iv

DEDICATORIA

El presente trabajo está dedicado a mi familia ya que han sido la base fundamental

para que se fomente en mí el deseo de superación y de triunfo en la vida.

A mi padre por su esfuerzo, sus consejos y amistad que han hecho en mí un

hombre de bien.

A mis madres por su cariño e inteligencia para saberme guiar por el sendero de la

sabiduría, haciéndome aprender a enfrentar los retos de la vida.

Espero seguir contando siempre con su valioso e incondicional apoyo para el resto

de mi vida.

v

AGRADECIMIENTO

Agradezco infinitamente a Dios por haberme brindado unos padres maravillosos,

ya que con su esfuerzo, dedicación y perseverancia me han dado ejemplo de

superación, humildad y sacrificio enseñándome a valorar todo lo que tengo, y a su

vez de esta manera poder alcanzar una de las metas propuestas en mi vida

De la misma manera mis agradecimientos al Ing. Agr. Jorge Cun Carrion por

haberme brindado su amistad y apoyo incondicional en la realización del presente

trabajo.

vi

ALTURA DE CORTE EN ÁRBOLES DE LA ESPECIE EXÓTICA “MORINGA” PARA LA PRODUCCIÓN BIOMASA EN PALMALES, ARENILLAS

ARNALDO ANDRÉS MACKENZIA SOTAMBO

CI. 0927149435 e-mail: andresitoing@gmail.com

JORGE VICENTE CUN CARRIÓN C.I. 0702450818

e-mail: jcun@utmachala.edu.ec

RESUMEN

El trabajo de investigación tuvo como objetivo general el Determinar la mejor altura de

corte en árboles de moringa en la producción de biomasa fresca, para lo cual se

establecieron los siguientes objetivos específicos: Determinar la mejor altura de corte

para la producción de Material Fresco del follaje de Moringa y Determinar la mejor altura

de corte para la producción de Material Seco del follaje de Moringa. El trabajo se realizó

en la parroquia Palmales, cantón Arenillas, provincia de El Oro, cuya plantación

establecida de tres años de edad sin cuidado alguno. Se empleó un Diseño de Bloques

Completamente al Azar (DBCA), donde se estudiaron las alturas de corte (20, 60 y 100

cm), empleando el software Statgraphics Plus para el Análisis de Varianza al 95%, y se

empleó la prueba de Tukey al 95 % de confiabilidad, se midieron las variable de

producción de biomasa del follaje total, grueso y fino en condiciones de recién

cosechadas (frescos) y secos para lo cual se contó con la ayuda de una estufa de

circulación de aire caliente y cuyos resultados fueron llevados a kilogramos y multiplicado

para 8,66 corte establecidos al año y llevados a la producción en toneladas considerando

que la densidad de plantas existentes es de 5000 plantas/ha. De lo cual se desprende

que la altura de 20 cm fue la que alcanzó a los mayores rendimientos en las variables

correspondiente a la biomasa del follaje total y gruesa, mientras que las alturas de 60 y

100 cm resultaron ser homogéneas estadísticamente en las diferentes variables

evaluadas, se debe seguir con investigaciones con esta especie benevolente, debido a

su gran adaptabilidad así como la capacidad productiva y nutricional.

Palabras claves: moringa, biomasa, follaje, rendimiento, producción

ÍNDICE CONTENIDO PÁGINAS

1. INTRODUCCIÓN ...................................................................................................... 1

2. REVISIÓN DE LITERATURA ................................................................................... 2

2.1. Origen y distribución geográfica .................................................................... 2

2.2. Características botánicas ................................................................................ 2

2.3. Taxonomía. ....................................................................................................... 2

2.4. Siembra ............................................................................................................. 3

2.5. Usos del follaje de la moringa ......................................................................... 3

2.6. Producción de follaje ....................................................................................... 4

3 MATERIALES Y MÉTODOS .................................................................................... 6

3.1 Materiales................................................................................................................. 6

3.1.1 Ubicación del estudio ................................................................................ 6

3.1.2 Clasificación ecológica y climática .......................................................... 6

3.1.3 Materiales germoplásmicos ...................................................................... 6

3.1.4 Materiales y equipos de campo ................................................................ 7

3.1.5 Tratamientos .............................................................................................. 7

3.1.6 Variables a medir. ...................................................................................... 8

3.1.7 Medición de variable.................................................................................. 8

3.1.7.1 Rendimiento de biomasa total fresca en kg/ha/año. ........................ 8

3.1.7.2 Rendimiento de biomasa gruesa y fina fresca en kg/ha/año........... 8

3.1.7.3 Rendimiento de biomasa total, gruesa y fina seca en kg/ha/año.... 8

3.2 Métodos ...................................................................................................... 9

3.2.1 Método de campo ...................................................................................... 9

3.2.2 Método de laboratorio ............................................................................. 10

3.2.3 Diseño experimental ................................................................................ 10

3.2.4 Hipótesis estadística ............................................................................... 11

3.2.5 Análisis estadístico ................................................................................. 11

3.2.6 Análisis de varianza................................................................................. 11

3.2.7 Prueba de comparación de promedios .................................................. 11

3.2.8 Especificaciones del diseño ................................................................... 11

4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ............................................................................... 13

vii

viiiviiiviii

4.1. Rendimiento de biomasa total fresca en kg/ha/corte. ................................. 13

4.2. Rendimiento de Material Seco Total en kg/ha/año ...................................... 14

4.3. Rendimiento de biomasa gruesa fresca en kg/ha/año. ............................... 15

4.4. Rendimiento de Material Seco Grueso en kg/ha/año .................................. 17

4.5. Rendimiento de biomasa fina fresca en kg/ha/corte. .................................. 18

4.6. Rendimiento de biomasa fina seca en kg/ha/corte...................................... 18

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .......................................................... 20

6. RESUMEN .............................................................................................................. 20

7. SUMMARY ............................................................................................................. 21

8. BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................... 22

ix

ÍNDICE DE GRÁFICOS

DESCRPCIÓN PÁGINAS

Gráfico 1. Vista aérea de la zona ensayo (Google maps, 2015)

6

Gráfico 2. Cultivo de Moringa (2015)

7

Gráfico 3. Proceso de separación de material grueso y fino del follaje de Moringa (2015)

8

Gráfico 4. Presencia del caracol y su control (2015)

9

Gráfico 5. Producto empleado para el control de hormiga arriera (2015)

9

Gráfico 6. Establecimientos de las parcelas experimentales (2015)

10

Gráfico 7. Diseños de bloques al azar.

