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INTRODUCCIÓN
En la actualidad, el estilo de vida de la población se proyecta con miras a realizar actividades sustentables que permitan una mejor calidad de vida, generando nuevas estrategias que disminuyan el impacto negativo en su entorno. (Michelini, Moraes, Cunha, Costa, & Ometto, 2017). El soporte de la sustentabilidad se radica en tres esferas de interacción con el ser humano, las cuales corresponden a la sociedad, la economía y el medio ambiente (Sepúlveda, 2016). El balance de la combinación de las esferas anteriores, bajo los parámetros de viabilidad, soportabilidad y equidad, genera la sustentabilidad (United Nations Educational Scientific and Cultural Organization, 2012).
Los huertos urbanos y los sembrados en espacios reducidos son una representación de la sustentabilidad en la ciudad, y han sido apoyados e impulsados por proyectos gubernamentales y de otras entidades, con el fin de fomentar el autoabastecimiento de la población y el aumento del índice de seguridad alimentaria (Garzón, 2011). Principalmente, la Comisión Económica para América Latina y el Caribe (CEPAL), en asocio con la Naciones Unidas, promueve, en el marco de la Agenda 2030 y los objetivos de desarrollo sostenible, la meta once relacionada con “Lograr que las ciudades y los asentamientos humanos sean inclusivos, seguros, resilientes y sostenibles” (Naciones Unidas, 2016). Es así como se plantea la necesidad de mantener ciudades encaminadas hacia el crecimiento “sin ejercer presión sobre la tierra y los recursos” (Naciones Unidas, 2016, p. 29).
En la ciudad de Medellín, el Jardín Botánico viene llevando a cabo el proyecto educativo de Agricultura Urbana, en el cual se muestran alternativas de cultivos que se pueden implementar en la ciudad, en espacios reducidos como patios y terrazas (Jardín Botánico de Medellín Joaquín Antonio Uribe, 2016).
Para iniciar un cultivo de vegetales, el productor tiene dos opciones: adquirir las plántulas en una empresa especializada o producirlas. Ambas opciones requieren de la variedad idónea para las condiciones en que se va a cultivar y cierta calidad de la semilla para el desarrollo vegetativo, y en el estado sanitario (CIATA, 1998).
Sin embargo, es difícil obtener plántulas de vegetales en la ciudad, debido a que la actividad de cultivar, por muchos años, ha sido exclusivamente del área rural; por consiguiente, mejor alternativa para los huerteros urbanos es la germinación de sus propias plántulas, actividad que es compleja debido a dificultades en la germinación de las semillas, atribuida generalmente a la inexperiencia del que siembra, así como la capacidad de germinación de las diferentes variedades de hortalizas (Saavedra Del Real, 2013). Es de esa manera como se pretende minimizar el riesgo de la producción (García, Aguirre & Gallego, 2016).
La lechuga (Lactuca sativa L.) es una de las hortalizas más comunes y consumidas por la población, y es considerada una de las más fáciles de germinar. Es ideal para comenzar huertos urbanos, debido a su rápido crecimiento que permite trasplantarlas en un rango de una semana (Instituto de Ciencias Agrarias-CSIC, 2014).
Algunas variedades de fácil obtención comercial son: la milanesa, conformada por hojas crespas y robustas, y la conconina, caracterizada por sus hojas lisas y por la baja densidad de cuerpo. Aunque el productor reporta un porcentaje de germinación igual en ambas variedades de lechuga, en la práctica, muchos huerteros urbanos evidencian diferencias en la cantidad de semillas germinadas.
El presente estudio determinó, mediante un diseño factorial, si en efecto no se presentan diferencias entre el porcentaje de germinación de las variedades de lechuga milanesa y conconina, y concluyó cuál posee mayor probabilidad de germinar bajo diferentes condiciones de luminosidad, para orientar al huertero urbano sobre cuál tiene mejor posibilidad de cosechar y, finalmente, consumir de manera sustentable.
MATERIALES Y MÉTODOS
Material vegetal
Se adquirieron semillas de lechuga (Lactuca sativa L.) de las variedades milanesa y conconina en un mercado local; ambas reportan un porcentaje de germinación de 85 %, producidas por la misma compañía, bajo los mismos estándares de calidad.
Diseño experimental
Variables
La variable respuesta considerada para este experimento fue el porcentaje de germinación en base de 100. Las variables de control fueron la variedad, con milanesa y conconina como sus respectivos niveles. La luminosidad fue otra variable de control con luz y oscuridad como sus respectivos niveles.
Tamaño de muestra
El tamaño de muestra se calculó a partir de un premuestreo. Con un nivel de confianza del 95 % se calculó el tamaño de muestra, el cual arrojó 16 experimentos en total, cada combinación con 4 réplicas, con un nivel de detección de 7 % y potencia de 0.85, permitiendo detectar variaciones del 1 % en germinación.
