IMPLEMENTACIÓN DE MODELOS ALTERNATIVOS DE

FERTILIZACIÓN Y SU IMPACTO EN LA SOSTENIBILIDAD Y

PRODUCTIVIDAD DEL CULTIVO DE ÑAME ESPINO (Dioscorea rotundata Poir.) EN SAMPUÉS, SUCRE

DANIELA LYONS SERPA

CAMILO ANDRÉS MONTERROZA VEGA

UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA

FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS

PROGRAMA INGENIERÍA AGRONÓMICA

MONTERÍA – CÓRDOBA

2026

IMPLEMENTACIÓN DE MODELOS ALTERNATIVOS DE

FERTILIZACIÓN Y SU IMPACTO EN LA SOSTENIBILIDAD Y

PRODUCTIVIDAD DEL CULTIVO DE ÑAME ESPINO (Dioscorea rotundata Poir.) EN SAMPUÉS, SUCRE

DANIELA LYONS SERPA

CAMILO ANDRÉS MONTERROZA VEGA

Trabajo de grado en la modalidad investigación presentado como requisito parcial para optar al título de Ingeniero Agrónomo.

DIRECTOR

DAIRO JAVIER PÉREZ POLO, Ing. Agrón., M.Sc

UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA

FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS

PROGRAMA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA

MONTERÍA

2026

La responsabilidad ética, legal y científica de las ideas, conceptos y resultados del proyecto son responsabilidad de los autores (Artículo 17, acuerdo No. 039 del 24 de junio de 2005 del Consejo Superior de la Universidad de Córdoba). Los derechos de propiedad intelectual y confidencialidad de los resultados de investigación se rigen por la política de propiedad intelectual de la Universidad de Córdoba (Acuerdo 045 de 2018).

Nota de aceptación

___________________________

___________________________ Dairo Javier Pérez Polo, Ing. Agrón., M.Sc. Director

___________________________ Andrés Álvaro Álvarez Soto, Ing. Agrón., M.Sc. Jurado

___________________________ Humberto Ángel Narváez Mejía, Ing. Agrón., M.Sc. Jurado

Montería, marzo 2026.

DEDICATORIA

Dedico este logro, de manera muy especial, a Dios y a la Virgen de Guadalupe, quienes han llenado mi vida de amor, luz y gracia. Gracias por levantarme incluso cuando sentí que no podía más, por abrazarme con su presencia y ser mi refugio en cada paso. A mi padre, Germán Lyons, que convirtió gotas de sudor y noches de desvelo en privilegios. Su amor inagotable, esfuerzo incansable y fortaleza han respaldado cada uno de mis sueños. Gracias por ser guía, por tu constancia y por enseñarme a luchar con perseverancia y humildad.

A mi madre, Lucely Serpa, cuyo amor, sacrificios y entrega me impulsaron a seguir adelante incluso cuando perdí la confianza en mí misma; gracias por darme siempre un apoyo firme.

A mi hermana, Dalis Lyons, mi apoyo incondicional, por velar por mi constantemente, cuya fuerza y determinación me inspiran cada día. Aprecio profundamente todo lo que haces por mí.

A mi hermano, Deimer Lyons, por acompañarme en cada etapa, por su cariño y por estar dispuesto a ayudarme siempre que lo necesité.

A mis sobrinos, Valentina y Santiago, quienes, con su inocencia y ternura, me han mostrado el amor más bonito y puro.

Vale, por llenar mis días de sonrisas, colores y pequeñas certezas que fortalecen mi fe; y mi amado Santi, por enseñarme, en tan poco tiempo, lo valiente que se puede ser y cuánto se puede amar aun sin muchas vivencias compartidas.

A mi niña interior, cuya valentía silenciosa permitió que hoy yo pudiera cumplir este sueño.

A mis amigos incondicionales, Ivana Mangones y Camilo Monterroza, quienes me regalaron la dicha de compartir alegrías, tropiezos y aprendizajes. Gracias por estar, quedarse y brindarme apoyo cuando más lo necesité. En especial Ivana, que fue estabilidad y refugio lejos de mi hogar.

A todas las personas que han creído en mí y que, con una palabra o un gesto oportuno, me ofrecieron apoyo cuando más lo necesitaba.

Este logro también es de ustedes, y se los entrego con todo mi amor.

Daniela Lyons Serpa

DEDICATORIA

A Dios, por las oportunidades que me dio, por las personas maravillosas que para mi vida eligió, por la salud y la actitud con las que me fortaleció, para vivir con plenitud los buenos momentos y también los que no A mi madre, Rusmary Vega, por cada gesto de entrega, por sus consejos y palabras sinceras recordándome siempre que todo a su tiempo llega cuando uno trabaja con fe y se esmera A mi padre, Nilson Monterroza, por su enseñanza valiosa, mostrándome que cada cosa, cuando se hace de forma respetuosa, se vuelve una obra grandiosa, y deja en el alma una tranquilidad hermosa A Nilson, mi hermano, por siempre estar de mi mano, por la compañía en todos lados, desde que éramos enanos, por estar en los momentos buenos y también en los malos; su cercanía siempre ha sido y será, para mí, un regalo.

A Angélica, mi hermana, que sabe que la distancia no nos separa, por las veces en que, me miró, y me dijo lo que hice mal en la cara, y por su apoyo constante para que mis metas, paso a paso, lograra A Daniana, por las veces que me devolvió las ganas, de afrontar otra semana, cuando el ánimo faltaba; por las horas en velada, cuando el estrés pesaba, por los “sí a todo”, aun cuando no contaba con nada. Por demostrar que una amistad tan inesperada, es la que más sana. En el salón, con un puesto siempre te esperaba, y ahora que esta etapa se da por terminada, siempre tendrás un asiento en mi sala.

A Yule, por las veces en que acompañarte pude, por los consejos que tuve. Dios a veces asume, que necesitamos a alguien como tú, que en nuestras vidas sume; y si algún día necesitas que te ayude, llámame, no importa si es viernes o lunes. No sabíamos entre tonos rosados o azules, y hoy sabemos que Violet al equipo aún más lo une. A mis amigos: Brayan, Daniela, Estefanía, Farith, Mariana y Sofía, por los momentos de alegría que aún guardo en mi memoria cada día. Si hubiera sabido que nuestras oportunidades nos distanciarían, con más fuerza, en cada encuentro, los abrazaría. A mi amiga, Mariana Cuadrado, por siempre estar a mi lado, aunque los kilómetros hoy nos mantengan separados; gracias por cada palabra, y por siempre haberme escuchado.

A Conny, que desde el cielo de los perros me acompaña; tu huella no se borra, y cada vez que te pienso, los ojos se me empañan. Tu nombre a veces se me escapa cuando la mente me engaña; mis labios muestran que mi alma te extraña. A todos los que formaron parte de este camino, les digo que este logro es compartido; ustedes, junto a cada vivencia del destino, ayudaron a construir a este Camilo. Camilo Andrés Monterroza Vega

AGRADECIMIENTOS

A mi amado Jesús, fuente de sabiduría y fortaleza, gracias por permitirme culminar esta etapa; por ser mi guía, por tu amor y misericordia infinita que me llenan de paz. A la Virgen de Guadalupe, por llevarme siempre a Jesús y acompañarme en cada paso de mi vida. Infinitas gracias por cada bendición.

A mis padres, gracias por su esfuerzo y sacrificio para sacarme adelante, por enseñarme que, con humildad, dedicación y disciplina, puedo alcanzar mis sueños. A mis hermanos, por su cariño, su apoyo constante y por ser un pilar fundamental en los momentos difíciles; gracias por acompañarme siempre y creer en mí. A mis amados sobrinos, gracias por llenar de luz, ternura e inocencia mi vida, y por transformar sus sonrisas en motivación.

A mi pequeño grupo de compañeros de carrera, quienes, con su apoyo y compañía, hicieron de esta etapa una experiencia más ligera e inolvidable. A Ivana Mangones y Camilo Monterroza, por ser parte esencial de este proceso formativo, por su amistad sincera y acompañamiento; gracias por no abandonarme cuando tratarme era complicado, por sus sonrisas sinceras y por creer en mí cuando ni yo lo hacía. En especial, a mi compañero de tesis, Camilo, por aventurarse conmigo en esta investigación y confiar en mis capacidades para hacer de esto nuestro mayor esfuerzo.

A mis libros y canciones, gracias por sacarme del caos en los momentos difíciles y permitirme vivir y sentir a través de sus letras.

A la Universidad de Córdoba, gracias por hacer posible este proyecto y brindarnos el financiamiento necesario; de manera particular, a la Facultad de Ciencias Agrícolas, gracias por darme la oportunidad de ser parte de ustedes y brindarme sus instalaciones para mi formación integral. Al ingeniero César, encargado del laboratorio de Fisiología Vegetal, por su ayuda y colaboración durante los muestreos.

Gracias a todos los productores vinculados a la Asociación de Pequeños Productores Agrícolas de Segovia, en especial al señor Arnulfo Sierra, por confiar en nosotros, por su atención y por poner a nuestra disposición parte de su terreno para la realización de esta investigación.

A nuestro asesor y docente, Dairo Pérez, por guiarnos en este proceso con paciencia y dedicación; gracias por su voto de confianza y por darnos la oportunidad de contribuir en este valioso proyecto.

A los señores jurados, Humberto Narváez y Andrés Álvarez, quienes, a través de sus críticas constructivas y orientaciones, han hecho de este proyecto un aporte valioso para la sociedad.

A todos mis docentes y profesionales, cuyas enseñanzas y ejemplo han dejado una huella intelectual invaluable; gracias por su tiempo y compromiso. Daniela Lyons Serpa.

AGRADECIMIENTOS

Agradezco a Dios porque sin él nada de esto sería posible; por las oportunidades, la salud, la fortaleza, la sabiduría y todas las condiciones que me permitió tener para culminar este trabajo.

A mis padres, Nilson Monterroza y Rusmary Vega, les agradezco profundamente por inculcarme desde la infancia la importancia del estudio y la constancia. Su ejemplo de esfuerzo y disciplina ha sido una guía permanente para mí y para mis hermanos, Angélica y Nilson, quienes también han sido fuente constante de apoyo y motivación. A la señora Rosa Vega y al señor Ricardo Ávila, expreso mi más sincero agradecimiento por brindarme un segundo hogar durante este proceso y a lo largo de mi formación universitaria. Su apoyo, hospitalidad y respaldo fueron fundamentales para mi bienestar académico y personal.

A nuestro director de tesis, Dairo Javier Pérez Polo, le expreso mi sincero agradecimiento por la oportunidad de participar en esta investigación. Su disposición para resolver dudas, su paciencia ante las dificultades metodológicas y su compromiso con la calidad académica fueron determinantes para el desarrollo y conclusión de este proyecto.

A los señores jurados, Andrés Álvarez y Humberto Narváez, les expreso mi agradecimiento por el tiempo dedicado a la evaluación de este trabajo, por sus observaciones, sugerencias y aportes que contribuyeron a fortalecer la calidad académica de esta investigación.