10

Gráfico 8. Prueba HDS Tuckey con p<0,05 para el rendimiento de Material Fresco Total de Moringa, 2015

13

Gráfico 9. Prueba HDS Tuckey con p<0,05 para el rendimiento de Material Seco Total de Moringa, 2015 15

Gráfico 10. Prueba HDS Tuckey con p<0,05 para el rendimiento de Material

Fresco Grueso de Moringa, 2015 16

Gráfico 11. Prueba HDS Tuckey con p<0,05 para el rendimiento de Material Seco Grueso de Moringa, 2015 17

x

ÍNDICE DE TABLAS

DESCRPCIÓN PÁGINAS

Tabla 1. Clasificación taxonómica de la Moringa 3

Tabla 2. Tratamientos en estudio para el efecto de altura de corte en la producción de biomasa en la Moringa (Moringa oleifera) en Arenillas, 2015. 7

Tabla 3. Cosecha de moringa en Palmales, 2015 11

Tabla 4. Análisis de Varianza para el rendimiento de Material Fresco Total de Moringa, 2015

13

Tabla 5. Contrastes de la prueba HDS Tuckey con p<0,05 para el rendimiento de Material Fresco Total de Moringa, 2015 14

Tabla 6. Análisis de Varianza para el rendimiento de Material Fresco Total

de Moringa, 2015 14

Tabla 7. Contrastes de la Prueba HDS Tuckey con p<0,05 para el rendimiento de Material Fresco Total de Moringa, 2015 15

Tabla 8. Análisis de Varianza para el rendimiento de Material Fresco

Grueso de Moringa, 2015 16

Tabla 9, Contrastes de la Prueba HDS Tuckey con p<0,05 para el rendimiento de Material Fresco Grueso de Moringa, 2015 17

Tabla 10. Análisis de Varianza para el rendimiento de Material Seco

Grueso de Moringa, 2015 17

Tabla 11. Contrastes de la Prueba HDS Tuckey con p<0,05 para el rendimiento de Material Seco Grueso de Moringa, 2015 18

Tabla 12. Análisis de Varianza para el rendimiento de Material Fresco Fino

de Moringa, 2015 18

Tabla 13. Análisis de Varianza para el rendimiento de Material Seca Fina de Moringa, 2015 19

1

I

INTRODUCCIÓN

La especie exótica Moringa oleífera Lam, presenta características fenotípicas de adaptabilidad idóneas en la zona baja (1), (2), (3)de la provincia de El Oro y de manera especial en el cantón Arenillas, donde existe una producción animal con una pobre fuente alimenticia para obtener resultados satisfactoria.

La importancia de esta especie vegetal en el desarrollo de productos alimenticios para el ser humano, su empleo en la salud humana es de vital importancia (4), (5), así como su empleo en el desarrollo de la agricultura (6), como un bioestimulante anti estrés.

La producción se puede realizar en estado fresco como deshidratado, para lo cual es fundamental determinar la altura de corte en plantaciones establecida cuya finalidad inicial fue la producción de semillas y después poderlas destinar a la producción de biomasa.

El desarrollo de esta planta se puede establecer como una alternativa al cambio climático para la reforestación de zonas limitadas en la producción vegetal por condiciones edafoclimaticas adversas.

Por lo cual se establece el siguiente objetivo general:

1. Determinar la mejor altura de corte en árboles de moringa en la producción de biomasa fresca.

Por lo expuesto en la presente investigación se plantea los siguientes objetivos específicos:

1. Determinar la mejor altura de corte para la producción de Material Fresco del follaje de Moringa.

2. Determinar la mejor altura de corte para la producción de Material Seco del follaje de Moringa

2

II

REVISIÓN DE LITERATURA

2.1. Origen y distribución geográfica

La especie botánica Moringa oleífera, pertenece a la familia Moringácea, además destacando que en la naturaleza del reino vegetal esta familia cuenta con un solo género (Moringa) (7) (8), cuyo origen en el sur de los Himalaya (2) de manera especial lo sitúan en el noroeste de la India (1), (8) y al y en el oeste de Pakistán (9)e ingresó a Centroamérica en 1920 (10)

El nombre genérico de esta especie se refiere al resaltar la cualidad de producir aceite a través de su semilla (8)

2.2. Características botánicas

La capacidad de este árbol para adaptarse a condiciones edafoclimaticas (3) en zonas áridas y semiáridas (1) (11), en condiciones que van desde el nivel del mar hasta pisos altitudinales de los 1 400 m, hasta los 1800 m sobre el nivel del mar (2) en una gran diversidad de tipos de suelos (11) así como clases texturales (8), y de manera muy notoria en zonas donde no se produzcan encharcamientos.

Posee una amplia raíz en lo profundo y tuberosa que permite tener la capacidad de absorber agua y nutrientes (12) y supervivencia en condiciones de presencia de salinidad (13) con una buena respuesta a la presencia de materia orgánica (14) con un desarrollo acelerado del tallo y puede llegar a medir hasta 12 m (4) al primer año, y no produce un elevado contenido de madera lignificada, que puede tener repercusiones por efecto del viento en lugares de gran intensidad.

Esta familia presenta unas hojas compuesta de manera pinnada que su tamaño puede ir desde los 20 hasta los 60 cm de longitud, constituidas por muchos foliolos asentados sobre un fuerte raquis, mientras los frutos se encuentran dentro de una cápsula leñosa y larga que en su fase de madurez alcanza tres valvas separadas por un espacio similar a su longitud (9).

