parte, Husen (2017) afirma que el cafeto también puede propagarse asexualmente, siendo esta técnica una alternativa altamente ventajosa, ya que se facilita la reproducción de nuevos individuos genéticamente iguales en tiempos reducidos. Empero, para propagar vegetativamente cualquier especie, surgen factores importantes y en algunos casos determinantes durante la fase de enraizamiento, como las auxinas y los medios de propagación (sustratos) (Hartmann et al., 2011). Las auxinas con mayor efectividad y bastante empleadas en la mayoría de las especies vegetales son el ácido indol butírico (AIB) y el ácido naftaleno acético (ANA), ambos promueven la división celular de los tejidos con efectos variables que van a estar en función a la dosis y la especie vegetal tratada (García et al., 2005). Por otra parte, el sustrato facilita la aireación, la retención de humedad, la regulación de la temperatura y el suministro de nutrientes, cuyo efecto genera condiciones favorables para la formación de callos y la emisión radicular en las estacas (Hartmann et al., 2011; Martínez-Gutiérrez et al., 2016).
En investigaciones similares, Vallejos-Torres et al. (2020) e Inuma et al. (2018) reportaron efectos favorables de la auxina AIB con sustrato “arena”, alcanzando un 87% de enraizamiento de estaquillas en 70 días, ejecutado en zonas con ubicación a 300 m s.n.m. En contraste, Chichipe et al. (2021) alcanzaron un porcentaje de enraizamiento del 52,5% y el 72,22% de supervivencia en estaquillas de café en 90 días, tratado con AIB a una concentración de 2000 ppm en altitudes de 800 m s.n.m. Ambos estudios se ejecutaron en un microtúnel, notando una diferencia del 30% de prendimiento; en ese sentido, la diferencia observada estuvo influenciada por las condiciones climatológicas, ya que la temperatura y la humedad relativa son variables según los pisos altitudinales de la zona de estudio, requiriendo manejos diferenciados en los microtúneles durante la fase de enraizamiento de estaquillas (Badilla-Valverde & Murillo-Gamboa, 2005).
Sin duda, propagar vegetativamente el cafeto aún sigue siendo materia de estudio, puesto que trabajos anteriores han reportado bajos porcentajes de prendimiento, por lo que el objetivo principal de la investigación fue evaluar el efecto de sustratos y enraizadores en la propagación vegetativa de Coffea arabica var. típica en microtúneles. Así, se esperó como indicador un sustrato y una auxina altamente efectiva para optimizar el prendimiento de estaquillas de café típica en una zona de ceja de selva.
Materiales y métodos
Ubicación geográfica
La investigación se realizó en la estación experimental de la Universidad Nacional Toribio Rodríguez de Mendoza (UNTRM), en el distrito de Huambo, Perú, con coordenadas 06° 20′ 10″ S, 77° 27′ 58″ O, a una altitud de 1630 m s.n.m.
Colecta y preparación del sustrato
En el estudio se utilizaron tres tipos de sustrato: tierra agrícola, arena y turba, colectados en el distrito de Huambo. Los sustratos fueron esterilizados en autoclave a 121 °C con presión de 15 libras por dos horas, repitiendo el proceso por tres días consecutivos y con la finalidad de tener inocuidad en el sustrato. Los sustratos esterilizados fueron llenados en concordancia con los tratamientos establecidos, en bolsas de polietileno de 564,87 cm. (10,16 cm × 17,70 cm), los mismos que fueron ubicados en el microtúnel.
Colecta de estaquillas
El material fue colectado de plantas en jardines clonales, obtenidos mediante la reproducción asexual de plantas matrices procedentes de campo, seleccionados con una edad de 7 años, buenas características fenotípicas, fitosanitarias y productivas. La selección de estaquillas fue determinada por el grado de lignificación de los tallos y su uniformidad y, en el laboratorio, las estaquillas fueron cortadas y uniformizadas a 5 cm de longitud, se realizaron cortes del tallo basal en bisel a 45 °, dejando dos hojas con 25% de área foliar para prevenir la deshidratación en la fase de enraizado de las estaquillas.
Preparación y aplicación de auxinas
Se emplearon dos hormonas promotoras de enraizamiento, para ello se seleccionaron a AIB- 98% con presentación en polvo y Root-hor líquido (0,4 ANA + 0,1 AIB); el primero es una hormona muy empleada en café y otras especies, sin embargo, el costo es relativamente elevado en comparación con el segundo que es más asequible. AIB-98% (polvo) fue diluido en alcohol isopropílico a 96 ° y a una concentración de 2 g/L (Vallejos-Torres et al., 2020), por su parte Root-hor fue diluido en agua a una concentración de 5 ml/L; así, las estaquillas previamente pasaron por una desinfección con fungicida a base de propineb (3 g/L de agua) y luego estas se sumergieron en AIB-98% por tres segundos y en Root-hor por 30 segundos, posteriormente, se dejó en reposo (20 minutos) para permitir la absorción de las hormonas y la volatilización del excedente.