A la Universidad de Córdoba, extiendo mi gratitud por la confianza depositada en esta propuesta de investigación y por el financiamiento otorgado para su realización. Agradezco igualmente el entorno académico brindado, que promovió mi formación profesional a través de la investigación, la reflexión crítica y el compromiso con el desarrollo regional.

Al Laboratorio de Fisiología Vegetal y al ingeniero César, agradezco por proporcionar el espacio, los equipos y el acompañamiento técnico necesarios para la ejecución de los muestreos y procedimientos experimentales.

A la Asociación de Pequeños Productores Agrícolas de Segovia, y en especial al señor Arnulfo Sierra, agradezco por permitirnos trabajar en su predio y brindar las facilidades necesarias para el desarrollo de este estudio. Asimismo, agradezco al señor Reinaldo Rios y al señor Ivis López, por las labores agronómicas y el apoyo en los muestreos requeridos.

A mis compañeros de proyecto (Ángel Benítez, Daniela Lyons e Ivana Mangones) les agradezco su compromiso, disposición y participación en el desarrollo de esta investigación. Su colaboración enriqueció el trabajo y su compañía hizo más llevaderas las actividades tanto en campo como en laboratorio.

En especial, quiero reconocer profundamente a mi compañera de tesis, Daniela Lyons, por motivarme inicialmente a hacer parte de este proyecto y por su acompañamiento constante a lo largo de todo el proceso. Más allá de la colaboración académica, su presencia se convirtió en un pilar dentro y fuera de la carrera; sus palabras sinceras, sus consejos oportunos y las vivencias compartidas aportaron equilibrio, motivación y amistad genuina. De igual forma, a Ivana Mangones le agradezco por su apoyo continuo, por hacer más llevadero el trayecto académico y también muchos momentos de mi vida. Gracias por su disposición para escucharme, por sus risas, por compartir conmigo sus gustos y sus vivencias, y por estar ahí en las jornadas de estudio cuando más lo necesitaba.

Camilo Andrés Monterroza Vega

CONTENIDO

Pág. INTRODUCCIÓN ...................................................................................................... 18

1.

DEFINICIÓN DEL PROBLEMA....................................................................... 19

2.

JUSTIFICACIÓN ................................................................................................ 20

3.

MARCO TEÓRICO ............................................................................................ 21

3.1 GENERALIDADES DEL CULTIVO DE ÑAME (Dioscorea spp.) ............... 21

3.1.1

Importancia. ............................................................................................ 21

3.1.2

Diversidad de especies. ........................................................................... 21

3.1.3

Origen geográfico. .................................................................................. 21

3.1.4

Producción mundial. ............................................................................... 21

3.1.5

Rendimiento mundial.............................................................................. 21

3.1.6

Producción en Colombia......................................................................... 22

3.2

FASES FENOLÓGICAS .......................................................................... 23

3.3

FERTILIZACIÓN QUÍMICA Y ORGÁNICA EN ÑAME ...................... 24

3.4

ÍNDICES DE CRECIMIENTO ................................................................. 25

4.

OBJETIVOS ........................................................................................................ 27

4.1

OBJETIVO GENERAL............................................................................. 27

4.2

OBJETIVOS ESPECÍFICOS .................................................................... 27

5.

HIPÓTESIS ......................................................................................................... 28

6.

METODOLOGÍA ............................................................................................... 29 6.1 LOCALIZACIÓN ............................................................................................. 29 6.2 MATERIAL VEGETAL................................................................................... 29

6.3 DISEÑO EXPERIMENTAL Y MANEJO DEL EXPERIMENTO ................. 29

6.4 PROCEDIMIENTO .......................................................................................... 31

6.4.1 Evaluación del efecto de diferentes fuentes de fertilización orgánica y

química sobre la masa seca y el área foliar de ñame espino. .............................. 31

6.4.2 Evaluación del efecto de diferentes fuentes de fertilización orgánica y

química sobre los índices de crecimiento de ñame espino. ................................. 31

6.4.3 Determinación de la respuesta del peso y rendimiento de tubérculos de ñame

espino bajo diferentes fuentes de fertilización orgánica y química. .................... 32

6.5 TÉCNICAS DE PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS ESTADÍSTICO ............ 32

7.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN ......................................................................... 33

7.1 Evaluación del efecto de diferentes fuentes de fertilización orgánica y química

sobre la masa seca y el área foliar de ñame espino. ................................................ 33 7.1.1 Área foliar................................................................................................... 33 7.1.2. Masa seca de la raíz. .................................................................................. 35 7.1.3. Masa seca del tallo. ................................................................................... 36 7.1.4 Masa seca de hojas. .................................................................................... 37 7.1.5 Masa seca de tubérculos. ............................................................................ 38 7.1.6 Masa seca total. .......................................................................................... 40

7.2 Evaluación del efecto de diferentes fuentes de fertilización orgánica y química

sobre los índices de crecimiento de ñame espino. .................................................. 41

7.3 Respuesta del peso y rendimiento de tubérculos de ñame espino bajo diferentes

fuentes de fertilización orgánica y química. ........................................................... 48 7.3.1 Número de tubérculos por planta. .............................................................. 48 7.3.2 Peso de tubérculos comerciales. ................................................................. 49 7.3.3 Rendimiento total de tubérculos. ................................................................ 51 7.3.4 Rendimiento de tubérculos comerciales. .................................................... 52

8.

CONCLUSIONES............................................................................................... 54

9.

RECOMENDACIONES ..................................................................................... 55 REFERENCIAS ......................................................................................................... 56 ANEXOS .................................................................................................................... 68

LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Descripción de los tratamientos del experimento…………………………...29 Tabla 2. Dosis de nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K) y microelementos (Cu, Zn y B) ………………………………………………………………………………….

…30 Tabla 3. Fraccionamiento de la fertilización química a base de macronutrientes (N, P y K) y micronutrientes (Cu, Zn y B) …………………………………………………30 Tabla 4. Ecuaciones para el cálculo de los valores medios de los índices de crecimiento, adaptado de Gardner (1985) ……………………………………………31 Tabla 5. Cuadrados medios y nivel de significancia de la respuesta del área foliar (AF), masa seca de raíz (MSR), masa seca de tallo (MST), masa seca de hojas (MSH), masa seca de tubérculo (MSTub) y masa seca total (MSTot) de las plantas de ñame espino bajo diferentes tipos de fertilización, entre los 69 y 160 días después de la siembra. .………………………………………………………………………………………33 Tabla 6. Cuadrados medios y nivel de significancia de la respuesta de los parámetros de índice de área foliar (IAF) y razón del área foliar (RAF) de las plantas de ñame espino bajo diferentes tipos de fertilización de forma instantánea (69DDS). ………...41 Tabla 7. Cuadrados medios y nivel de significancia de la respuesta de los parámetros tasa absoluta de crecimiento (TAC), tasa de crecimiento relativo (TCR), tasa de asimilación neta (TAN), índice de área foliar (IAF) y razón de área foliar (RAF) e índice de cosecha (IC) de las plantas de ñame espino bajo diferentes tipos de fertilización en el intervalo 160-69 DDS. ……………………………………………44 Tabla 8. Cuadros medios y diferencias estadísticas del análisis de varianza de las variables número de tubérculos por planta, rendimiento total, rendimiento de tubérculos comerciales y peso de tubérculos comercial. ……………………………48

LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Respuesta del crecimiento del ñame espino a diferentes tipos de fertilización durante la etapa vegetativa: A). Área foliar (AF), B). Masa seca de raíz (MSR), C). Masa seca tallo (MST), D). Masa seca de hojas (MSH), y E). Masa seca total (MST). ……………………………………………………………………………….………35 Figura 2. Respuesta del crecimiento del ñame espino a diferentes tipos de fertilización durante la máxima tuberización: A). Área foliar (AF), B). Masa seca de raíz (MSR), C). Masa seca del tallo (MST), D). Masa seca de hojas (MSH), E). Masa seca del tubérculo (MSTb) y F).

Masa seca total

(MST).

……….………………………………………………………………………………39 Figura 3. Promedios del índice de área foliar (IAF) (A) y la razón de área foliar (RAF) (B) en ñame espino, evaluados a los 69 días después de la siembra (DDS) durante la etapa vegetativa, bajo diferentes tratamientos de fertilización.

…………………………………………………………………………………….....42 Figura 4. Promedios de la tasa absoluta de crecimiento (TAC) (A), tasa de asimilación neta (TAN) (B), tasa relativa de crecimiento (TCR) (C), índice de área foliar (IAF) (D), razón de área foliar (RAF) (E) e índice de cosecha (IC) (F) en ñame espino, evaluados entre

69

y

160

días después de la siembra

(DDS).

…………………………………………………………………………………..…...45 Figura 5. Valores medios del número de tubérculos por planta en ñame espino bajo diferentes tratamientos de fertilización.

………………………………………………………………..……………………...49 Figura 6. Valores medios del peso de tubérculos comerciales en ñame espino bajo diferentes tratamientos de fertilización.

……………………..………………………………………………………………...50 Figura 7. Valores medios del rendimiento total de ñame espino bajo distintos tratamientos de fertilización. ………………………………………………………...51 Figura 8. Promedio del rendimiento de tubérculos comerciales en ñame espino bajo distintos tratamientos de fertilización. …………………………………………….…53

LISTA DE ANEXOS

Anexo A. Análisis químico del suelo previo al establecimiento del experimento. …...56 Anexo B. Selección y desinfección del material. ……………………………………57 Anexo C. Proceso de picado del frijol caupí para su incorporación en el suelo. ……...57 Anexo D. Ahoyado y siembra de semillas de ñame espino. …………………………58 Anexo E. Aplicación de lombriabono en las parcelas correspondientes. ……………58 Anexo F. Aplicación de dosis de fertilizantes químicos en las parcelas correspondientes. ……………………………………………………………………59 Anexo G. Muestreo destructivo de plantas seleccionadas por tratamiento en cada parcela. ………………………………………………………………………………59 Anexo H. Cosecha de los tubérculos obtenidos. ……………………………………60 Anexo I. Clasificación de los tubérculos de ñame espino. …………………………...60

RESUMEN

El ñame espino (Dioscorea rotundata Poir.) es un cultivo de importancia alimentaria y económica en Sampués, Sucre. En la zona, la escasa realización de análisis de suelos y la falta de planes de fertilización pueden generar desequilibrios nutricionales a mediano y largo plazo; sin embargo, existen lotes con adecuada fertilidad natural que permiten obtener rendimientos competitivos sin fertilización adicional. En este contexto, el objetivo del estudio fue evaluar el efecto de fuentes de fertilización orgánica y química sobre el crecimiento, la partición de biomasa y el rendimiento del cultivo en condiciones locales. Se estableció un diseño en bloques completos al azar con nueve tratamientos y tres repeticiones, que incluyeron un testigo sin fertilización, fertilización química, abono verde leguminoso, fertilización orgánica (lombriabono) y combinaciones órgano–minerales. Se evaluaron variables fisiológicas como área foliar, masa seca y los índices de: tasa absoluta de crecimiento (TAC), tasa relativa de crecimiento (TCR), tasa de asimilación neta (TAN), índice de área foliar (IAF), razón de área foliar (RAF) e índice de cosecha (IC). Asimismo, se midieron variables de rendimiento, entre ellas número y peso de tubérculos comerciales, rendimiento total y comercial. Los datos fueron analizados mediante análisis de varianza y prueba de Scott- Knott. Los resultados indicaron que el número y peso de tubérculos comerciales no presentaron diferencias significativas; no obstante, el rendimiento total y comercial sí mostró diferencias significativas. El testigo (T0) y el abono verde (T2) alcanzaron los mayores rendimientos (≈28,88 y 28,39 t ha⁻¹), asociados a la buena fertilidad inicial del suelo del lote experimental, mientras que algunas combinaciones órgano–minerales registraron los valores más bajos. En consecuencia, se concluye que, en suelos con adecuada fertilidad natural, la fertilización química no es imprescindible para alcanzar rendimientos satisfactorios. De igual manera, el uso de abonos verdes constituye una alternativa agroecológica con potencial para contribuir al mantenimiento y mejoramiento de la calidad del suelo en el mediano plazo.