Desarrollando una observación muy minuciosa se pueden apreciar un estilo hueco y una antera compuesta por dos esporangios donde se encuentran el pole y las semillas presentan unas extensiones longitudinales aladas en número de tres, característica típica de las moringáceas (9)

2.3. Taxonomía.

Esta planta que en la actualidad ha ido tomando gran auge a su importancia y diversidad de usos, donde se han desarrollados estudios en el continente asiático como africano y que desde hace años atrás que fue introducida en nuestro continente y que en los últimos años se han interesado el desarrollo de tecnología dentro del uso de la moringa debido a sus bondades de adaptación.

Por eso radica la importancia de realizar la identificación botánica sistematizada para los cual se ha tomado la clasificación taxonómica del 2009 por la Angiosperm Phylogeny Group (APG III) de la moringa que es la más actualizada se las describe en la siguiente tabla (1).

3

Tabla 1. Clasificación taxonómica de la Moringa

CATEGORÍA TAXONÓMICA CLASIFICADOR

Clase

Subclase

Clado

Orden

Familia

Género

Especie

Eudicotyledoneae

Magnoliidae

Malvidae

Brassicales

Moringaceae

Moringa

Moringa oleifera

Doyle y Hotton, 1991

Novák ex Takht., 1967

W.S. Judd, D.E. Soltis & P.S. Soltis., 2007

Bromhead, 1838

Martinov, 1820

Adans., 1763

Lam., 1785

Fuente: Consuelo Arias Sabín, 2014.

Elaborador por: el autor

2.4. Siembra

Para la implementación de cultivos de moringa se puede realizar mediante vía sexual (semillas) y asexual (esquejes) (2) ya sean con fines de producción de semilla de follaje, a pequeña escala o grandes niveles de producción (7) debido a su gran capacidad de desarrollo que se ve influenciado positivamente por las condiciones del clima del trópico, tanto en suelo con diferentes tipos de pH (ácidos y básicos) (4) y puede tener una vida de 20 años (11)

En una evaluación de germoplasmas de diferentes orígenes, entre las cuales se encontraba la PKM-1 que destaca que es introducida desde la India, presentará valores más bajos en el desarrollo de fuste y follaje en relación a las de otros orígenes, destacando que se le debe dar un manejo especial a la semilla para que pueda germinar ya que el poder germinativa de las mismas es baja y se encuentran fluctuando 66 y 84% de los materiales evaluados. (15)

2.5. Usos del follaje de la Moringa

Se destaca que de las partes de la plantas que son mayormente usadas tenemos a las hojas, tallos y ramas tiernos (16) (9) (17) para forraje (7) (4) frescos y deshidratados (4). Aunque también tiene otros usos de importancia (16) como en la salud (5) (17)y nutrición humana (2). En las hojas se encuentran enriquecidas con altos contenidos de vitaminas y minerales (17) de fermentación bianaruminal (18) que tienen beneficios como el aumentar la actividad, aunque se debe temer en cuenta que la corteza tiene efectos abortivos (17).

La finalidad de la agricultura actual es buscar la manera de reducir el hambre y desnutrición que existe en la actualidad tanto en los seres humanos como en los animales de manera especial los de destinado al consumo y esto está dado por la falta d disponibilidad de productos alimenticios saludables enmarcados dentro de una programa de seguridad alimentaria.

La especie de la moringa cumple con estas características de manera especial para trabajar en programas con pequeña para combatir la pobreza que se suma a la

4

inseguridad alimentaria en sistemas de franjas para la producción de biomasa, forraje, abono verde, medicina entre otros usos (19)

Esta planta es una de las mejores opciones para minimizar el problema de falta de productos alimenticios de calidad ya que tiene en las diferentes partes de la plantas grandes beneficio nutricionales (20) además determinaron que la humedad osciló entre los 73 y 78 g.

2.6. Producción de follaje

Como la planta de moringa y debido a su alto fuente alimenticia tomada la parte alto contenido nutricional permite minimizar la necesidad de alimento cotidiano (6) en el proceso de dieta alimenticia (6) y se pueden establecer dentro de programa de seguridad alimentaria y de resilencia al cambio climático (21) y control de muchas patologías (5).

Además el follaje puede ser empleado como abono para mejorar la calidad de los suelos (22) con aportes a través de las podas y aclareos (23) aunque también se podría destinar a la producción de harina de hoja (24) que puede tener un 10-33% de proteína en relación de peso seco (25).

Destaca que la mira en la especie moringa está puesta a nivel global por los beneficios presentados, destacando como el que mayor importancia le ha puesto que es la república de China (26) y que son alternativas para desarrollar proyectos para la elaboración de productos a base de moringa con fines a la exportación.

En nuestro medio se adaptan algunas especies forrajeras como la morera (Morus alba), yuca de ratón (Gliricidia sepium), guácimo (Guazuma ulmifolia), leucaena (Leucaena leucocephala), moringa (Moringa oleífera), nim (Azadirachta indica) y samán (Samanea saman) (27).

El corte se lo debe realizar en plantaciones nuevas a los 15 o 20 cm sobre el nivel del suelo, cundo esta haya alcanzado entre los 90 y 120 cm de altura (28), además se destaca que el aporte de la humedad tanto del suelo como del ambiente aporta en brotación y desarrollo del follaje, por lo que se permite una mayor elongación (29)

Destacan que en condiciones de manejo idóneo del cultivo tanto en condiciones edafoclimáticas y nutricionales se llega hasta producciones de 196 toneladas por hectárea con cortes que se realizan cada 45 días (8,11 cortes/año). Además señala que la mejor época de corte fluctúa entre los 35 y 45 días dependiendo de las condones agroclimáticas del momento y la relación entre las fracciones de Material Grueso (Raquis y peciolos) con el Fino (foliolos) oscilan entre los 45 y 55% dependiendo de manera directa con la edad y fertilización (30).