Transcurrido este periodo de tiempo, las estaquillas se introdujeron 1,5 cm en las bolsas con los sustratos de tierra agrícola, arena y turba, haciendo presión en la base de las estaquillas para evitar la formación de cámaras de aire. La distribución de las estaquillas estuvo en función al diseño y los tratamientos establecidos previamente.
Diseño experimental
Los tratamientos fueron dispuestos en un diseño completo al azar con arreglo factorial 3A × 3B, resultando en nueve tratamientos, tres repeticiones y diez estaquillas por unidad experimental (tabla 1). Las unidades experimentales fueron distribuidas en el microtúnel (1,20 m × 3,90 m × 0,90 m de ancho, largo y altura, respectivamente) que contenía un sistema de riego automatizado y un 80% de sombra.
Variables evaluadas
Sobrevivencia
Se contabilizó el número de estacas vivas por cada tratamiento y luego estos datos se convirtieron a porcentaje con la siguiente fórmula:
Enraizamiento
Se contabilizó el número de estacas con raíces mayores a 0,5 cm (Inuma et al., 2018) y luego se transformó a porcentaje utilizando la siguiente fórmula:
Análisis estadístico de los datos
El estudio fue transversal y tuvo una duración de 60 días, donde la evaluación de variables se realizó al final de la investigación. La sobrevivencia y el enraizamiento fueron procesados mediante el análisis no paramétrico con el test de Friedman, puesto que no presentaron normalidad y homogeneidad en sus varianzas. Por su parte, el número y el tamaño de raíces fueron analizados mediante el análisis de varianza (Anova) y las medias fueron comparadas con el test post hoc de Tukey (α = 0,05) y el procesamiento de los datos se realizó con el software estadístico InfoStat, versión 2019.
Resultados
Las estaquillas de café enraizaron en todos los tratamientos probados en el estudio, sin embargo, en turba + AIB-98%, seguidos por la turba sin enraizador, así como la tierra agrícola y la arena + AIB se obtuvo el mayor porcentaje de enraizamiento (tabla 2). Las estacas sembradas en los tratamientos compuestos por arena y turba sin enraizador, arena y turba con AIB-98% y arena con ANA + AIB mostraron el mayor porcentaje de sobrevivencia (tabla 2).
El sustrato turba con AIB-98% de manera independiente tuvo un incremento significativo en el número y el tamaño de raíces en las estaquillas de café (tabla 4).
Fuente: Elaboración propia
Figura 2. Enraizamiento de estaquillas de café en turba y AIB-98%, donde: a) estaquilla de café a 45 días y b) estaquilla de café a 60 días
Tabla 2. Prueba no paramétrica de Friedman para la sobrevivencia y el enraizamiento de estaquillas de café bajo los efectos de sustratos y enraizadores.
Notas aclaratoriasMedias con letras iguales no difieren estadísticamente (Wilcoxon 5%).
*p-valor < 0,05: significativo
**p-valor < 0,01: altamente significativo.
Fuente: Elaboración propia
Tabla 3. Valor de probabilidad para el número y el tamaño de raíz de estaquillas de café influenciadas por tipos de sustrato y enraizadores, a 60 días después de la instalación.
Notas aclaratorias: *p-valor < 0,05: significativo
**p-valor < 0,01: altamente significativo.
Fuente: Elaboración propia
Tabla 4. Test de Tukey (α = 0,05) para el número y el tamaño de raíz de estaquillas de café influenciadas por tipo de sustrato y enraizadores
Notas aclaratoriasANA: ácido naftaleno acético; AIB: ácido indol butírico. Medias con letras iguales no difieren estadísticamente (Tukey 5%).
Fuente: Elaboración propia
Discusión
Este estudio mostró que el número y el tamaño de raíces de las estaquillas de la variedad típica difirió significativamente con la combinación de sustratos y enraizadores probados (tabla 3), es así como el mayor porcentaje de enraizamiento de estaquillas se presentó en el sustrato de turba con AIB (100%) (tabla 2 y figura 2) y este mismo sustrato también favoreció el incremento del número y el tamaño de las raíces (4,8 cm) (tabla 4). De forma similar, la sobrevivencia de las estaquillas fue del 100% en los sustratos de turba y arena con y sin AIB, y en arena con ANA y AIB (tabla 2), mientras que la tierra agrícola con ANA +AIB se presentó la menor supervivencia (79,2%) (tabla 2). Estos resultados no concuerdan con los reportados por Cuevas-Cruz et al. (2015), mencionando que los sustratos puros (turba, perlita y vermiculita) no mostraron efectos favorables en la sobrevivencia y el enraizamiento de estacas, por el contrario, fue necesario combinarlos para alcanzar altos índices de enraizamiento; en contraste, en la investigación, las estaquillas en arena pura lograron una sobrevivencia del 100%, pero el enraizamiento (79,2%) no superó al sustrato turba junto con AIB. Al respecto, Thuring et al. (2010) mencionan que la arena, a pesar sus propiedades, no siempre genera efectos positivos en las estaquillas, pero sí al combinarse con otros sustratos, ya que ayuda a una adecuada circulación de aire y buen drenaje (Cachique et al., 2011). Contradictoriamente, Vallejos-Torres et al. (2020) reportan que este sustrato es ideal para propagar estaquillas de café de la variedad caturra.