Palabras claves: Fertilización orgánica; fertilización química; abono verde; biomasa vegetal; rendimiento del cultivo.

ABSTRACT

White yam (Dioscorea rotundata Poir) is an important food and economic crop in Sampues, Sucre. In this area, the lack of soil analysis and fertilization plans can lead to nutritional imbalances in the medium and long term; however, there are plots with adequate natural fertility that allow competitive yields to be obtained without additional fertilization. In this context, the objective of the study was to evaluate the effect of organic and chemical fertilization sources on crop growth, biomass partitioning, and yield under local conditions. A randomized complete block design was established with nine treatments and three replicates, including a control without fertilization, chemical fertilization, leguminous green manure, organic fertilization (vermicompost), and organic-mineral combinations. Physiological variables such as leaf area, dry mass, and the following indices were evaluated: absolute growth rate (AGR), relative growth rate (RGR), net assimilation rate (NAR), leaf area index (LAI), leaf area ratio (LAR), and harvest index (HI). Yield variables were also measured, including number and weight of commercial tubers, total yield, and commercial yield. The data were analyzed using analysis of variance and Scott-Knott testing. The results indicated that the number and weight of commercial tubers did not show significant differences; however, total and commercial yields did show significant differences. The control (T0) and green manure (T2) achieved the highest yields (≈28.88 and 28.39 t ha⁻¹), associated with the good initial fertility of the soil in the experimental plot, while some organic-mineral combinations recorded the lowest values. Consequently, it is concluded that, in soils with adequate natural fertility, chemical fertilization is not essential to achieve satisfactory yields. Similarly, the use of green manure is an agroecological alternative with the potential to contribute to the maintenance and improvement of soil quality in the medium term.

Keywords: Organic fertilization; chemical fertilization; green manure; plant biomass; crop yield.

INTRODUCCIÓN

El ñame (Dioscorea spp.) es un cultivo de gran importancia económica, social y cultural en las regiones tropicales, especialmente en el Caribe colombiano, donde constituye una fuente esencial de alimento e ingresos para más de 20.000 familias productoras (González, 2012; Pérez y Campo, 2016). En el municipio de Sampués, Sucre, el cultivo de ñame espino (Dioscorea rotundata Poir.) ocupa 321 has; sin embargo, su productividad se ve condicionada por la pérdida gradual de la fertilidad del suelo y la ausencia de planes de fertilización que respondan a las necesidades nutricionales del cultivo. Martínez et al. (2021) reportan que el 75% de los productores no aplica fertilizantes ni realiza análisis de suelos, y que solo el 7% emplea fertilización orgánica. Esta situación ha contribuido a la reducción de nutrientes esenciales para la planta, como nitrógeno y potasio (Lebot, 2020), así como al deterioro de las propiedades físicas del suelo (Akom et al., 2015).

La literatura evidencia que la aplicación de fertilizantes químicos y orgánicos puede incrementar de manera significativa el rendimiento del ñame, con aumentos de hasta 15,2 t ha⁻¹ (Eze y Orkwor, 2010), además de mejorar la biomasa y prolongar la duración del área foliar con el uso de NPK (Law-Ogbomo y Reminson, 2007). Del mismo modo, los abonos verdes, como el frijol caupí mejoran la disponibilidad de nutrientes y la estructura del suelo, favoreciendo la producción de biomasa y tubérculos (Maliki et al., 2016). No obstante, en el Caribe colombiano persiste un vacío de información actualizada sobre el desempeño del ñame espino bajo esquemas de fertilización combinada.

En este contexto, resulta necesario evaluar el efecto de distintos tipos de fertilización, tanto orgánica como química, sobre los parámetros agronómicos del ñame espino, incluyendo la producción de biomasa, los índices de crecimiento y el rendimiento de los tubérculos. Al abordar estos aspectos, la investigación busca no solo contribuir a la recuperación o mantenimiento de la fertilidad del suelo y al mejoramiento del desarrollo vegetal, sino también favorecer un aumento en la productividad del cultivo.

Por tanto, el presente estudio propone evaluar alternativas de manejo nutricional orientadas a mejorar la calidad del suelo, potenciar el crecimiento vegetativo, optimizar el rendimiento y fortalecer la sostenibilidad del sistema productivo de ñame espino en Sampués, Sucre. Con ello, se busca generar información científica de aplicación directa para los productores, que permitan disminuir las brechas tecnológicas que han limitado el aprovechamiento del potencial productivo de este cultivo clave para la economía y la seguridad alimentaria de la región Caribe colombiana.

1. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA

El ñame (Dioscorea spp.) es un cultivo de gran relevancia en regiones tropicales, subtropicales y templadas de todo el mundo (González, 2012; Castagnino y Mariana, 2022). En Colombia, especialmente en la región del Caribe, el ñame es un elemento central en la dieta de sus habitantes, y representa una fuente significativa de ingresos para más de 20.000 familias de productores (Pérez y Campo, 2016; Doncel y Pérez, 2017). En el departamento de Sucre, el municipio de Sampués, el cultivo de ñame es fundamental, con 1.611 hectáreas dedicadas a la siembra de esta especie, de las cuales 321 hectáreas corresponden al cultivar Espino (Cámara de Comercio de Sincelejo, 2020). No obstante, el cultivo enfrenta limitaciones asociadas al manejo agronómico, comunes en la región Caribe, especialmente la falta de planificación nutricional basada en análisis de suelos. Martínez et al. (2021) reportan que el 75% de los productores no aplica fertilizantes ni realiza análisis de suelos, y solo el 7% utiliza fertilización orgánica.

Esta situación puede conducir, en el mediano y largo plazo, la disminución progresiva de nutrientes esenciales en el suelo, especialmente aquellos de alta demanda por el cultivo como el nitrógeno y el potasio (Lebot, 2020), debido a su continua extracción sin reposición adecuada. Asimismo, puede incidir en la alteración de algunas propiedades físicas del suelo (Akom et al., 2015). Como consecuencia, se pueden generar desequilibrios en la disponibilidad de nutrientes que limitan el potencial productivo del cultivo, reducen el rendimiento de los tubérculos y afectan negativamente los ingresos y la calidad de vida de los productores.

Diversos estudios han demostrado que la fertilización, tanto química como orgánica, puede mejorar significativamente el rendimiento del ñame. Eze y Orkwor (2010), reportaron incrementos de rendimiento en Nigeria de hasta 15,2 t ha-1 con fertilización; mientras que, Akom et al. (2015) y Kolawole (2012) encontraron mejoras en la masa seca y en la producción con el uso de biochar y combinaciones de fertilizantes. No obstante, en la región Caribe colombiana son limitados los estudios recientes que evalúen esquemas de fertilización ajustados a las condiciones edafoclimáticas actuales, particularmente después de los reportes de Acosta y Cepeda (1994) en D. alata L. para los suelos de El Carmen de Bolívar y Cereté (Córdoba).

Ante esta limitada disponibilidad de información, el presente estudio evalúa la influencia de distintas fuentes de fertilización, orgánicas y químicas, sobre los parámetros agronómicos del ñame Espino en Sampués, Sucre. En este sentido, se plantea la siguiente pregunta de investigación: ¿Cómo influyen las distintas fuentes de fertilización, tanto orgánicas como químicas, sobre los parámetros agronómicos del ñame Espino, incluyendo la producción de biomasa, los índices de crecimiento y el rendimiento de los tubérculos en Sampués, Sucre?

2. JUSTIFICACIÓN

El ñame Espino es un cultivo clave para la economía y la seguridad alimentaria en Sampués, Sucre (Cámara de Comercio de Sincelejo, 2020), donde su sostenibilidad y productividad son determinantes para el bienestar de las comunidades agrícolas. En el municipio se cultivan aproximadamente 321 ha de esta especie; sin embargo, cerca del 75% de los productores no realiza análisis de suelo ni cuenta con planes de fertilización técnicamente estructurados. Está limitada planificación en el suministro de nutrientes constituye la principal problemática del sistema productivo, ya que puede generar desequilibrios nutricionales y afectar progresivamente la estabilidad del rendimiento del cultivo.

Al analizar la respuesta fisiológica y productiva del cultivo bajo condiciones edafoclimáticas locales, la investigación genera evidencia experimental que orienta el manejo de la fertilización en el municipio y permite establecer comparaciones objetivas entre esquemas orgánicos, minerales y combinados. Estos resultados adquieren especial relevancia para los 80 productores vinculados a la Asociación de Pequeños Productores Agrícolas de Segovia, quienes acompañaron el desarrollo del proyecto y podrán aplicar de manera directa las recomendaciones derivadas del estudio. Asimismo, aporta elementos técnicos para mejorar el uso racional de insumos, favorecer el mantenimiento de la fertilidad del suelo y fortalecer la sanidad y el desempeño del cultivo, aspectos que inciden directamente en la productividad agrícola. En este sentido, el estudio se articula con las necesidades identificadas por el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural – MADR (2021) de fortalecer estrategias de manejo agronómico ajustadas a las realidades regionales.

El ñame Espino es un cultivo clave para la economía y la seguridad alimentaria en Sampués, Sucre (Cámara de Comercio de Sincelejo, 2020), donde su sostenibilidad y productividad son determinantes para el bienestar de las comunidades agrícolas. En el municipio se cultivan aproximadamente 321 ha de esta especie; sin embargo, cerca del 75% de los productores no realiza análisis de suelo ni cuenta con planes de fertilización técnicamente estructurados. Está limitada planificación en el suministro de nutrientes constituye la principal problemática del sistema productivo, ya que puede generar desequilibrios nutricionales y afectar progresivamente la estabilidad del rendimiento del cultivo.