Cuando se evaluó la producción total de biomasa para el factor Frecuencia de corte se determinó que a los 45 días después del corte tuvo una producción de 26,62 t/ha/años realizó el corte, logrando alcanzar mayores rendimientos cuando se extiende la frecuencia; mientras que el Material grueso se obtuvo 7,45 t/ha/año, mientras que en la reducción de material fino no presentó diferencia estadística para ninguno de los factores evaluados (31)

En condiciones de sequía se lograron producciones de 1 062 kg de Materia seca en plantaciones con densidades de 20 000 plantas/ha que han sido sembradas a 2 m entre fila y a 0,5 m entre planta (32)

Para obtener la cantidad de Materia Seca se procedieron a tomar las muestras y ser sometidas al secado de un horno forzado a temperatura de 60 °C (33) con rendimientos

5

de 18,3 t de materia seca (7) donde señalan que las producciones específicas del resultados fueron del 7,66 t/ha de una densidad poblacional de 200 000 plantas/ha y seis cortes al año.

Señalas que para la determinación de la materia seca sometieron al material fresco a un secado forzado a horno a 105 °C, durante un lapso de seis horas (34); mientras que se presentas datos de producción de materia seca que van desde 24 a 99 toneladas de materia seca por hectárea y año de cosecha (35) reportando relaciones de 170,2 g de materia seca por cada kilogramo de materia fresca en las parcelas de cosecha a los 45 días.

6

III

MATERIALES Y MÉTODOS

3.1 Materiales 3.1.1 Ubicación del estudio

El sitio en estudio se encuentra ubicado en la finca El Ciruelo, ubicada en el sitio el Ciruelo, de manera específica dentro de la coordenadas X: 598428 y para el eje Y: 9541828

En el Gráfico 1, se establece una fotografía del lugar establecido para el ensayo.

Lugar de ensayo

Gráfico1. Vista aérea de la zona ensayo (Google maps, 2015)

3.1.2 Clasificación ecológica y climática

La zona de estudio tiene una temperatura anual de 25°C con una precipitación de 427 mm anuales, y una humedad relativa de 84%, el suelo donde se desarrolló el trabajo presenta la siguiente taxonomía de suelo: Orden Inceptisolcon, Suborden Ustepts, Gran grupo Haplustepts y Subgrupo Typic Haplustepts una textura de suelo franco arenoso, actividad desarrollada por el Ing. Diego Villaseñor, Mg.Sc., que se encuentra dentro del proyecto de Caracterización física y clasificación taxonómica de algunos suelos dedicados a la actividad agrícola de la provincia de El Oro.

Según Holdridge (36) la zona de vida de Machala corresponde a un Bosque muy seco tropical.

3.1.3 Materiales germoplásmicos

El material genético a emplearse en la presente investigación corresponde a la variedad introducida PKM-1, ya en plantación de cultivo establecido de 3 años de edad, cabe destacar que a la misma desde que ha sido sembrada no se ha procedido realizar ningún tipo de fertilización ni controles fitosanitarios, así como la no aplicación de agua mediante riego ha sido efectuada los primeros seis meses de edad.

La plantación corresponde a una siembra directa por vía sexual (semillas), a la cual se les ha dado un solo manejo de poda sobre el metro y medio de altura hace aproximadamente un año y el cuidado de control de maleza dentro de la misma es totalmente nulo, apreciando un crecimiento longitudinal de la planta de manera natural y con alta presencia de vegetación arvenses de la localidad, por lo que se observa una buena presencia de material vegetal en proceso de descomposición (Gráfico 2).

7

Gráfico 2. Cultivo de Moringa (2015)

3.1.4 Materiales y equipos de campo

Los materiales que se empelaron para la ejecución del presente trabajo de investigación son señalados a continuación:

Bomba atomizadora

Cámara fotográfica

Letreros de identificación

Balanza

estufa

Fundas

Libreta de campo

Machete.

3.1.5 Tratamientos

Los tratamientos que serán evaluados en el presente trabajo de investigación se lo indican en el (Tabla 2).

Tabla 2. Tratamientos en estudio para el efecto de altura de corte en la producción de biomasa en la Moringa (Moringa oleifera) en Arenillas, 2015.

Tratamiento Altura de corte (cm)

T1 20

T2 60

T3 100

8

3.1.6 Variables a medir.

Determinar la mejor altura de corte para la producción de biomasa fresca de la Moringa oleífera Lam.

Rendimiento de biomasa total fresca en kg/ha/año.

Rendimiento de biomasa gruesa fresca en kg/ha/ año.

Rendimiento de biomasa fina fresca en kg/ha/ año.

Rendimiento de biomasa total seca en kg/ha/ año.

Rendimiento de biomasa gruesa seca en kg/ha/ año.

Rendimiento de biomasa fina seca en kg/ha/ año. 3.1.7 Medición de variable 3.1.7.1 Rendimiento de biomasa total fresca en kg/ha/año.

Dentro de la parcela útil se cortaran el total de brotes existentes de follaje emitido al momento de la cosecha y será pesado con una balanza digital y se proyectarán los volúmenes de cosecha de este tipo de material al año por hectárea.

3.1.7.2 Rendimiento de biomasa gruesa y fina fresca en kg/ha/año.

Del material recopilado de las 10 plantas tipos que fueron seleccionadas al azar dentro de la parcela útil de cada uno de las unidades experimentales se procedieron a separar los materiales gruesos y finos de manera manual con el despliegue de los foliolos para separarlos del pedúnculo, los mismos que eran pesados de manera inmediata para evitar la deshidratación de los mismos, para posteriormente ser proyectados a la producción por hectárea, situación que se ejecutó para ambos materiales extraídos. (Gráfico 3.)