Para cada unidad experimental (caja de siembra), se sembraron 100 semillas, para un total de 1600 semillas, divididas en 800 semillas para cada variedad. Las muestras se aleatorizaron en 4 lotes de 4 combinaciones. Cada lote fue sembrado con un día de diferencia, y se hizo el conteo de semillas germinadas el día 5 a partir de la siembra. Las semillas se contaron de forma manual por la misma persona.
Modelación estadística
Para el análisis de este experimento, se adaptó un modelo factorial 22, el cual contiene una variable de respuesta con 2 factores, cada uno con 2 niveles. Los datos experimentales fueron procesados y analizados mediante el paquete estadístico R. (R Core Team, 2013). En la ecuación 1 se presenta la fórmula inicial adaptada al experimento según el modelo planteado. El modelo se irá adaptando de acuerdo con los factores significativos.
Ecuación 1. Modelo factorial 1(Melorose, Perroy, & Careas, 2015; Montgomery, 2004)
Donde:
µ: Grand media
A: Variedad (milanesa / conconina)
B: Luminosidad (luz / oscuridad)
AB: Interacción entre variedad y luminosidad
ɛ: Error - Los errores se distribuyen normales
Las hipótesis planteadas para este experimento fueron:
Variedad:
Ho: El porcentaje de germinación entre las variedades milanesa y conconina no presenta diferencia significativa.
H1: Existe diferencia en el porcentaje de germinación entre las variedades milanesa y conconina.
Luminosidad:
Ho: No existe diferencia significativa entre las condiciones de luminosidad, luz ambiental y oscuridad, sobre el porcentaje de germinación.
H1: Existe diferencia entre las condiciones de luminosidad, luz ambiental y oscuridad, sobre el porcentaje de germinación.
RESULTADOS
Los resultados arrojados en el experimento se presentan en la tabla 1. Se observa, en primera instancia, que algunos valores de la variable respuesta están por debajo del porcentaje de germinación reportado por el productor.
Tabla 1 Porcentaje de germinación para el diseño experimental
| % GERMINACIÓN | VARIEDAD | LUMINOSIDAD | ORDEN | LOTE |
|---|---|---|---|---|
| 93 | milanesa | Luz | 11 | |
| 71 64 | conconina conconina | luz oscuridad | 1 6 | 1 |
| 85 | milanesa | oscuridad | 13 | |
| 94 | milanesa | luz | 10 | |
| 59 71 | conconina conconina | oscuridad luz | 8 4 | 2 |
| 89 | milanesa | oscuridad | 16 | |
| 88 | milanesa | oscuridad | 14 | |
| 68 74 | conconina conconina | oscuridad luz | 7 2 | 3 |
| 95 | milanesa | luz | 9 | |
| 70 | conconina | oscuridad | 5 | |
| 88 78 | milanesa conconina | luz luz | 12 3 | 4 |
| 86 | milanesa | oscuridad | 15 |
Fuente: elaboración propia
En la figura 1 se ilustra la gráfica con los resultados obtenidos en el experimento. Se puede observar un aumento en el porcentaje de germinación para ambas variedades cuando las muestras se encontraban expuestas a la luz ambiental. Se interpreta a partir de la gráfica, una diferencia entre el porcentaje de germinación de las dos variedades, en el cual la lechuga milanesa obtuvo valores de germinación superiores al de la conconina para ambos niveles. En general, la diferencia en los valores de germinación en cada uno de los lotes, aparentemente, no presenta mucha variabilidad, en cada uno de los niveles de luz ambiente y oscuridad.
Los valores en las medias de la variedad milanesa, tanto en luz como en oscuridad, son 92.5 % y 87%, respectivamente, mayores al 85 % reportado por el productor, mientras que en la variedad conconina, se presentan medias por debajo del valor reportado con 73.5 % y 65.25 %, en luz y oscuridad, respectivamente.
Modelación estadística
Modelo 1
El modelo considera todas las variables expresadas en la ecuación 1. Es importante evaluar si todos los factores considerados en la ecuación son relevantes en cuanto influyen o no en la variable de respuesta del experimento.
En la tabla 2 se muestra la ANOVA del modelo 1. El resultado en el valor P indica que tanto la variedad como la luminosidad son significativas y de alta influencia en el experimento. Por el contrario, la interacción variedad / luminosidad no es significativa ni de alta influencia, por lo cual se considera un nuevo modelo sin este factor que permita ajustarse más al experimento realizado, lo cual conlleva la necesidad de corroborar la validez de este nuevo modelo.