3. MARCO TEÓRICO

3.1 GENERALIDADES DEL CULTIVO DE ÑAME (Dioscorea spp.)

3.1.1 Importancia. El ñame (Dioscorea spp.) es un tubérculo de gran importancia

económica, social y cultural en diversas regiones tropicales, incluyendo África, Caribe, Asia y Oceanía, donde es cultivado a mayor escala (González, 2012). Este cultivo es una importante fuente de ingresos para muchas comunidades rurales y es esencial para la seguridad alimentaria, ya que ofrece una fuente importante de carbohidratos, aminoácidos esenciales, minerales como hierro, calcio y fósforo, así como vitaminas A, B (tiamina), C y B5; nutrientes fundamentales para satisfacer las necesidades energéticas y nutricionales de millones de personas en los países en desarrollo (De la Ossa et al., 2020).

3.1.2 Diversidad de especies. El ñame es reconocido como uno de los cuatro cultivos

más relevantes de raíces y tubérculos en la agricultura. Pertenece al género Dioscorea, el cual ha sido considerado históricamente como uno de los más numerosos de la familia Dioscoreaceae. Aunque diversos autores reportan alrededor de 600 especies dentro del género, en revisiones taxonómicas se estima que no supera las 200 especies, debido a que la naturaleza unisexual de sus flores llevó a que individuos masculinos y femeninos de una misma especie fueran descritos como especies distintas (Ayensu, 1972). No obstante, solo seis poseen importancia económica en las regiones tropicales. Entre los cultivares más destacados se encuentran D. rotundata Poir. (ñame blanco o espino), D. alata L. (ñame de agua), D. bulbifera L. (ñame aéreo), D. esculenta Lour. (ñame asiático) y D. cayenensis Lam. (ñame amarillo) (Aliyu et al., 2019).

3.1.3 Origen geográfico. Las especies de ñame tienen orígenes geográficos diversos, con D. alata L. originaria de Asia, D. cayenensis Lam. y D. rotundata Poir. de África, y D. trifida L.f. de América Tropical (Reina, 2012). En la región Caribe, los agricultores cultivan principalmente D. alata L. y D. rotundata Poir. con fines comerciales. Entre los cultivares de D. alata L., los más comúnmente utilizados son Criollos y Diamante 22. En cuanto a D. rotundata Poir., los cultivares predominantes son Espino y Espino mejorado (Martínez et al., 2021; Campo y Royet, 2020).

3.1.4 Producción mundial. En 2022, la producción mundial de ñame alcanzó las

88.257.159,33 toneladas (FAO, 2024). Los países africanos, especialmente Nigeria, Ghana, Costa de marfil y Benín, lideran la producción global. Nigeria fue el mayor productor, con 61.171.001,25 toneladas. En Latinoamérica, los principales productores son Colombia (402.358,18 t), Brasil (253.027,63 t) y Jamaica (207.483 t), que en conjunto representan el 11,28% de la producción mundial (FAO, 2024).

3.1.5 Rendimiento mundial. El rendimiento promedio de ñame a nivel mundial es

de 10,37 toneladas por hectárea. Guyana destaca con el mayor rendimiento en América y a nivel global, alcanzando 74,34 t ha⁻¹. Colombia ocupa el décimo octavo lugar

mundial con un rendimiento de 11,8 t ha⁻¹, situándose en el cuarto puesto en el continente, después de Costa Rica, que registra 12,11 t ha⁻¹ (FAO, 2024).

3.1.6 Producción en Colombia. Según datos del MADR (2021), la mayor parte del

ñame cultivado en Colombia proviene de variedades criollas, que abarcan el 70% de la producción total; por su parte, las variedades Espino y Diamante, aunque menos prevalentes, también tienen una presencia significativa. El ñame espino (Dioscorea rotundata Poir.) registra áreas importantes de siembra, especialmente en la región Caribe, en los departamentos de Córdoba (32,24%), Bolívar (48,77%) y Sucre (15,8%) (Agronet, 2022). En el año 2020, según el MADR (2021), Colombia produjo un total de 409,165 toneladas de ñame, de las cuales 65,172 toneladas correspondieron a la variedad Espino.

3.1.7 Morfología. El género Dioscorea está compuesto por plantas anuales, monocotiledóneas, herbáceas y generalmente dioicas. Estas plantas presentan tallos de hábito trepador, los cuales pueden enrollarse en el mismo sentido de las manecillas del reloj (hacia la derecha) o en sentido contrario (hacia la izquierda), según la especie. Por ejemplo, el ñame espino (Dioscorea rotundata Poir.) enrolla sus tallos hacia la derecha (Bhattacharjee et al., 2008).

En general, los tallos de ñame pueden ser cuadrangulares, alados o redondeados, con una gama de colores que abarca desde verde hasta marrón, incluyendo tonos morados y rojizos. En el ñame Espino, los tallos son delgados y presentan espinas, lo que facilita su hábito trepador y contribuye a la protección contra depredadores (Moreno, 2016).

El sistema radicular del ñame espino es fibroso y se desarrolla abundantemente durante las primeras seis semanas posteriores a la emergencia, concentrándose principalmente en los primeros 30 cm del suelo, aunque algunas raíces pueden alcanzar hasta 1 m de profundidad. Las raíces primarias emergen de una estructura llamada Cormo, mientras que las raíces secundarias se originan en el tubérculo. (González, 2012).

Las hojas del género Dioscorea varían considerablemente en forma, tamaño y color entre especies, e incluso entre individuos de la misma especie (Moreno, 2016). En el caso del ñame espino, las hojas son simples, acorazonadas y tienen márgenes lisos, con un pecíolo largo que puede ser alado o espinado. Su color es generalmente verde claro, y la disposición foliar puede ser alterna u opuesta (Flórez, 2018).

La floración en muchas especies de ñame es dispersa, irregular y escasa. Las flores masculinas crecen en panículas en las axilas de las hojas, mientras que las flores femeninas lo hacen en espigas (Moreno, 2016). El fruto del ñame espino es una cápsula dehiscente con tres lóculos, que mide entre 1 y 3 cm de longitud. Inicialmente es verde, cambia a marrón al madurar, y en cada lóculo se encuentran dos semillas pequeñas con estructuras aladas que facilitan su dispersión por el viento (Brenes, 2010).

Los tubérculos subterráneos del ñame pueden ser solitarios o agrupados, presentando una amplia variabilidad en forma y tamaño según la especie (Álvarez, 2000). Los tubérculos son la parte más importante del ñame Espino, utilizados tanto para el consumo como para la propagación, estos son generalmente cilíndricos o fusiformes, con una piel lisa de color marrón y una carne firme y blanca, pudiendo pesar entre 0,5 y 2 kg cada uno (Benítez et al., 2008).

3.2

FASES FENOLÓGICAS

De acuerdo Lebot (2020), se dan cinco etapas diferentes en el transcurso del ciclo de crecimiento del ñame, las cuales varían según la especie, genotipos o condiciones de crecimiento:

Fase I. Brotación de tubérculos: regularmente esta brotación suele iniciarse durante el almacenamiento de los tubérculos, cuando hay ausencia de luz, agua o suelo, a partir de brotes o masas de células diferenciadas dentro del cambium. Este grupo de brotes forma el complejo nodal primario, del cual emerge el primordio de la raíz y tubérculos, cuyo tamaño puede variar según la especie o cultivar.

Fase II. Crecimiento vegetativo: esta fase se caracteriza por un rápido y masivo aumento del área foliar, asociada de la independencia de la planta sobre la semilla a partir de la sexta semana posterior a la emergencia. Tras esta independencia, la planta inicia el desarrollo foliar junto con la elongación de los tallos, el incremento en su número y ramificación, y la producción de bulbillos en algunos genotipos. Durante esa fase, la planta tiende acumular carbohidratos en exceso, lo que desencadena el inicio de la tuberización aproximadamente en la décima o decima segunda semana.

Fase III. Tuberización: durante esta etapa, los nutrientes se trasladan del follaje al tubérculo. En esta fase, el tubérculo alcanza la mayor tasa desarrollo hasta lograr su tamaño final, debido a la proliferación de nuevas células y su posterior alargamiento. El crecimiento del tubérculo es lento durante el periodo posterior al inicio de la tuberización, se acelera significativamente en las semanas siguientes al máximo desarrollo del follaje y disminuye hacia el final de esta fase.

Fase IV. Senescencia: La senescencia del follaje inicia entre 5-6 meses después de la siembra, marcando el comienzo de la maduración de los genotipos. Según Orkwor et al. (1998), este proceso ocurre entre las 20 y 32 semanas en condiciones de Nigeria. La desecación del follaje inicia con la caída de las hojas basales y secamientos de los ápices. Comúnmente, la senescencia del follaje coincide con la suberización de la superficie del tubérculo, y su maduración corresponde con el final de la translocación de los fotosintatos, que ocurre al mismo tiempo con la senescencia del follaje (Lebot, 2020). Según Acosta (1980), la cosecha de la especie D. rotundata Poir. se da entre los 6 y 8 meses después de la siembra.

Fase V. Reposo de tubérculos: el reposo del tubérculo comienza con su madurez y es precedida tanto por su floración en las variedades que florecen como por la senescencia de los tallos y hojas. El tubérculo cosechado en esta fase no puede brotar e ingresa a la fase de dormancia, la cual puede durar entre 84 a 112 días. La aparición de pequeñas protuberancias bajo la capa superficial indica el final de la dormancia (Fergunson, 1977; Rodríguez, 2000; Lebot, 2020).

3.3

FERTILIZACIÓN QUÍMICA Y ORGÁNICA EN ÑAME

Investigaciones realizadas por diferentes autores sugieren que la fertilización nitrogenada en el cultivo de ñame puede aumentar la producción de tubérculos hasta un 10%. Sin embargo, esta respuesta en otros nutrientes como el potasio y fósforo es poco común o de bajo incremento en el rendimiento (Ferguson y Haynes, 1970; Espinosa et al., 2018). En Trinidad, Chapman (1965) logró un incremento del 30% de la cosecha al aplicar nitrógeno tres meses después de la siembra, cuando la lixiviación del elemento era menor y las plantas contaban con un follaje vigoroso. No obstante, Onwueme (1978) sugirió fertilizar un mes después de la emergencia, ya que en este momento las plantas dejan de depender de las reservas nutricionales de la semilla y empiezan a producir su propio alimento a través del proceso de fotosíntesis, alcanzando así una condición autótrofa. Por otro lado, Acosta (1980) destaca que el cultivo de ñame requiere nitrógeno principalmente durante la mitad del ciclo de vida, mientras que el potasio es crucial en la siguiente parte o mitad del ciclo. Además, afirma que el ñame utiliza eficientemente el fósforo, aunque en ciertos casos se puede convertir en un factor limitante. Para optimizar el crecimiento, Acosta sugiere realizar una fertilización a partir de la combinación de una cantidad moderada de nitrógeno, una cantidad reducida de fósforo y una alta cantidad de potasio. Esta combinación puede ser idónea para el cultivo de ñame.