3.1.7.3 Rendimiento de biomasa total, gruesa y fina seca en kg/ha/año.

De las diferentes unidades experimentales se tomaron un kilogramo del material fresco y fueron colocadas en la estufa a 60°C por 72 h (37), luego se procederá a llevar el valor en porcentaje (%) y luego para multiplicar por el rendimiento del material fresco en cada una de las variables y así obtener el rendimiento de materia seca de moringa en sus diferentes partes del follaje evaluadas

Gráfico 3. Proceso de separación de material grueso y fino del follaje de Moringa (2015)

9

3.2 Métodos

3.2.1 Método de campo

En el campo experimental se encontró presencia de caracol (Achatina fulica), a la cual se le realizó un control con cebos a base de Metaldehído, arrojando a los bordes del ensayo y manteniendo limpio el área de ensayo. No se desarrollaron aplicaciones de producto alguno al cultivo como fertilizantes edáficos, ni foliares, mucho menos productos insecticidas o fungicidas (gráfico 4).

Gráfico 4. Presencia del caracol y su control

De manera similar se presentó una plaga que atacaba al follaje de la planta que era la hormiga arriera (Atta sp.) y se la controló con producto a base de cebo que presentaba como ingrediente activo el Sulfluramida: N-etil-perfluorooctano sulfonamida (gráfico 5), con la finalidad de no contaminar el follaje que es en centro de este estudio, colocándolo en las casas de las hormigas y ubicando los caminos de movilidad de las mismas.

Gráfico 5. Producto empleado para el control de hormiga arriera

La plantación está en un proceso reproductivo en la actualidad ya que en las plantas normales y las que fueron sometidos a podas empiezan de manera dispersa a la aparición de botones florales en las inflorescencias respectivas.

Dentro de un campo establecido de Moringa destinado a la producción de semillas de tres años de edad, que no ha sido sometido a manejo de podas se establecieron las parcelas respectivas tal como lo está indicado en el croquis respectivo, a los cuales con la ayuda de un machete se procedió a cortar a las alturas respectivas según lo establecidos en el diseño de campo (Gráfico 6).

10

100 cm

20 cm

20 cm

60 cm

100 cm

60 cm

Gráfico 6. Establecimientos de las parcelas experimentales (2015)

3.2.2 Método de laboratorio

Del material fresco que se ha obtenido para las diferentes variables anteriores se proceden a tomar una muestra de 1 kg y colocarlas a la estufa con circulación de aire durante tres días a 60 °C de temperatura y luego de de este lapso de tiempo cuando se han enfriado las muestras se pesan nuevamente y se ha obtenido la cantidad de materia seca respectivas.

3.2.3 Diseño experimental

Para el desarrollo del presente trabajo de investigación será realizada dentro de los predios de la Finca “El Ciruelo” y se empleó un Diseño de Bloques Completo al Azar (B.C.A.) conformado por tres tratamientos y cuatro repeticiones, dando lugar a 12 unidades experimentales, distribuidas al azar por cada repetición (gráfico 7).

Repetición

I

T3 T1 T2

Repetición

I I

T1 T2 T3

Repetición

I II

T3 T2 T1

Repetición

I V T2 T1 T3

Gráfico 7. Diseño de bloques al azar

11

3.2.4 Hipótesis estadística

Ho= Las diferentes alturas de corte de la moringa no influenciarán significativa entre sí en la producción de materia prima.

Ha = Las diferentes alturas de corte de la moringa influenciarán significativa entre sí en la producción de materia prima.

3.2.5 Análisis estadístico

El diseño en Bloques al Azar se ajusta al modelo matemático a emplearse será el expresado por la siguiente fórmula:

De donde:

Yi = µ +Ϯ i + Ei

Yj = Variable independiente, como respuesta a las alturas de corte (variable independiente)

µ = Promedio General del ensayo

Ϯk = Efecto de los tratamientos (producción de follaje)

Ei = Error Experimental

3.2.6 Análisis de varianza

Para el análisis de las hipótesis se empleará el sistema del Análisis de la varianza de los diferentes tratamientos y el efecto de los bloques donde están establecidos la siembras de las diferentes unidades experimentales, que se empleará con un nivel de confianza del 95 % (Tabla 3).

Tabla 3. Cosecha de moringa en Palmales, 2015

Fuentes de variación GL Cuadrado medio

esperado

Bloques r-1 4-1= 3

Tratamientos p-1 3-1= 2 σ2 + ∑ti/b-1

Error (p-1)*(r-1) 3*2= 9 σ2

Total (pr-1) (4*3)-1= 11

C.V (%) = √ (CMe)/ Y x 100

3.2.7 Prueba de comparación de promedios

Los promedios de los tratamientos, serán comparados con sus pares correspondiente dentro del mismo factor mediante la prueba Tukey con un nivel de significancia del 95 %, mientras que la interacción será determinada mediante el sistema gráfico de las medias.

3.2.8 Especificaciones del diseño

Las especificaciones del diseño son las siguientes:

Área de la Unidad experimental 10 m x 10 m = 100,00 m2

Tratamientos 3

Separación entre fila 2,00 m

12

Separación entre plantas 1,00 m

Número de filas por parcela 5

Número de plantas por parcela 10

Número de plantas por repetición 30

Número total de plantas del ensayo 120

Área útil de parcela 8,00 x 6,00 m = 48,00 m2

Área total del ensayo 990,00 m2

13

t/h

a/a

ño

IV

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

4.1. Rendimiento de biomasa total fresca en kg/ha/corte.

En la producción total del follaje cosechado a los 42 días (siete semanas) de realizado el corte, se encontró que los valores presentados por las diferentes alturas de corte analizadas presentaron unos Cuadrados Medios que analizados mediante la prueba de Fisher con un nivel de confianza del 95% se pudo encontrar un p-valor que resultó ser significativo, por lo que se acepta la Hipótesis alternativa que se había planteado para este trabajo investigativo. (Tabla 4).

Tabla 4. Análisis de Varianza para el rendimiento de Material Fresco Total de Moringa,

2015

Fuentes de variación

G.L

S.C

CM

FC

p-valor

Tratamientos

2

1 414,1

707,051

21,68 *

0,0004

Error experimental

9

293,492

32,6102

Total

11

1 707,59

Los promedios alcanzados fueron analizados mediante la ayuda de la estadística descriptiva a los diferentes tratamientos presentaron una Desviación Estándar del 12,46 y un Coeficiente de variación del 33,46% y una Media General del 37,23 t/ha/corte.

