La producción agrícola del siglo XXI apunta a la protección integral de las plantas, incluidos los productos biológicos, y al abandono gradual de los productos químicos utilizando el ejemplo de la agricultura orgánica. Un principio que se puede tomar prestado de la agricultura orgánica es el de los cultivos intercalados. Teniendo en cuenta que los tomates tienen requisitos especiales para una zona verde, los investigadores aclararon los matices del experimento.
En un artículo de un equipo de investigadores internacionales de Polonia, Alemania y Países Bajos, cuyos autores identificaron el cultivo picante más favorable para el cultivo junto con los tomates. El estudio fue publicado en la revista Agronomy 2024 del portal MDPI.
…El cultivo intercalado es el cultivo de dos o más especies de plantas de tal manera que interactúen agronómicamente. Estas prácticas pueden mejorar la cantidad y calidad de los cultivos y proporcionar servicios ecosistémicos al aumentar la eficiencia del nitrógeno y otros nutrientes, reducir la presión de las malezas, mejorar la estructura del suelo y atraer polinizadores. También puede limitar los daños causados por plagas y enfermedades al inhibir la propagación de agentes nocivos y suprimir su ataque y desarrollo. Además, la combinación de dos o más tipos de plantas alimenticias en un área proporciona un uso más eficiente de la tierra y genera ingresos adicionales.
Sin embargo, las hortalizas, incluidos los tomates, son cultivos muy exigentes en términos de disponibilidad de nutrientes y agua y distribución espacial, lo que requiere la correcta selección de vecinos verdes.
Hoy en día, las especies acompañantes más estudiadas en la producción de hortalizas son la arveja, el cilantro y la cebolla, así como la lechuga, el ajo, las judías y los guisantes.
Por otro lado, se está estudiando el intercultivo con plantas aromáticas medicinales que producen compuestos volátiles y esto puede usarse para proteger el cultivo de hortalizas de plagas o patógenos. Además, las especias medicinales también son beneficiosas para la salud humana; en la medicina tradicional se suelen utilizar como condimento para la comida o para decocciones.
Por ejemplo, el tomillo y la albahaca producen numerosos compuestos con múltiples propiedades farmacológicas y antimicrobianas.
El tomillo produce sustancias antioxidantes y antimicrobianas, especialmente timol y carvacrol, que se encuentran en los aceites esenciales. También contiene vitaminas y minerales importantes para la salud humana. El tomillo atrae a los sírfidos que se alimentan de pulgones, lo que resulta en su supresión, y se ha demostrado que mejora el sabor y el aroma del cultivo asociado. Además, los aceites esenciales de tomillo han mostrado propiedades alelopáticas, inhibiendo la germinación de diversas malas hierbas.
La albahaca es una valiosa planta herbácea muy utilizada en la cocina y tiene importantes propiedades farmacéuticas. La albahaca produce aceites esenciales, así como polifenoles, flavonoides y ácidos fenólicos.
Los componentes volátiles dominantes de la albahaca son linalol, metil chavicol, eugenol, bergamoteína y cinamato de metilo. Algunos de estos componentes tienen efectos antifúngicos, nematicidas y antibacterianos. La albahaca puede tener un efecto positivo sobre la composición química de los cultivos. Así, el cultivo conjunto de albahaca con tomates aumenta el contenido de algunos metabolitos secundarios de los tomates (ácido shikímico y apigenina) y favorece la acumulación de aminoácidos libres, como se muestra en un estudio.
El propósito de este trabajo fue evaluar el efecto de intercalar tomillo y albahaca y aplicar al suelo diversas fórmulas del conocido hongo trichoderma ( Trichoderma spp. ) sobre el crecimiento, sanidad y rendimiento de tomates orgánicos. Además, se midió la colonización del suelo por Trichoderma spp. y su impacto en la actividad enzimática microbiana del suelo, el potencial metabólico y el rendimiento de los cultivos.
El experimento de campo se llevó a cabo en un campo orgánico certificado del Instituto Nacional de Investigación Hortícola en Skierniewice (Polonia) durante dos años consecutivos (2022 y 2023).
Antes de la siembra del cultivo de tomate (variedad San Marzano), el suelo fue desyerbado mecánicamente y fertilizado únicamente con fertilizante orgánico granulado a dosis de 2,5 t/ha. Este fertilizante de un fabricante polaco se obtiene a partir de biomasa de plantas de frijol y lana de oveja triturada. Está aprobado para su uso en agricultura ecológica.