En Nigeria, Osundare (2014) descubrió que el asocio de D. rotundata Poir. con el frijol aumentó los niveles de nitrógeno en el suelo y produjo los máximos rendimientos de tubérculo. Por su parte, Law-Ogbomo y Reminson (2007), evaluaron diferentes dosis de NPK del fertilizante triple 15, y encontraron que la aplicación de 300 kg ha-1 produjo el mejor rendimiento de tubérculos. Esto debido a que el NPK prolongó la fase de crecimiento vegetativo, lo que permitió un mayor rendimiento por la acumulación de fotoasimilados, como resultado del aumento del número de hojas y la duración del área foliar.

En cuanto a la fertilización orgánica, Nwaoguala y Ley-Ogbomo (2018) realizaron un estudio comparativo sobre el efecto de los estiércoles de aves de corral y cerdos en el rendimiento de ñame blanco (D. rotundata Poir) en ultisoles, y demostraron que el rendimiento de tubérculos aumentó a medida que incrementaban las tasas de aplicación. El estiércol de aves presentó un mayor impacto positivo en el aumento de número de nudos, hojas y rendimiento de tubérculos en comparación con el estiércol porcino.

A su vez, Maliki et al. (2016) en la zona de Guineo-Sudan de Benin, hallaron que la implementación de leguminosas herbáceas intercaladas con maíz y en rotación con D. rotundata Poir., contribuyó en la mejora de la fertilidad edáfica, incrementó el reciclaje de NPK y favoreció una mayor acumulación de biomasa y rendimiento de ñame. Además, Mandal (2015) destacó que el ciclo del ñame permite la incorporación de leguminosas de ciclo corto, como el frijol, durante la temporada de lluvias, lo cual puede proporcionar beneficios adicionales como cobertura vegetal, producción de mantillo, entre otros servicios ecosistémicos.

Finalmente, Srivastava et al. (2010) evaluaron las diferencias en tres tipos de fertilización: fertilizantes a base de nitrógeno, fósforo y potasio; residuos de cultivos y estiércol en la variedad de ñame blanco (D. rotundata Poir.) y descubrieron que la aplicación de estiércol en campo después del barbecho no presentó un impacto significativo en la producción total de biomasa de ñame ni en el rendimiento de tubérculos. Mientras que, la aplicación de cultivos después del algodón y el maíz, con una distribución adecuada de lluvia, tuvo un efecto positivo significativo en la producción de tubérculos y biomasa total de ñame. En cuanto al patrón de distribución de biomasa entre los diferentes órganos de la planta, no se observaron diferencias significativas entre las prácticas de fertilización evaluadas.

3.4

ÍNDICES DE CRECIMIENTO

El crecimiento de las plantas es un proceso fisiológico, definido como un incremento irreversible en el tamaño de las plantas, frecuentemente acompañado de cambios en su forma (Gardner et al., 1985). Este proceso depende directamente de factores como la fotosíntesis, la respiración, la división celular, la elongación y la diferenciación. Además, está influenciado por condiciones ambientales y agronómicas, como la temperatura, la intensidad de luz, la densidad de población, la calidad de la semilla y la disponibilidad de agua y nutrientes (Mohr, 1995). Asimismo, Pérez et al. (2015) señalan que el estudio de estos índices es vital para comprender el impacto de las condiciones ambientales y la competencia intraespecífica sobre la producción de biomasa y su distribución en la planta, lo que resulta crucial para optimizar el rendimiento de los cultivos.

En el cultivo de ñame, los índices de crecimiento han sido utilizados para evaluar la respuesta fisiológica del cultivo a las condiciones del suelo y a la disponibilidad de nutrientes. Diby et al. (2011) reportaron que variables asociadas al crecimiento vegetativo y a la acumulación de biomasa presentan variaciones entre especies de Dioscorea cultivadas en suelos con diferentes características, lo que influye en el desarrollo del cultivo. Por su parte, Matsumoto et al. (2022) señalaron que la producción de biomasa aérea y subterránea en Dioscorea rotundata Poir. está relacionada con la disponibilidad de nutrientes minerales.

De esta forma, el análisis de los índices de crecimiento es fundamental para medir cómo pueden responder las plantas de ñame a las prácticas de fertilización, ya que permite comprender cómo la nutrición afecta los procesos fisiológicos que influyen en su desarrollo.

4. OBJETIVOS

4.1

OBJETIVO GENERAL

• Contribuir a la sostenibilidad del sistema productivo de ñame espino (Dioscorea

rotundata Poir.) en Sampués, Sucre, mediante la implementación de modelos alternativos de fertilización que favorezcan el desempeño fisiológico y la productividad del cultivo.

4.2

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Analizar el efecto de diferentes fuentes de fertilización orgánica y química sobre la

masa seca y el área foliar de ñame espino.

• Evaluar el efecto de diferentes fuentes de fertilización orgánica y química sobre los

índices de crecimiento de ñame espino.

• Determinar la respuesta del peso y rendimiento de tubérculos de ñame espino bajo

diferentes fuentes de fertilización orgánica y química.

5. HIPÓTESIS

La aplicación de fuentes de fertilización tanto orgánicas como químicas, contribuyen con la restauración de la fertilidad del suelo y, en consecuencia, con la mejora del crecimiento, peso y rendimiento de tubérculos en el cultivo de ñame espino en el municipio de Sampués, Sucre.

6. METODOLOGÍA

6.1 LOCALIZACIÓN

El presente proyecto de investigación se llevó a cabo en la vereda Tomalí, en el municipio de Sampués, Sucre, con el acompañamiento de los productores vinculados a la Asociación de Pequeños Productores Agrícola de Segovia (NIT. 900.971.816), específicamente en la unidad productiva de uno de sus miembros. El municipio de Sampués se encuentra ubicado en las coordenadas: 9° 15’ de latitud norte y 71° 22’ de longitud oeste, con referencia al meridiano de Greenwich, y a 202 msnm. Se caracteriza por presentar una temperatura promedio de 27°C, una humedad relativa de 81,4% y una precipitación promedio anual de 1.474,7 mm (Escaño y López, 2010; IDEAM,

2010).

6.2 MATERIAL VEGETAL

Se utilizaron semillas de la especie ñame espino (D. rotundata Poir.) del cultivar “Bejuco verde”, con un peso aproximado de 150 g (Anexo B). Para el abono verde se empleó el cultivar de frijol caupí (Vigna unguiculata [L.] Walp) “Missouri”, el cual se caracteriza por su crecimiento arbustivo. Este se sembró al inicio del período de lluvias en la zona, con una distancia 0,40 m entre surcos y 0,25 m entre plantas. Una vez alcanzada la etapa de floración, momento en el que se presenta el máximo desarrollo de biomasa, el material vegetal fue incorporado (Anexo C), coincidiendo con la siembra del ñame (Anexo D).

6.3 DISEÑO EXPERIMENTAL Y MANEJO DEL EXPERIMENTO

El experimento se realizó bajo un diseño en bloques completos al azar, con un factor de nueve tratamientos y tres repeticiones. Los tratamientos estuvieron conformados por un testigo (sistema de producción común del productor, “T0 – Sin fertilización”) y el resto de los tratamientos consistieron en fertilizaciones químicas, abonos verdes, abonos orgánicos, así como algunas combinaciones entre ellos (Tabla 1).

Tabla 1. Descripción de los tratamientos del experimento.

Tratamiento Descripción T0 Sin fertilización T1 Fertilización química (macro + micronutrientes) T2 Abono verde (frijol caupí) T3 Abono verde (frijol caupí) + fertilización química (P + K) T4 Abono verde (frijol caupí) + fertilización química (P + K) + elementos menores T5 Fertilización orgánica (lombriabono)

T6 Fertilización orgánica (lombriabono) + fertilización química (P + K) T7 Fertilización orgánica (lombriabono) + fertilización química (P + K) + elementos menores T8 Fertilización orgánica (lombriabono) + abono verde (frijol caupí)

Cada unidad experimental estuvo conformada por parcelas de 4,8 m de ancho por 6 m de largo, equivalentes a un área efectiva de 28,8 m2, donde se establecieron líneas de siembras separadas a 1,2 m entre sí, con una separación entre plantas de 0,5 m. El experimento se empleó con una baja dependencia de agroquímicos, y el dosel de las plantas fue sostenido mediante un tutor muerto (vara de 1,5 m), que proporcionó soporte a dos plantas continuas. Las semillas fueron tratadas con una solución preventiva de fungicida (Dithane), mediante la inmersión de estas durante cinco minutos (Anexo B).

La fertilización orgánica de los tratamientos que incluyeron lombriabono, se realizó mediante la incorporación de 0,5 kg por planta al momento de la siembra (Anexo E). En cuanto a la fertilización química, y con base a la información del análisis químico de suelo, se definió un plan de fertilización con macronutrientes (N, P y K) y elementos menores (Cu, Zn y B) (Tabla 2).

Tabla 2. Dosis de nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K) y microelementos (Cu, Zn y B)

N- (Urea) P- (P2O5) K- (K2O) Cu Zn B kg ha1

150

90

200

3

3

2

Estos fertilizantes fueron fraccionados en tres aplicaciones, realizándose la primera a los 30 días después de la siembra y las restantes con intervalos mensuales. La totalidad del fósforo fue aplicada en la primera fertilización; mientras que el nitrógeno y el potasio fueron fraccionados en las tres aplicaciones (30% en la primera, 30% en la segunda y 40% en la tercera). Los elementos menores se aplicaron en el segundo (50%) y tercer fraccionamiento (50%) (Tabla 3). Estos fertilizantes fueron mezclados de acuerdo a los tratamientos definidos, conservando las dosis (Anexo F).

Tabla 3. Fraccionamiento de la fertilización química a base de macronutrientes (N, P y K) y micronutrientes (Cu, Zn y B).

Fertilizante Primera Segunda Tercera Urea

30%

30%

40%

P2O5

100%

---

---

K2O

30%

30%

40%

Menores

---

50%

50%

6.4 PROCEDIMIENTO

6.4.1 Evaluación del efecto de diferentes fuentes de fertilización orgánica y

química sobre la masa seca y el área foliar de ñame espino. En cada unidad experimental (parcela) se determinó la biomasa de ñame mediante un muestreo destructivo de dos plantas escogidas al azar en cada una de las fases fenológicas del cultivo (Anexo G), con el objetivo de estimar el área foliar (AF) y masa seca (MS) de los órganos de la planta. Estas muestras fueron llevadas al laboratorio de Fisiología Vegetal de la Universidad de Córdoba, donde los órganos fueron separados para la determinación del AF mediante el método del peso fresco, y de la MS mediante la deshidratación en una estufa de secado a una temperatura de 72°C por un periodo de 72 horas.

6.4.2 Evaluación del efecto de diferentes fuentes de fertilización orgánica y

química sobre los índices de crecimiento de ñame espino. Con los registros de MS y AF, se determinaron los siguientes parámetros de crecimiento: Tasa Absoluta de Crecimiento (TAC), Tasa de Asimilación Neta (TAN), Índice de Área Foliar (IAF), Tasa Relativa de Crecimiento (TRC), Razón de Área Foliar (RAF) e índice de cosecha (IC), con las ecuaciones de la tabla 4. En la etapa vegetativa (60 DDS) se aplicó la fórmula para valores instantáneos, y entre los 160-69 DDS se aplicó la fórmula para medias de intervalos de tiempo (Tabla 4).