Que sometidos mediante la prueba de Tukey al 95% de confianza, se pudo establecer la presencia de dos grupos estadísticamente homogéneos (gráfico 8), conformados uno por la altura de 20 cm totalmente diferente de los demás y el otro gripo homogéneo lo conformaron las alturas de los 60 y 100 cm sobre el nivel del suelo.

60,00

a

50,00

40,00

b

30,00 b

20,00

10,00

0,00

20 cm 60 cm 100 cm

Material Fresco Total 52,47 27,96 31,27

Gráfico 8. Prueba HDS Tuckey con p<0,05 para el rendimiento de Material Fresco Total de Moringa, 2015

Destacando que la mayor producción de biomasa total correspondió a la altura de los 20 cm y la misma que al ser comparados con las alturas de 60 y 100 cm de altura del corte resultó presentar una diferencia significativa desde el enfoque estadístico (Tabla 5).

14

Tabla 5. Contrastes de la prueba HDS Tuckey con p<0,05 para el rendimiento de Material Fresco Total de Moringa, 2015

Contrastes

Diferencia

+/- Límites

20 – 60

*24,5006

11,2727

20 – 100

*21,1989

11,2727

60 – 100

-3,30165

11,2727

Con los datos obtenidos se llega a coincidir con los autores Annongu, A., Karim, O. R., Toye, A. A., Sola-Ojo, F. E., Kayode, R. M. O., Badmos, A. H. A., & Adeyemi, K. D.

Se puede desarrollar este tipo de cultivos en suelos marginales y los rendimientos obtenidos con la metodología de corte a 20 cm sobre el suelo (Rico, Angel.).

Con resultados alcanzados muy por debajo alcanzados en otros ensayos las altas densidades (Foidl, N;, Mayorga, L;, y, Vásquez, W.), debido al mayor aporte de energía hacia los brotes con menor desgaste de la planta.

4.2. Rendimiento de Material Seco Total en kg/ha/año

Del total del material se tomó una muestra a la cual se la secó a 60°C en estufa con circulación de aire durante las 72 horas, de estimaron a traces del Análisis de Varianza con un nivel del confianza del 95% se encontró la existencia de una probabilidad menor al 5% establecido en la prueba de Fisher por lo que se rechazó la hipótesis nula que indicaba que las alturas no incidirían en el rendimiento del material total seco, tal como se aprecia en el (Tabla 6).

Tabla 6. Análisis de Varianza para el rendimiento de Material Fresco Total de Moringa,

2015

Fuentes de variación

G.L

S.C

CM

FC

p-valor

Tratamientos

2

657,23

328,615

13,37 *

0,0020

Error experimental

9

221,144

24,5716

Total

11

878,374

Los diferentes peso que fueron analizados con la ayuda de la estadística descriptiva y con la determinación de medidas de tendencia central y de dispersión, los valores se encontraron dentro de un Coeficiente de Variación del 31,94% ya que los diferentes promedios estuvieron dentro del rango de 18,19 y 40,96 t/MS/ha/año, con una media general de 27,98 t/MST/ha/año, mientras que al ser sometidos a la prueba de Tukey con un 95 % de confiabilidad nos determinó que las alturas a los 60 y 100 conformaron un solo grupo estadístico homogéneo, pero diferentes de la altura de 20 cm (gráfico 9).

15

t/h

a/a

ño

40,0 a

35,0

30,0

b 25,0

b

20,0

15,0

10,0

5,0

0,0

20 cm 60 cm 100 cm

Materia Seca Total 38,14 20,74 25,06

Gráfico 9.Prueba HDS Tuckey con p<0,05 para el rendimiento de Material Seco Total de Moringa, 2015

Las producciones alcanzadas en el presente ensayo son superiores que las 18,31 reportadas Godino M, Villegas S, Izquierdo M, Velásquez J, &, Vargas R., pero si dentro de los parámetros reportados entre los 22 y 99 t de Materia seca/ha/año (Almanza A, Espinoza D, Rocha L, Reyes N, &, Mendieta B.)

Al realizar las comparaciones con sus pares posible se determinaron la existencia de diferencia estadística entre la altura de 20 cm frente a las alturas de 60 y 100 cm, pero no existiendo diferencia entre estas últimas (Tabla 7).

Tabla 7. Contrastes de la Prueba HDS Tuckey con p<0,05 para el rendimiento de Material

Fresco Total de Moringa, 2015

Contrastes

Diferencia

+/- Límites

20 – 60

*17,4093

9,78728

20 – 100

*13,0868

9,78728

60 – 100

-4,32242

9,78728

4.3. Rendimiento de biomasa gruesa fresca en kg/ha/año.

Al realizar el análisis de Varianza con los promedios respectivos con un nivel de confianza del 95% en la prueba de Fisher para establecer la veracidad de la hipótesis planteadas se encontró un p-valor menor al 5%, por que existió diferencia estadístico entre los tratamientos evaluados, porque se rechazó rotundamente la hipótesis nula que se había planteado para este trabajo de investigación. (Tabla 8)

16

t/h

a/a

ño

Tabla 8. Análisis de Varianza para el rendimiento de Material Fresco Grueso de Moringa, 2015

Fuentes de variación

G.L

S.C

CM

FC

p-valor

Tratamientos

2

1063,99

531,996

19,84*

0,0005

Error experimental

9

241,338

26,8154

Total

11

1305,33

Del material cosechado y el mismo al ser separado la parte gruesa del follaje y tomando los pesos respectivos se encontró que 46,34 toneladas por hectárea por año correspondieron la media General y un Coeficiente de Variación del 39,53% debido a la gran dispersión de los datos como se refleja la Desviación Estándar del 10,89.