Modelo 2
El modelo 2 se plantea en la ecuación 2. Se observa que la interacción AB es removida, debido a que el modelo 1 así lo sugiere; sin embargo, es necesario corroborar si esta nueva modelación se ajusta al experimento realizado.
Ecuación N.° 2. Modelo factorial 2
Donde:
µ: Grand media
A: Variedad (milanesa / conconina)
B: Luminosidad (luz / oscuridad)
ɛ: Error
En la tabla 3 se muestra la ANOVA correspondiente al modelo 2. Se puede observar que el modelo se ajusta al experimento; además, se comprueba que los factores variedad y luminosidad continúan siendo significativos en el modelo y se confirma que no es posible reducir más los factores. Este es el modelo final utilizado para esta experimentación.
Diagnósticos del modelo
Los resultados de los diagnósticos del modelo se discriminan en la tabla 4.
Normalidad
En la tabla 4 se muestran los resultados arrojados en el test de normalidad. En ambos modelos el valor P >0.05 por lo cual no se rechaza la hipótesis nula, es decir, el modelo se distribuye normal cumpliendo con el primer supuesto, el de normalidad.
Homocedasticidad
En este test se prueba la igualdad de varianzas. En la tabla 4 se muestran los resultados de la prueba de homocedasticidad. Se comprueba que para las variables variedad y luminosidad, así como para la interacción variedad / luminosidad se cumple el supuesto de homocedasticidad, es decir, que todas las variables se pueden suponer con igualdad de varianzas, ya que el valor P>0.05.
Independencia
En la tabla 4 se presentan los resultados para la prueba de independencia, en la cual se puede comprobar que el modelo 2, el cual es el modelo final utilizado en este estudio, es independiente y cumple con el último de los tres supuestos requeridos.
Predicción del modelo
Efectos
En la figura 2 se muestra el gráfico de Pareto en el cual se representan los efectos. Se presentan en orden decreciente; los colores indican si son positivos o negativos. Se puede observar que los dos efectos más importantes y de gran influencia sobre el porcentaje de germinación en la semilla son la variedad y luminosidad, información que coincide con los resultados de la tabla 2.
En la tabla 5 se presentan los valores correspondientes a las medias para cada nivel. Se observa que la media general para el experimento fue de 79.5 %. Comparándola con las medias de los niveles de cada factor, la variedad conconina y la luminosidad-oscuridad presentó valores por debajo de la media general.
La diferencia se ilustra en la tabla N.°5, identificada ACLARE: ¿CONCUEDA EN MASCULINO O EN FEMENINO?; ¿EN SINGULAR O EN PLURAL? con el signo negativo (-), el cual hace referencia a que se encuentra por debajo de la media. Por el contrario, la variedad milanesa y la luminosidad-luz presentan valores superiores a la media, y su diferencia también se muestra en la tabla 5, identificada con signo positivo (+), indicando valores por encima de la media. Estas diferencias en general se representan como los efectos sobre la variable de respuesta.
Con base en la figura 3, se puede observar que existe una gran influencia de la variedad en el porcentaje de germinación e, incluso, puede considerarse como factor determinante para la variable de respuesta. La luminosidad también tiene su efecto en la germinación de las semillas; se puede observar que cuando las semillas están sometidas a condiciones de luz ambiental, tienden a presentar mayor porcentaje de germinación con respecto a las sometidas a condiciones de oscuridad, de manera proporcional en ambas variedades.
Desviación estándar del error: 3.400368
DISCUSIÓN
El porcentaje de germinación se utiliza para comparar la calidad de diferentes colecciones de semillas, para programas de ensayo e investigación. La identificación de estos niveles de calidad posibilita el mejoramiento de los procesos asociados a la implementación de huertos urbanos. Esfuerzos desarrollados en Bogotá y Antioquia demuestran la posibilidad de crear huertos familiares en áreas urbanas donde uno de los cultivos principales es la lechuga (FAO, 2011). Takaki (2001) reportó que las semillas de lechugas son fotosensibles, y que el porcentaje de germinación es mayor cuando están expuestas a la luz.
Los resultados obtenidos rechazan la hipótesis nula planteada al inicio del experimento, donde se expone que no existe diferencia significativa entre el porcentaje de germinación de las dos variedades, de acuerdo con lo reportado por el productor. Sin embargo, se observa que la variedad milanesa es la que mejor desempeño presenta, tanto en luz como en oscuridad, exhibiendo su mejor desempeño cuando se encuentra en condiciones de luz ambiental, con porcentajes de germinación superiores al 90 %, con un intervalo de 90.8 - 94.2 % sobrepasando el valor esperado de 85 % reportado por el productor.
En oscuridad, esta variedad se comporta dentro de los límites del valor esperado, con un intervalo entre 85.3 - 88.7 % de germinación, resultado que se considera muy favorable, puesto que, sometida bajo condiciones desfavorables para la germinación, se mantuvo en el rango esperado para condiciones óptimas, y continúa cumpliendo con los valores esperados declarados por el productor.