El experimento se desarrolló en un diseño de parcelas divididas con cuatro repeticiones. El tamaño de una sola parcela era de 3,0 mx 2,4 m (7,2 m2).
Las plántulas de tomate en la etapa de 4 a 6 hojas se plantaron a finales de mayo en dos hileras a una distancia de 80 cm. Se plantaron cinco plantas en cada hilera, y la distancia entre las plantas en la hilera fue de 50 cm. Las parcelas individuales tenían 80 cm de ancho.
El cultivo intercalado fue el factor principal y estuvo compuesto por los siguientes tres tratamientos:
- plantas de tomate cultivadas sin hierbas acompañantes;
- plantas de tomate plantadas junto con tomillo (cinco plántulas de tomillo plantadas cada dos hileras de tomates, a una distancia de 80 cm de las plantas);
- plantas de tomate plantadas con albahaca (plantadas entre hileras de tomates de la misma manera que el tomillo).
Cada sitio principal constaba de los siguientes tres subsitios:
- plantas de control sin tratamiento microbiano (C);
- plantas cultivadas en suelo modificado con esporas de T. atroviride TRS14 (MIC14) encapsuladas en lignina;
- plantas cultivadas en suelo modificado con el producto comercial Trianum G (TG).
Ambas preparaciones de Trichoderma se aplicaron una vez como riego superficial del suelo inmediatamente después de plantar los tomates. Si fue necesario, se realizaron riegos regulares y deshierbe manual.
No se utilizaron productos fitosanitarios durante el cultivo de las plantas y se controló el tizón tardío del tomate de origen natural desde el momento en que aparecieron los primeros síntomas. La gravedad de la enfermedad se evaluó visualmente a intervalos semanales utilizando una escala de ocho puntos de la siguiente manera: 0 = sin síntomas de enfermedad; 1 = 1% de infección de hojas de tomate; 2 = 5%; 3 = 15%; 4 = 25%; 5 = 50%; 6 = 75%; y 7 = 100%. Cada vez, se evaluó la infestación en 30 hojas de tomate seleccionadas al azar de cada sitio.
También se evaluaron los parámetros de crecimiento y rendimiento de las plantas de tomate, el grado de colonización del suelo por hongos Trichoderma y el impacto de estas adiciones en la actividad microbiana y la biodiversidad del suelo (actividad deshidrogenasa, EcoPlates AWCD e índice de Shannon).
Los resultados mostraron claramente un efecto significativo del tomillo y la albahaca sobre el crecimiento y rendimiento de los tomates en producción ecológica, aunque en dirección opuesta.
El cultivo de tomillo junto a los tomates tuvo un efecto beneficioso sobre el desarrollo del sistema radicular y la cantidad de flores y frutos de las plantas cultivadas.
La albahaca, por otro lado, redujo claramente el rendimiento del tomate e influyó negativamente en el efecto de las aplicaciones de Trichoderma al reducir el desarrollo de las raíces. Además, la albahaca como planta acompañante aumentó los síntomas del tizón tardío.
Ambas cepas de Trichoderma colonizaron el suelo pero no tuvieron un efecto significativo sobre la actividad microbiana o el potencial metabólico, ni hubo un aumento significativo en el rendimiento.
“A diferencia del estudio que sugirió los beneficios de combinar albahaca con tomate, nuestra investigación demostró que la combinación de albahaca con plantas de tomate tuvo un efecto negativo en el desarrollo de las raíces del tomate y en el rendimiento de frutos comercializables.
Curiosamente, al considerar el efecto sobre el sistema radicular, el efecto del cultivo intercalado se produjo principalmente en su estructura. Las raíces eran más cortas y gruesas, pero la diferencia más significativa fue la reducción en el número de puntas de las raíces. Esto sugiere que las plantas de tomate cultivadas con albahaca produjeron menos raíces laterales finas, que son importantes para la absorción de nutrientes. A pesar de esto, el desarrollo de las partes aéreas de las plantas de tomate no se vio afectado negativamente en comparación con las parcelas de control sin cultivos de cobertura.