Los promedios de los diferentes tratamientos fueron comparados con los pares respectivos y se determinó que el tratamiento correspondiente a los 20 cm resultó ser estadísticamente diferente que sus pares, coincidiendo con resultados que destacan que el corte a 20 cm sobre el nivel del suelo presentaron los valores más altos en la producción de biomasa gruesa con 7,45 t/ha/año (Flores B, y, Duarte F.). Presentándose también dos grupos estadísticamente homogéneos (gráfico 10).

45,00 a

40,00

35,00

30,00

25,00 b b

20,00

15,00

10,00

5,00

0,00

20 cm 60 cm 100 cm

Materia Fresca Gruesa 40,75 19,40 22,52

Gráfico 10.Prueba HDS Tuckey con p<0,05 para el rendimiento de Material Fresco Grueso de Moringa, 2015

Siendo las alturas de 60 y 100 cm iguales estadísticamente y el grupo lo conformó la altura de los 20 cm, ajustándose a la menor fuerza que debe ejecutar la planta para el desarrollo de las partes meristemáticas apicales, situación que se debe considerar que al cultivo no tuvo aporte de agua en forma de riego y la planta tuvo que maximizar el recurso hídrico que pudo captar desde a través del perfil del suelo, así se demuestra en la prueba de Tukey al 95 de confiabilidad (Tabla 9).

17

t/h

a/a

ño

Tabla 9, Contrastes de la Prueba HDS Tuckey con p<0,05 para el rendimiento de Material Fresco Grueso de Moringa, 2015

Contrastes

diferencia

+/- Límites

20 – 60

*21,3508

10,2222

20 – 100 *18,2321 10,2222

60 – 100 - 3,11873 10,2222

4.4. Rendimiento de Material Seco Grueso en kg/ha/año

El material grueso al ser sometido al proceso de deshidratación presentaron valores que al ser llevados al Análisis de Varianza para comprobar cuál de las hipótesis se ajusta para este descriptor agronómico, se encontró que los cuadrados medios de los mismos obtuvieron una F calculada y una probabilidad de repeticioncita de este caso menor al 5% de confiabilidad de la prueba según Fisher (Tabla 10).

Tabla 10. Análisis de Varianza para el rendimiento de Material Seco Grueso de Moringa,

2015

Fuentes de variación

G.L

S.C

CM

FC

p-valor

Tratamientos

2

205,088

102,544

14,08 *

0,0017

Error experimental 9 65,5652 7,28502

Total 11 270,654

Los valores encontrados dentro de este descriptor se analizaron una serie de medidas de tendencia central y de dispersión dentro de la estadística descriptiva fluctuaron entre los 6,56 – 20,20 t/MSG/ha/año con un CV del 41,69% y una media general de 11,90 t/MSG/ha/año. Al realizar la comparaciones de sus pares posibles y analizadas mediante la prueba de Tukey con el 95 de confianza se pido encontrar la existencia de dos grupos estadístico homogéneos entre sí (gráfico 11).

20,00

a 18,00

16,00

14,00

12,00 b

10,00 b

8,00

6,00

4,00

2,00

0,00 20 cm 60 cm 100 cm

Materia Seco Grueso 17,62 7,99 10,09

Gráfico 11. Prueba HDS Tuckey con p<0,05 para el rendimiento de Material Seco Grueso de Moringa, 2015

Se estableció por los rendimientos alcanzados por las alturas más cerca del suelo donde se refleja el menor desgaste de energía y aprovechamiento de la misma.

18

Se corrobora la figura anterior ya que las diferencias realizadas entre los diferentes tratamientos se pudo establecer diferencia estadísticas significativa entre las comparaciones se dieron solo cuando se enfrentaron a la altura de 20 cm frente a las otras (Tabla 11).

Tabla 11. Contrastes de la Prueba HDS Tuckey con p<0,05 para el rendimiento de

Material Seco Grueso de Moringa, 2015

Contrastes

Diferencia

+/- Límites

20 – 60

* 9,6275

5,32804

20 – 100

* 7,5325

5,32804

60 – 100

- 2,095

5,32804

4.5. Rendimiento de biomasa fina fresca en kg/ha/corte.

En la producción del material fino que se obtuvieron en las diferentes unidades experimentales, los mismos que fueron sometidos al Análisis de varianza con fin de identificar cual hipótesis de las planteadas se encajaban con este descriptor agronómico. Los cuadrados Medios alcanzados presentaron una probabilidad mayor al 5% de por lo que no existió una diferencia estadística significativa y aceptando la hipótesis nula planteada para este ensayo, También se aprecia que los pesos del material Fino permitieron una media general del 9,677 t/ha/año, y un CV del 24,33% cuyos valores estuvieron dentro de una Desviación Estándar del 2,355 por lo que no existió diferencia significativa entre alguno de los tratamientos en estudio porque se aceptó la Hipótesis Nula que se había planteado para este descriptor agronómico (Tabla 12).

Tabla 12. Análisis de Varianza para el rendimiento de Material Fresco Fino de Moringa,

2015

Fuentes de variación

G.L

S.C

CM

FC

p-valor

Tratamientos

2

25,0092

12,5046

3,13 ns

0,0930

Error experimental

9

35,9838

3,9982

Total

11

60,993

Situación que se debe por la falta de aporte de agua de riego la planta de manera fisiológica responde con la lignificación más acelerada y minimizar la etapa de estrés por la pérdida de líquido a través de la transpiración, coincidiendo con las respuestas obtenidas en otros ensayos (Flores B, y, Duarte F.), no enmarcándose en la relación entre los materiales gruesos y finos del 45 y 55% (Foidl N, Mayorga L, y, Vásquez, W.).

4.6. Rendimiento de biomasa fina seca en kg/ha/corte.

Dentro del cuadro 13, encontramos al Análisis de Varianza para la producción de biomasa seca fina con un 95% de confiabilidad según la prueba de Fisher, de la cual se desprendió un p-valor mayor al 5% establecido y así se aceptó la hipótesis nula que se había planteado para el presente descriptor agronómico, ya que todos los tratamientos

19

presentaron valores que cuyas diferencias no resultaron ser estadísticamente diferentes (Tabla 13).