Por su parte, el sustrato turba presentó una mayor sobrevivencia y enraizamiento de las estaquillas de la variedad típica; es así que muchos investigadores afirman que este sustrato posee una buena retención de humedad y porosidad, factores indispensables en el enraizamiento (Hartmann et al., 2011) y corroborado por Sánchez Santillán et al. (2020), quienes lograron enraizar exitosamente estaquillas de Cinchona, perteneciente a la familia Rubiaceae.
Las estaquillas en sustrato de tierra agrícola presentaron una sobrevivencia del 95,8% y un enraizamiento del 79,2% (tabla 2). No obstante, la pudrición de los tallos fue similar a la reportada por Mesén (1998), esto podría deberse a una de las propiedades físicas de este sustrato (estructura laminar fina) que dificulta la penetración del agua y la circulación de aire (Castrillón et al., 2008), por lo que Hartmann et al. (2011) sugieren mezclar sustratos que presentan baja y alta porosidad, logrando un sustrato capaz de brindar condiciones favorables para el enraizamiento de las estaquillas (Martínez-Gutiérrez et al., 2016; Rivera-Rodríguez et al., 2016).
Entre las auxinas aplicadas, las estacas tratadas con AIB-98% mostraron los mayores valores en el enraizamiento en el sustrato turba (100%) (tabla 2), al igual que un mayor número promedio de raíces (5,2) y tamaño de raíces (4,7 cm) (tabla 4). En contraste, el enraizador Root-hor (0,4 ANA + 0,1 AIB) redujo el enraizamiento en los tres sustratos probados, así como el número (1,7) y el tamaño de las raíces (3,3 cm) (tabla 4). Estos resultados demuestran que la propagación vegetativa de las estacas de la variedad típica es favorecida por AIB, lo cual podría deberse a que las mezclas de auxinas inhiben el desarrollo y el crecimiento de la raíz y, en consecuencia, afectan la sobrevivencia de las estacas (Montaño et al., 2017; Hartmann et al., 2011; Mesén, 1998).
Los datos obtenidos corroboran la efectividad de la auxina AIB-98% en la propagación vegetativa del café (tabla 2) en altitudes por encima de los 1600 m s.n.m., superando los datos encontrados por Chichipe et al. (2021), donde alcanzaron un enraizamiento del 52,5% y una supervivencia del 72,22% y a los reportados por Vallejos-Torres et al. (2020) e Inuma et al. (2018), donde estos lograron un 87% y un 88%, respectivamente, para café caturra, sugiriendo que el enraizamiento puede deberse a la variedad estudiada (Cordeiro et al., 2016). Además, el tiempo de enraizado fue otro factor favorable, puesto que las estaquillas generaron raíces en 60 días (figura 2) y en los otros reportes tardan en promedio 90 días (Chichipe et al., 2021), propagados en altitudes que oscilan desde los 300 a los 800 m s.n.m. Así, AIB es una auxina ampliamente estudiada, con efectos favorables gracias a su buena estabilidad y baja toxicidad, en relación con ANA y el ácido indol acético (AIA), (Castrillón et al., 2008), mientras que Root-hor es una hormona comercial, ampliamente utilizada para estimular el enraizamiento, variando su efectividad según la especie estudiada (Lima et al., 2018).
Los resultados son alentadores, puesto que se incrementaron los porcentajes de enraizamiento y se redujo el tiempo de la regeneración de plántulas de la variedad típica, a pesar de la diferencia de altitudes con estudios anteriores.
Conclusiones
Las estaquillas en sustratos de arena y turba mostraron superioridad en la sobrevivencia, sin embargo, para el enraizamiento, el número y el tamaño de raíces, sobresalió la turba. Las estaquillas respondieron positivamente a AIB-98% (2 g/L), generando un alto enraizado. Por su parte, las estaquillas tratadas con Root-hor (0,4 ANA + 0,1 AIB) (5 ml/L) presentaron una alta mortalidad, sugiriendo que esta hormona es perjudicial para esta especie en la dosis empleada. La propagación vegetativa es una alternativa promisoria para mejorar las plantaciones de café especiales en la región de Amazonas, la buena factibilidad técnica en cuanto a los sustratos y las auxinas, así como la capacidad de transferencia del estudio, serán útiles para los pequeños y los medianos productores que buscan alcanzar la rentabilidad económica de su cultivo.
Contribución de los autores
Jhordy Janno Solano Vargas: registro de información en campo, construcción de bases de datos, análisis de información y elaboración de manuscrito; Tito Sanchez-Santillan: registro de información en campo, construcción de bases de datos, análisis de información y elaboración de manuscrito; Luis Alberto Arévalo López: análisis de información y elaboración de manuscrito; Eli Morales Rojas: análisis de información y elaboración de manuscrito.