Sin embargo, los rendimientos comerciales fueron mucho menores debido a la rápida infección del devastador tizón tardío del tomate en plantas intermedias a la albahaca. El desarrollo de esta enfermedad en los cultivos de tomate se produce rápidamente, especialmente en climas fríos y lluviosos; en unos pocos días, el tizón tardío puede destruir las plantas. Esto es especialmente grave en la producción orgánica, donde los productos fitosanitarios disponibles son limitados.
El hecho de que Phytophthora se estuviera propagando vigorosamente en el dosel de los tomates intercalados con albahaca está respaldado por la dinámica de la infección de las plantas y el rendimiento significativamente menor de los tomates comerciales (debido a niveles más altos de frutos afectados) en comparación con las plantas cultivadas sin hierbas, aunque el rendimiento general fue similar . La razón de este efecto puede ser una disminución en el flujo de aire en el dosel de las plantas de tomate mixtas, lo que crea condiciones más favorables para el desarrollo de la enfermedad. De hecho, aunque la albahaca se plantó a una distancia de 80 cm de los tomates, produjo una biomasa bastante abundante, alcanzando una altura de planta de unos 50 cm, lo que aún podría contribuir a la propagación de la enfermedad”, subrayaron los científicos.
A diferencia de la albahaca, el cultivo combinado con tomillo tuvo un efecto positivo en el crecimiento y rendimiento de las plantas de tomate. Las plantas intercaladas con tomillo produjeron rendimientos totales y comercializables significativamente mayores que los tomates en otros entornos experimentales.
Además, los tomates intervenidos con tomillo tenían raíces notablemente más grandes en comparación con los demás y también producían numerosas raíces laterales, como lo demuestra el gran número de puntas. Un mejor desarrollo del sistema radicular correspondió a una mayor biomasa aérea, lo que también condujo a una tendencia positiva para los órganos generativos, las flores y los frutos. Los tomates San Marzano no intercalados produjeron un promedio de 74 frutos más 49 flores, pero los tomates intercalados con tomillo produjeron alrededor de 100 frutos más 61 flores (36% y 25% más, respectivamente).
“Los resultados presentados muestran que la combinación de plantas utilizadas para cultivos intercalados debe seleccionarse cuidadosamente para adaptarse a condiciones de cultivo específicas, por ejemplo en el caso de la producción orgánica de tomate y albahaca. Aunque se ha recomendado la albahaca como planta complementaria de los tomates, en los sistemas de agricultura orgánica puede promover la gravedad del tizón del tomate y reducir los rendimientos a pesar del espaciamiento de las plantas. Sin embargo, no se pueden descartar algunos efectos alelopáticos que interactúan con el desarrollo de las raíces del tomate, especialmente el número de puntas.
Por otro lado, el tomillo como planta acompañante de los tomates tuvo un efecto positivo en el desarrollo de las raíces y aumentó la producción de órganos reproductivos y el rendimiento general de los tomates, aunque no suprimió la infección por tizón tardío. Una conclusión importante de este trabajo está relacionada con la influencia de plantas acompañantes con fuertes propiedades alelopáticas sobre la efectividad de fármacos biológicos aplicados simultáneamente al cultivo. Ambas preparaciones probadas de Trichoderma spp. fueron menos efectivos en el cultivo de tomate sembrado con albahaca que en el cultivo de control. Se necesitan más investigaciones para explicar este fenómeno.
En general, la conclusión es que, si bien los sistemas de cultivos intercalados tienen ventajas sobre los monocultivos, las interacciones específicas entre especies de plantas, sistemas de cultivo y prácticas de manejo (por ejemplo, uso de inoculantes microbianos) pueden influir en gran medida en el resultado final. Por lo tanto, se recomienda realizar evaluaciones y pruebas de campo exhaustivas en diferentes condiciones ambientales y de suelo y prácticas de cultivo antes de la introducción”, concluyen los autores.
Basado en un artículo de un grupo de autores (Magdalena Szczech, Beata Kowalska, Frederic R. Wurm, Magdalena Ptaszek, Anna Jarecka-Bonsela, Pawel Trzczynski, Kaja Borup Löwshall, Sara T. Roldan Velázquez, Robert Maciorowski).
En el trabajo científico participaron el Instituto Nacional de Investigaciones Hortícolas, Polonia; Instituto Max Planck para la Investigación de Polímeros, Alemania; Química de Polímeros Sostenibles (SPC), Departamento de Moléculas y Materiales, Instituto de Nanotecnología MESA+, Facultad de Ciencia y Tecnología, Universidad de Twente, Países Bajos.