Tabla 4. Ecuaciones para el cálculo de los valores medios de los índices de crecimiento, adaptado de Gardner (1985).

Índice de crecimiento Símbolo Valores instantáneos Media de valores en un intervalo de tiempo (t2-t1) Unidad Tasa absoluta de crecimiento

TAC

---

TAC=(MS2 - MS1)/t2 - t1 g·dia-1 Tasa de Asimilación Neta

TAN

---

TAN=(LnMS2 – LnMS1)/(t2 – t1)*(LnAF2 – LnAF1)/(AF2 – AF1) g·cm-2· dia-

1

Tasa relativa de crecimiento

TRC

---

TRC=(LnMS2 - LnMS1)/t2 - t1 g·g -1 ·día-1 Índice de Área Foliar

IAF

IAF=AF/St IAF=AF/St

---

Razón de Área Foliar

(RAF)

RAF

RAF=AF/MS

RAF=(AF1/MS1 + AF2/MS2)/2

cm2·g-1 Índice de cosecha IC

---

IC=MSI/MST

---

MS2: Masa seca final; MS1: Masa seca inicial; t2: Tiempo final; t1: Tiempo inicial; AF2: Área foliar final; AF1: Área foliar inicial; St: Superficie de terreno; MSI: Masa seca del órgano de interés; MSt: Masa seca total de la planta.

6.4.3 Determinación de la respuesta del peso y rendimiento de tubérculos de ñame

espino bajo diferentes fuentes de fertilización orgánica y química. La cosecha de los tubérculos se realizó cuando se alcanzó la máxima acumulación de materia seca, es decir, cuando el follaje presentó un secado superior al 50%. Se recolectó uno de los surcos centrales de cada tratamiento para determinar el número de tubérculos por planta, peso promedio de los tubérculos comerciales (entre 1-3 kg) y el rendimiento comercial y total (comercial y no comercial) (en kg ha-1) (Anexo H - I).

6.5 TÉCNICAS DE PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS ESTADÍSTICO

Los datos de crecimiento y rendimiento fueron analizados mediante un análisis de varianza (ANAVA) de una vía, aplicándose la prueba de agrupamiento Scott-Knott (p = 0,05) cuando se detectaron diferencias estadísticas en cada etapa fenológica. Asimismo, se realizó un análisis de correlación de Pearson para estudiar la relación entre la biomasa total y la biomasa foliar con el peso y el rendimiento de los tubérculos. Los datos fueron procesados con el programa estadístico R, versión 4.5.1 (R Core Team, 2025) y los resultados fueron visualizados con el paquete {ggplot2} (Wickham,

2016).

7. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

7.1 Evaluación del efecto de diferentes fuentes de fertilización orgánica y química

sobre la masa seca y el área foliar de ñame espino.

7.1.1 Área foliar. El análisis de varianza mostró diferencias estadísticamente

significativas en el área foliar (AF) entre tratamientos (p < 0,001***) durante la etapa vegetativa (Tabla 5). Según la prueba de Scott-Knott, los tratamientos T0 y T3 presentaron los mayores valores, con un promedio de 8295,97 cm², superando al resto de los tratamientos, cuyo promedio fue de 3906,82 cm² por planta, representando una diferencia del 112.35% (Figura 1A). Durante el inicio de la tuberización (Tabla 5), el patrón de respuesta cambió, de manera que T1, T2, T3 y T5 alcanzaron las mayores áreas foliares, con un promedio de 12008,33 cm², mientras que el resto de los tratamientos registró un promedio de 8548,39 cm², lo que representa una diferencia del 40,48 % (Figura 2A)

Estos resultados indican que, durante la etapa vegetativa, el comportamiento destacado de T0 estuvo asociado a la adecuada fertilidad inicial del suelo, caracterizada por altos contenidos de bases (P, K, Ca y Mg) (Anexo A), lo que sugiere que no existían limitaciones nutricionales determinantes en esta fase del cultivo. En este contexto, la aplicación adicional de fertilizantes minerales en los demás tratamientos no generó una respuesta proporcionalmente superior, ya que los nutrientes aportados no constituían factores limitantes. Ferguson y Haynes (1970) y Espinosa et al. (2018) señalan que el ñame presenta respuestas poco consistentes a la aplicación de fósforo y potasio cuando estos elementos se encuentran en niveles adecuados en el suelo. Asimismo, Hgaza et al. (2011) reportaron que la magnitud de la respuesta a la fertilización depende en gran medida de las condiciones edáficas iniciales, lo que coincide con la ausencia de incrementos adicionales observada en el presente estudio. Por su parte, el desempeño de T3 sugiere que la integración de abonos verdes con fertilización mineral pudo generar efectos complementarios asociados a mejoras progresivas en las propiedades físicas y biológicas del suelo, más allá del aporte nutricional inmediato, tal como lo reportan Pouya et al. (2022) y Afolayan (2018).

Tabla 5. Cuadrados medios y nivel de significancia de la respuesta del área foliar (AF), masa seca de raíz (MSR), masa seca de tallo (MST), masa seca de hojas (MSH), masa seca de tubérculo (MSTub) y masa seca total (MSTot) de las plantas de ñame espino bajo diferentes tipos de fertilización, entre los 69 y 160 días después de la siembra. Etapa vegetativa (69 DDS)

FUENTE

GL AF

MSR

MST

MSH

MSTot

-

Bloque

2

46679

2,265

505,7

97,4

906

-

Tratamiento 8 12978431*** 9,136* 2084,6*** 2124,0*** 7503***

-

Residuales

16

1491143

2,540

285,2

121,2

720

-

Máxima tuberización (160 DDS)

FUENTE

GL AF

MSR

MST

MSTb

MSH

MSTot Bloque

2

1804807

1,1

9446

2948

1484

12964

Tratamiento 8 12628390** 457,4*** 39591*** 48764*** 6727*** 85189*** Residuales

16

2765151

31,2

3443

2720

508

6820

GL: Grados de libertad; ***: Diferencias estadísticas al 0,01% (p ≤ 0,001).

Durante la tuberización, la recuperación de T1 es coherente con Hgaza et al. (2010), quienes reportaron que la fertilización con N, P, K y Ca aumentó el índice de área foliar, especialmente entre 130 y 160 días después de la siembra (DDS), mientras que entre 75 y 100 DDS no se observaron diferencias, evidenciando que la mayor expansión foliar atribuible al suministro de macroelementos y cationes esenciales se manifiesta en etapas intermedias del ciclo. T3 mantuvo un comportamiento superior coherente con los mecanismos de sinergia orgánico-mineral descritos anteriormente. El desempeño de T2 y T5 se relaciona con la liberación progresiva de nutrientes y fortalecimiento de la actividad biológica; Agbede et al. (2013), reportaron que el suministro orgánico de N incrementa significativamente el número de hojas y el área foliar en Dioscorea spp., con aumentos entre el 20% y el 53%, mientras que Rehman et al. (2023) demostraron que el vermicompost incrementa N, P, K, Ca, Mg, potencia la fijación de N y solubilización de P, y aporta auxinas, giberelinas y citoquininas que promueven la expansión celular.

Los tratamientos con combinaciones complejas (T4, T6, T7 y T8) permanecieron inferiores en ambas etapas, sugiriendo que las mezclas de múltiples fuentes de nutrientes (orgánicas + minerales) y micronutrientes generaron interacciones antagonistas que redujeron la eficiencia de la fertilización (Rietra et al., 2017). Además, la respuesta del cultivo puede verse comprometida cuando no existe sincronía temporal entre la liberación de nutrientes y la demanda fisiológica, o cuando las proporciones entre elementos no son equilibradas (Ayamba et al., 2023).

Barras (promedios ± desviación estándar) con letras diferentes varían estadísticamente, según la prueba de Scott-Knott (p<0,001).

Figura 1. Respuesta del crecimiento del ñame espino a diferentes tipos de fertilización durante la etapa vegetativa: A). Área foliar (AF), B). Masa seca de raíz (MSR), C). Masa seca tallo (MST), D). Masa seca de hojas (MSH), y E). Masa seca total (MST).

7.1.2. Masa seca de la raíz. El análisis de varianza evidenció diferencias significativas

entre tratamientos en ambas fases fenológicas (vegetativa: p < 0,05*; tuberización: p < 0,001***) (Tablas 5 y 6). Durante la etapa vegetativa, la prueba de Scott–Knott agrupó a T1, T3, T4, T5, T7 y T8 como los tratamientos con mayor MSR (promedio de 9,54 g); mientras que, T0, T2 y T6 integraron el grupo de menor acumulación (6,51 g) (Figura 1B). En la tuberización temprana se observó un reordenamiento del patrón: T3 y T6 alcanzaron las mayores acumulaciones de MSR (43,18 g), seguidos por T0, T2 y T5 (33,39 g). T4 y T7 se ubicaron en un nivel intermedio (23,80 g), mientras que T1 y T8 registraron los valores más bajos (10,36 g) (Figura 2B).

En términos generales, la MSR mostró una respuesta diferencial según el esquema de fertilización aplicado, destacándose el tratamiento con integración orgánico–mineral (T3) por su desempeño consistente en ambas fases. Este comportamiento sugiere que la acumulación de biomasa radical estuvo influenciada no solo por el aporte nutricional inmediato, sino también por la interacción entre disponibilidad de nutrientes y mejoras en las propiedades físicas del suelo.

El desempeño elevado de T1 en la fase vegetativa coincide con lo reportado por Diby et al. (2011), quienes señalaron que la fertilización NPK puede incrementar la biomasa radical en Dioscorea spp.; sin embargo, Hgaza et al. (2011) advierten que esta respuesta depende en gran medida de las condiciones edáficas iniciales, lo que podría explicar la variabilidad observada entre tratamientos. En general, los esquemas con integración orgánico–mineral (T3, T4 y T7) y los tratamientos con aporte orgánico (T5

y T8) tendieron a mostrar mayores acumulaciones de MSR, lo cual puede atribuirse a mejoras simultáneas en disponibilidad de nutrientes y propiedades físicas del suelo, tal como documentan Pouya et al. (2022), Afolayan (2018) y Elissen et al. (2023). Por el contrario, el bajo desempeño inicial de T2 podría relacionarse con el tiempo requerido para la descomposición del abono verde y la liberación efectiva de nutrientes (Drăghici et al., 2024), mientras que el comportamiento de T6 sugiere que el desarrollo radical temprano no depende exclusivamente del aporte mineral, sino también de las condiciones físicas del suelo (Matsumoto et al., 2021).