Tabla 13. Análisis de Varianza para el rendimiento de Material Seca Fina de Moringa,

2015

Fuentes de variación

G.L

S.C

CM FC

p-valor

Tratamientos

2

0,920217

0,460108 1,12 ns

0,3684

Error experimental

9

3,703550

0,411506

Total

11

4,623770

Destacando que los valores que se enmarcaron dentro de los rangos de 2,294 – 4,748 t/MSF/ha/año, los mismos que presentaron un Coeficiente de Variación del 20,80%, y una media general de 3,111 t/MSF/ha/año.

La capacidad de deshidratación y pérdida de humedad de los tejidos es mayor en la fracción fina del follaje de la moringa debido a su alta suculencia celular, para los cuas este tipo de material es muy empleado en la elaboración dentro de la industria alimenticia humana como lo destacaron diferentes autores (Montejo I, López O, Sánchez T, Muetzel S, & Lamela L.), (Ramos O, Castillo J, &, Sandoval J.)

20

V

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Delimitados por los objetivos y por los resultados obtenidos se han llegado a establecer las siguientes conclusiones:

1. La producción de biomasa correspondiente total del follaje de la planta de Moringa en estado fresca y seca en su totalidad lo presentó las plantas que fueron cortadas a 20 cm sobre el nivel del suelo.

2. La mayor producción de material grueso y fino tanto fresco como seco de follaje

de moringa correspondió a la altura de 20 cm sobre el nivel del suelo

3. En lo referente a la producción de material fresco y seco fino del follaje de moringa no existió diferencia estadística entre la altura evaluadas.

4. Para las evaluaciones realizadas las alturas de 60 y 100 cm sobre el nivel del

suelo resultaron ser homogéneas para la producción de biomasa fresca y deshidratada.

Con los resultados obtenidos y la poder observar las cualidades de adaptación. Producción y bondades de la moringa se pudieron construir las siguientes recomendaciones:

1. Para establecer sistemas de producción de follaje de moringa es estado fresco se sugiere realizar el corte a 20 cm sobre el nivel del suelo, ya que allí la planta tiene menor estrés en transportar los fluidos hacia la parte meristemáticas.

2. Realizar este tipo de trabajo en plantaciones establecidas bajo condiciones de

riego.

3. Seguir realizando estudios sobre estas especies exóticas por los beneficios que presenta y que las condiciones de adaptación son muy favorables en nuestro medio.

21

VI

RESUMEN

El trabajo de investigación tuvo como objetivo general el Determinar la mejor altura de

corte en árboles de moringa en la producción de biomasa fresca, para lo cual se

establecieron los siguientes objetivos específicos: Determinar la mejor altura de corte

para la producción de Material Fresco del follaje de Moringa y Determinar la mejor altura

de corte para la producción de Material Seco del follaje de Moringa. El trabajo se realizó

en la parroquia Palmales, cantón Arenillas, provincia de El Oro, cuya plantación

establecida de tres años de edad sin cuidado alguno. Se empleó un Diseño de Bloques

Completamente al Azar (DBCA), donde se estudiaron las alturas de corte (20, 60 y 100

cm), empleando el software Statgraphics Plus para el Análisis de Varianza al 95%, y se

empleó la prueba de Tukey al 95 % de confiabilidad, se midieron las variable de

producción de biomasa del follaje total, grueso y fino en condiciones de recién

cosechadas (frescos) y secos para lo cual se contó con la ayuda de una estufa de

circulación de aire caliente y cuyos resultados fueron llevados a kilogramos y multiplicado

para 8,66 corte establecidos al año y llevados a la producción en toneladas considerando

que la densidad de plantas existentes es de 5000 plantas/ha. De lo cual se desprende

que la altura de 20 cm fue la que alcanzó a los mayores rendimientos en las variables

correspondiente a la biomasa del follaje total y gruesa, mientras que las alturas de 60 y

100 cm resultaron ser homogéneas estadísticamente en las diferentes variables

evaluadas, se debe seguir con investigaciones con esta especie benevolente, debido a

su gran adaptabilidad así como la capacidad productiva y nutricional.

Palabras claves: moringa, biomasa, follaje, rendimiento, producción

22

VII

SUMMARY

The research work was entitled the general objective to determine the best height to cut into trees of moringa in the production of fresh biomass, which were established the following specific objectives: to determine the best height to cut for the production of fresh material of the foliage of Moringa and determine the best height to cut for the production of dry material of the foliage of Moringa. The research work was carried out at the parish Palmales, canton Arenillas, El Oro province, whose established plantation of three years of age without any care. Employment is a randomized complete block design (RCBD), where he studied the cutting heights (20, 60 and 100 cm), using the Statgraphics plus software for the Analysis of Variance to 95 %, and employment the Tukey test at 95 per cent of reliability, were measured the output variable of total biomass of the foliage, coarse and fine in conditions of freshly harvested (fresh) and dry for which was assisted by an oven of circulation of hot air and whose results were shown in kilograms and multiplied for 8.66 court established the year and brought to the production in tons considering that the density of existing plants is of 5000 plants/ha. therefore follows that the height of 20 cm was the one that reached to the highest yields in the variables corresponding to the total biomass of the foliage and thick, while the heights of 60 and 100 cm were found to be statistically homogeneous in the different variables evaluated, it should be followed by research with this benevolent species, due to its great adaptability as well as the productive capacity and nutritional.

Key Words: moringa, biomass, foliage, yield, production

23

VIII

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27

ANEXOS

Producto empleado para el control de Hormiga

Trampeo de hormigas y caracoles

Resultado del control de caracoles

28

Limpiando el área de ensayo

Limpieza del área de ensayo

Cuidado de la brotación en las unidades experimentales

29

Controles paramétricos

Parcelas listas a la cosecha

Cosecha de las diferentes unidades experimentales