En la variedad conconina se observan valores inferiores al esperado, incluso bajo condiciones óptimas de germinación; las semillas expuestas a luz ambiental presentan un rango de germinación entre el 71.8 - 75.2 %, inferior al 85 % esperado, y se presenta una diferencia significativa con respecto a las semillas sometidas bajo condiciones de oscuridad, las cuales se mueven en un intervalo de 63.55 - 66.95 %, presentando los valores más bajos dentro de las combinaciones del experimento. La desviación estándar del error es 3.400368 para todas las combinaciones, debido al cumplimiento del supuesto de homosedasticidad.
En general, y mediante la información obtenida en la Tabla 3, se puede considerar que el factor determinante y con mayor influencia en el porcentaje de germinación es la variedad; por tanto, el aumento del porcentaje de germinación depende de la variedad que se desee germinar. En este caso, la milanesa fue la que mejor desempeño presentó y la variedad recomendada, según los resultados de este estudio, para obtener plántulas. Este resultado garantiza un aumento en la posibilidad de obtener alimentos frescos en casa y ofrece oportunidades de empleo productivo, en concordancia con lo propuesto por la FAO (citado en Méndez, 2005).
Posteriormente, la luminosidad también se encontró como un factor que influye en la germinación confirmando que las mejores condiciones para el proceso de germinación están dadas cuando las muestras se someten a la luz ambiental. Vieira, Rodríguez & García (2018) reportaron que para las especies de Vellozia, es necesaria la luz para germinar, pues se obtuvieron mejores resultados en aquellas que estaban expuestas a la luz durante mayor cantidad de horas. An & Zhou (2017) observaron que para semillas de lechuga variedad Jianye Xianfeng, el 89 % de las semillas germinaba luego de 36 horas de luz, mientras que para el mismo tiempo, solo el 7 % de las semillas germinó en oscuridad.
Similarmente, Deng & Song (2012) concluyeron que las semillas de lechuga para la variedad Jianye Xianfeng exhibían mayor porcentaje de germinación a la luz; adicionalmente encontraron que la temperatura podía inhibir la germinación de las semillas, incluso bajo condiciones de iluminación; finalmente determinaron que las temperaturas óptimas de germinación bajo condiciones de oscuridad eran de 13 °C a 15 °C, mientras que para las semillas expuestas a la luz tendrían un rango de 11 °C a 19 °C.
La aplicación de los resultados obtenidos en esta investigación promueve el desarrollo de actividades rurales en contextos urbanos en la medida en que
“La autoproducción se torna imprescindible para quienes no alcanzan lo básico y se asimilan a la ciudad dentro de un tejido rurbano que contribuyen a construir” (Torres Lima, 2000).
Se resume, a continuación, el orden de combinaciones, comenzando desde la más favorable hasta la menos favorable, concluidas en este experimento:
CONCLUSIONES
Las semillas de lechuga son una opción viable para iniciar siembra en huertos urbanos, ya que el proceso de obtención de plántulas es sencillo y requiere de pocos materiales y baja inversión. Específicamente en Colombia, la situación de empobrecimiento y carencia de condiciones mínimas para el ejercicio adecuado de las actividades rurales ha propiciado el desplazamiento de poblaciones vulnerables a los perímetros urbanos, lo cual no garantiza una mejor calidad de vida; es aquí donde debe repensarse el papel del autoabastecimiento alimentario. Resultados como los del presente artículo constituyen esfuerzos encaminados hacia la alimentación sostenible en espacios reducidos (Gómez Rodríguez, 2014).
Para obtener mejores resultados se recomienda utilizar la variedad milanesa sembrada en condiciones de luz ambiental, la cual presentará con un 95 % de confianza, un porcentaje de germinación promedio de 92.5 %. Esta variedad se puede adquirir fácilmente en almacenes de cadena.
El experimento presentó una alta variabilidad de los datos, la cual incrementó la deviación estándar de 2.75% a 11.6 %, con lo cual el nivel de detección del 7 % fue bastante estricto para este estudio; sin embargo, a pesar de este aumento, se puede considerar que los valores supuestos al inicio del estudio siguen siendo pertinentes, al momento de analizar los veredictos arrojados por el modelo.
El factor que más influye en el porcentaje de germinación es la variedad; esto significa que la germinación presenta diferencias significativas en el tipo de lechuga utilizada, resultado que refuta lo reportado por el productor, el cual expone porcentajes de germinación iguales para ambas variedades.
La luminosidad también presentó diferencias significativas, demostrando que la mejor condición para la germinación es la exposición a la luz ambiental.