En la tuberización temprana, la persistencia del alto desempeño de T3 y el incremento de T6 indican que la acumulación radical estuvo asociada a la interacción entre disponibilidad nutricional y condiciones edáficas, lo cual coincide con lo señalado por Hgaza et al. (2012), quienes reportaron que el desarrollo radical en Dioscorea alcanza su máximo alrededor de los 120 días después de la siembra. Asimismo, O’Sullivan (2008) describe una expansión progresiva del sistema radical conforme avanza el ciclo, lo que respalda el patrón observado. Las respuestas intermedias o reducidas en algunos tratamientos podrían estar vinculadas a diferencias en sincronía de liberación de nutrientes o a posibles interacciones entre elementos en mezclas complejas (Rietra et al., 2017).

7.1.3. Masa seca del tallo. El análisis de varianza mostró diferencias estadísticamente

significativas en la MST entre tratamientos en ambas etapas fenológicas (vegetativa y tuberización: p < 0,001***) (Tabla 5 y 6). Durante la fase vegetativa, según la prueba de Scott–Knott, los tratamientos T6, T5 y T0 conformaron el grupo superior, con un promedio de 95,18 g, mientras que el resto de los tratamientos presentó una MST promedio de 45,28 g (Figura 1C). Durante el inicio de la tuberización, el patrón se reconfiguró: T2, T5 y T7 conformaron el grupo superior (380,24 g), T4 presentó valores intermedios (286,73 g), y el resto de los tratamientos registró las menores acumulaciones (166,98 g) (Figura 2C).

El patrón observado indica que la acumulación de masa seca del tallo estuvo asociada principalmente a los tratamientos que incorporaron materia orgánica, ya sea de forma exclusiva o combinada con fertilización mineral, evidenciando que el desarrollo aéreo respondió tanto a la disponibilidad de nutrientes como a las mejoras en las propiedades físicas del suelo. Asimismo, la variación entre fases sugiere que el efecto de los tratamientos fue dependiente del momento fisiológico del cultivo, manifestándose con mayor claridad durante el inicio de la tuberización.

El buen desempeño del testigo (T0) es coherente con lo reportado por Matsumoto et al. (2022), quienes demostraron que algunos genotipos de D. rotundata Poir. mantienen biomasa aérea elevada incluso sin fertilización, debido a diferencias intrínsecas en tolerancia a suelos de baja fertilidad y eficiencia en la recuperación de nutrientes. Además, O’Sullivan (2010) señala que en sistemas tropicales con barbechos prolongados dichas reservas (incluido el K no intercambiable) pueden sostener el crecimiento inicial aun sin fertilización, lo que concuerda con los niveles naturalmente

altos de bases (P, K, Ca y Mg) del presente suelo (Anexo A). El buen desempeño de T5 y T6 coincide con lo reportado por Suja et al. (2012), quienes demostraron que en Elephant foot yam (Amorphophallus paeoniifolius (Dennst.) Nicolson.) los sistemas orgánicos generan rendimientos significativamente mayores debido a incrementos en la porosidad, estabilidad de agregados y disponibilidad de nutrientes bajo abonos orgánicos. De manera complementaria, Suja et al. (2017) mostraron en taro (Colocasia esculenta (L.) Schott) aumentos de pH, carbono orgánico y nutrientes disponibles, bajo manejo orgánico. Estas mejoras edáficas explican la mayor MST observada en T5 y respaldan los valores elevados de T6 al combinar materia orgánica con fertilización mineral, evidenciando que los mejores desempeños se vincularon especialmente a esquemas que incorporaron fertilización, ya fuera de tipo orgánica, mineral o de ambas.

El incremento de MST observado en T2 durante el inicio de la tuberización se relaciona con la mineralización progresiva del abono verde. Drăghici et al. (2024) reportaron que la incorporación de biomasa fresca de caupí como abono verde incrementó el P disponible entre 9.5 y 13.33 mg/kg, además del N, K y el carbono orgánico, y mejora la retención de agua del suelo hasta en 1.62 %. Estas mejoras en la disponibilidad de nutrientes y en la condición física del suelo generan un entorno más favorable para el desarrollo aéreo en esta etapa, lo que coincide con la recuperación observada en T2. Mientras que la persistencia del buen desempeño de T5 coincide con los efectos sostenidos del abono orgánico descritos por Suja et al. (2012) y Suja et al. (2017). Por otro lado, Srivastava et al. (2010), demostraron que en D. rotundata Poir. las combinaciones orgánico–minerales incrementan la biomasa total respecto al testigo, con aumentos de hasta 14 % en la biomasa seca. Este resultado coincide con la mayor acumulación de MST observada en T7, donde la presencia simultánea de insumos orgánicos y nutrientes minerales pudo favorecer un desarrollo aéreo más robusto durante esta etapa, indicando que en la tuberización los valores más altos se asociaron a prácticas que integraron fuentes fertilizantes como abonos verdes, enmiendas orgánicas y fertilización química (P+K).

7.1.4 Masa seca de hojas. El análisis de varianza mostró diferencias estadísticamente

significativas en la masa seca de hojas (MSH) entre tratamientos en ambas etapas fenológicas (vegetativa e inicio de la tuberización: p < 0,001 ***) (Tablas 5 y 6). Durante la fase vegetativa, según la prueba de Scott–Knott, los tratamientos T0, T3, T5 y T6 conformaron el grupo superior, con un promedio de 86,79 g, mientras que el resto de los tratamientos registró una MSH promedio de 37,59 g (Figura 1D). Durante el inicio de la tuberización, el patrón se reconfiguró: los tratamientos T2 y T5 integraron el grupo superior, con un promedio de 237,47 g, mientras que el resto de los tratamientos presentó menores valores de acumulación foliar, con un promedio de 126,00 g (Figura 2D).

Durante la etapa vegetativa, los tratamientos T0, T3, T5 y T6 registraron la mayor MSH, superando ampliamente al resto de los tratamientos. El buen desempeño de T0 se ajusta al patrón descrito previamente para AF y MSR, donde la fertilidad basal del suelo y la eficiencia genotípica permiten sostener el crecimiento foliar aun sin

fertilización (Diby et al., 2011; Hgaza et al., 2010). La superioridad de T3, T5 y T6 en esta fase coincide con los mecanismos ya discutidos para MST y MSR, en los que las fuentes orgánicas y orgánico–minerales favorecen la biomasa aérea a través de mejoras físicas del suelo y una mayor disponibilidad de nutrientes. Este comportamiento es consistente con Emede et al. (2021), quienes demostraron que el estiércol de ave y su combinación con NPK incrementan el área foliar y el crecimiento de D. rotundata Poir. debido a una mayor disponibilidad de N, P y K y a mejoras fisicoquímicas del suelo.

Durante el inicio de la tuberización, el patrón cambió y T2 y T5 alcanzaron la mayor MSH. La recuperación de T2 corresponde al efecto progresivo del abono verde, coherente con lo observado en MST y MSR, donde la descomposición del caupí mejora la disponibilidad de N y P y aumenta el carbono orgánico del suelo. Esto coincide con Maliki et al. (2012), quienes reportaron que la incorporación de leguminosas como abono verde incrementa la materia seca de brotes en sistemas de ñame mediante la restitución de nutrientes y el aumento de N disponible. Por su parte, la persistencia del alto desempeño de T5 en ambas etapas es congruente con los efectos sostenidos del vermicompost reportados previamente en AF y MSR, y coincide con Sun et al. (2024), quienes demostraron que la sustitución parcial de fertilización química por insumos orgánicos en Dioscorea polystachya Turcz. incrementa la acumulación foliar de N y la materia seca total gracias a una liberación más gradual de nutrientes y una mayor actividad microbiana del suelo.

En conjunto, la variación observada en MSH responde a los mismos mecanismos fisiológicos y edáficos discutidos para AF, MSR y MST, diferenciándose únicamente en que, en esta variable, los efectos prolongados de los aportes orgánicos (T2 y T5) se expresan con mayor claridad durante la tuberización.

7.1.5 Masa seca de tubérculos. El análisis de varianza mostró diferencias

significativas en la masa seca de tubérculos (MSTb) entre tratamientos (p < 0,001***) (Tabla 6). Según la prueba de Scott–Knott, el tratamiento T3 presentó el mayor valor (411,19 g), seguido por un grupo intermedio conformado por T0, T4 y T5 (230,48). Los valores más bajos correspondieron a T1, T2, T6, T7 y T8, con un promedio de 65,82 g (Figura 2E).

Barras (promedios ± desviación estándar) con letras diferentes varían estadísticamente, según la prueba de Scott-Knott (p<0,001).

Figura 2. Respuesta del crecimiento del ñame espino a diferentes tipos de fertilización durante la máxima tuberización: A). Área foliar (AF), B). Masa seca de raíz (MSR), C). Masa seca del tallo (MST), D). Masa seca de hojas (MSH), E). Masa seca del tubérculo (MSTb) y F). Masa seca total (MST).

Los resultados indican que el tratamiento T3 generó condiciones favorables para la acumulación de masa seca en los tubérculos. Esta respuesta es coherente con lo reportado para Dioscorea spp. bajo esquemas donde coinciden mejoras físicas del suelo y disponibilidad adecuada de nutrientes. Garrido et al. (2017) demostraron que los abonos verdes leguminosos utilizados junto al cultivo de ñame incrementan la producción de tubérculos de calidad comercial. De forma complementaria, Drăghici et al. (2024) mostraron que el abono verde de caupí incrementa el N total, el P disponible y el carbono orgánico, lo que mejora el entorno edáfico para el cultivo subsiguiente. Estas evidencias sustentan que el uso de abono verde puede influir positivamente sobre la fracción cosechable cuando se incorpora en sistemas productivos.

Asimismo, estudios sobre fertilización mineral en ñame han documentado incrementos en la masa seca o el rendimiento de tubérculos cuando los nutrientes esenciales están disponibles en cantidades adecuadas. Afolabi et al. (2023) reportaron incrementos en la producción de tubérculos en D. alata L. y D. rotundata Poir. bajo fertilización mineral. Farias et al. (2022) también encontraron aumentos en el rendimiento de tubérculos bajo ciertas dosis de nitrógeno en D. cayennensis Lam. Estos trabajos permiten afirmar que la fertilización mineral puede favorecer la acumulación de masa seca en los órganos de reserva del ñame bajo condiciones adecuadas.

Los valores intermedios de T0, T4 y T5 indican que estos tratamientos permitieron cierto nivel de acumulación de masa seca en los tubérculos, lo cual es compatible con estudios donde tanto fuentes orgánicas (Suja et al., 2012; Suja et al., 2017) como

combinaciones orgánico–minerales (Srivastava et al., 2010) han mostrado mejorar atributos del suelo y favorecer la biomasa total del cultivo. Aunque los estudios mencionados no evalúan específicamente los mismos materiales o condiciones experimentales, sí documentan que estos manejos pueden influir en la producción de tubérculos en especies de Dioscorea spp.

7.1.6 Masa seca total. El análisis de varianza mostró diferencias significativas en la

masa seca total (MSTot) entre tratamientos en ambas etapas fenológicas (p < 0,001***) (Tabla 5 y 6). Durante la fase vegetativa, según la prueba de Scott–Knott, los tratamientos T0, T3, T5 y T6 conformaron el grupo superior (promedio: 178,55 g), registrando un incremento del 95,96 % respecto al resto de los tratamientos (91,12 g) (Figura 1E). En el inicio de la tuberización, los tratamientos T2, T3, T4, T5 y T7 alcanzaron la mayor masa seca total (707,67 g), seguidos por T0 y T1 (352,11 g); mientras que, los tratamientos T6 y T8 presentaron las menores acumulaciones de biomasa (352,11 g) (Figura 2F).

En la etapa vegetativa, el buen desempeño de T0 sugiere que la fertilidad natural del suelo permitió sostener una acumulación elevada de biomasa. Esto coincide con Matsumoto et al. (2022), quienes reportaron que ciertos genotipos de D. rotundata Poir. mantienen altos niveles de biomasa total bajo suelos con buena disponibilidad inicial de nutrientes, incluso sin fertilización. La mayor MSTot de T3, T5 y T6 es consistente con Kayode (1985), quien encontró que la aplicación de NPK incrementa significativamente la materia seca total y el contenido de almidón en D. rotundata Poir. en comparación con el testigo. De forma complementaria, Law-Ogbomo y Remison (2009) demostraron que niveles moderados de NPK aumentan la biomasa aérea y subterránea en D. rotundata Poir. mediante una mayor absorción de N, P y K. Asimismo, Floquet (2016) mostró que la incorporación de abonos verdes en sistemas de ñame incrementa la materia seca total y mejora la fertilidad del suelo al aumentar el retorno de N y el carbono orgánico, lo que concuerda con los valores elevados observados en los tratamientos con aportes orgánicos.

Durante el inicio de la tuberización, la superioridad de los tratamientos T2, T3, T4, T5 y T7 refleja el efecto conjunto de abonos verdes, enmiendas orgánicas y fertilización mineral. Floquet (2016) reportó que los sistemas de ñame asociados con leguminosas generan aumentos consistentes en la biomasa total debido al aporte de residuos ricos en N y a la mejora de la estructura del suelo. De igual forma, Law-Ogbomo y Remison (2016) encontraron que la integración de fertilización orgánica y mineral incrementa la biomasa aérea y el rendimiento en D. rotundata Poir., gracias a mejoras simultáneas en la disponibilidad de nutrientes y la estructura edáfica. El desempeño intermedio de T0 y T1 concuerda con Kayode (1985), quien mostró que los suelos recién abiertos, por su mayor contenido de nitrógeno y materia orgánica, pueden sostener rendimientos moderados aun sin fertilización, mientras que la aplicación únicamente mineral incrementa el rendimiento solo cuando el suelo ha perdido parte de esa fertilidad inicial. Además, el autor señala que el estado nutricional del suelo influye de manera directa en el rendimiento, lo que evidencia que una mejor condición del suelo favorece

mayores respuestas a los fertilizantes. Finalmente, los valores reducidos observados en T6 y T8 indican que no todas las combinaciones de insumos son igual de eficientes, lo cual coincide con Matsumoto et al. (2022), quienes señalan que la acumulación de materia seca en D. rotundata Poir. depende fuertemente del balance nutricional y la sincronía entre liberación y demanda de nutrientes.

7.2 Evaluación del efecto de diferentes fuentes de fertilización orgánica y química

sobre los índices de crecimiento de ñame espino.

El índice de área foliar (IAF) y la relación de área foliar (RAF), evaluados a los 69 días después de la siembra (DDS) presentó diferencias estadísticas significativas entre los tratamientos de fertilización (p < 0,001***), según el análisis de varianza (Tabla 3). La prueba de Scott-Knott agrupó los tratamientos en tres categorías estadísticas: los tratamientos T0 y T3 mostraron el mejor comportamiento en cuanto al índice de área foliar, con un promedio de 0,72. En un nivel intermedio se ubicaron los tratamientos T2, T4, T5 y T6, con valores cercanos a 0,41. Finalmente, los tratamientos T1, T7 y T8 registraron el desempeño más bajo, con un promedio de 0,27 (Figura 3A).

Tabla 6. Cuadrados medios y nivel de significancia de la respuesta de los parámetros de índice de área foliar (IAF) y razón del área foliar (RAF) de las plantas de ñame espino bajo diferentes tipos de fertilización de forma instantánea (69 DDS). GL: Grados de libertad; ***: Diferencias estadísticas al 0,01% (p ≤ 0,001).

El rendimiento superior de T0 y T3 indica que el desarrollo del área foliar pudo depender en gran medida de las condiciones iniciales de fertilidad del suelo, lo que coincide con Dibi et al. (2011), quienes evidencian que en condiciones edáficas favorables el ñame mantiene una alta capacidad de expansión foliar aun sin altos aportes externos de nutrientes. Adicionalmente, la combinación de abono verde con NPK puede ofrecer nutrientes tanto de forma inmediata como prolongada, favoreciendo un crecimiento foliar continuo (Dibi et al., 2021). Este comportamiento también concuerda con lo reportado por Agbede et al. (2013), quienes observaron que abonos orgánicos aplicados solos o en mezcla promovieron mayor área foliar que el NPK en un Alfisol degradado, debido a la mejora en la estructura del suelo y una disponibilidad de nutrientes más equilibrada.

Fuente GL

69 DDS

IAF

RAF

Bloque

2

0,00259

66,7

Tratamiento

8

0,09735*** 353,4*** Residuales

16

0,00455

52,3

Los valores intermedios obtenidos con abono verde y fertilizantes orgánicos podrían relacionarse con la liberación paulatina de nutrientes, influenciada por la humedad, la temperatura y la actividad microbiana del suelo, lo que puede ocasionar que la oferta de nutrientes no coincida plenamente con la demanda del cultivo en todos los momentos (Sharma y Chetani, 2017). Asimismo, cuando se combinan fuentes orgánicas y minerales, la disponibilidad puede mantenerse estable pero no necesariamente rápida, lo que limita temporalmente el desarrollo foliar frente a fuentes químicas de liberación más inmediata (Latorre-Araque et al., 2024). Por otro lado, Hgaza et al. (2010) señalaron que la fertilización mineral no garantiza siempre una mayor expansión foliar ni mejores resultados productivos; en Dioscorea alata L., un dosel más desarrollado incluso se asoció con rendimientos inferiores, lo que indica que la magnitud del follaje no constituye por sí sola un predictor confiable del rendimiento, sino que debe analizarse dentro del equilibrio fisiológico integral del cultivo. Barras (promedios ± desviación estándar) con letras diferentes varían estadísticamente, según la prueba de Scott-Knott (p<0,001).

Figura 3. Promedios del índice de área foliar (IAF) (A) y la razón de área foliar (RAF) (B) en ñame espino, evaluados a los 69 días después de la siembra (DDS) durante la etapa vegetativa, bajo diferentes tratamientos de fertilización.

En relación a la razón de área foliar (RAF), la prueba de Scott-Knott permitió agrupar los tratamientos en dos categorías: los tratamientos T0, T2 y T3 registraron los valores más altos de RAF, con un promedio de 46,52 m²/g; mientras que T1, T4, T5, T6, T7 y T8 presentaron valores inferiores, promediando 30,86 m²/g (Figura 3B). Esto puede relacionarse con las condiciones químicas iniciales del suelo, caracterizadas por altos

contenidos de fósforo, calcio y magnesio que favorecen la expansión foliar. En T2, el frijol como abono verde pudo aportar nitrógeno adicional, y en T3 la disponibilidad complementaria de NPK habría contribuido a sostener el desarrollo del área foliar.

La respuesta positiva de T2 y T3 coincide con João et al. (2017) en yuca (Manihot esculenta Crantz.), quienes registraron incrementos en la producción de biomasa con el uso de Canavalia ensiformis (L.) DC., aplicada sola o inoculada con micorrizas. Según estos autores, la baja relación C/N del material favoreció una descomposición rápida y una mayor disponibilidad de nutrientes, reflejándose en mejores resultados productivos incluso con bajas dosis de fertilizantes minerales.

El comportamiento de T0 podría relacionarse con las condiciones iniciales del suelo en el lote experimental, las cuales favorecieron un desarrollo foliar vigoroso aun en ausencia de fertilización adicional. Esto concuerda con Kumar et al. (2025), quienes señalan que suelos con niveles adecuados de nutrientes o con suficiente contenido de materia orgánica pueden sostener un crecimiento inicial favorable, sin embargo, advierten que este efecto puede ser transitorio si no se realiza una reposición nutricional, lo que eventualmente podría incidir en el rendimiento final del cultivo.

En cuanto a los tratamientos que registraron valores inferiores de RAF (T1, T4, T5, T6, T7 y T8), el comportamiento observado sugiere que, bajo las condiciones del experimento, las fuentes minerales y algunas combinaciones órgano–minerales no promovieron una asignación preferencial de biomasa hacia el componente foliar en esta etapa del cultivo. Es posible que la disponibilidad inmediata de nutrientes haya favorecido otros procesos de crecimiento o que la respuesta haya estado condicionada por la dosis aplicada. Al respecto, Hgaza et al. (2010) señalan que la fertilización mineral no siempre se traduce en mayor expansión foliar, mientras que Dibi et al. (2021) indican que su efecto depende de la concentración, pudiendo incluso reducir el crecimiento y el rendimiento cuando las dosis son elevadas. Asimismo, aunque el vermicompost ha mostrado incrementos significativos en biomasa aérea (Blouin et al., 2019), su efecto puede ser menos evidente en etapas tempranas debido a la liberación gradual de nutrientes, dependiente de procesos de mineralización y descomposición (Sharma y Chetani, 2017).

Al inicio de la tuberización, todos los parámetros evaluados respondieron significativamente (p ≤ 0,001) a los efectos de los tipos de fertilizante, según el análisis de varianza (Tabla 8). En cuanto a la tasa absoluta de crecimiento (TAC), la prueba de Scott-Knott clasificó los tratamientos en tres niveles: los tratamientos T2, T3, T4, T5 y T7 presentaron el mayor valor promedio, con 3,22 g/día; seguidos de T0 y T1 con 2,13 g/día. Finalmente, los tratamientos T6 y T8 registraron el valor más bajo, con un promedio de 1,23 g/día (Figura 4A).

La aplicación de abonos verdes, lombriabono y su combinación con fertilizantes químicos favorece una mayor acumulación diaria de biomasa, superando a las plantas sin fertilización y a otros tipos de fertilizantes. Esto indica que el crecimiento y la acumulación de materia seca dependen de la disponibilidad de nutrientes, en concordancia con Matsumoto et al. (2022), quienes reportaron que la velocidad de crecimiento varía según la trayectoria de biomasa y los niveles de NPK, mostrando curvas más pronunciadas en plantas con alta disponibilidad de nutrientes.

El efecto del lombriabono se refleja en el aumento de biomasa aérea, radicular y total, como reportan Blouin et al. (2019), atribuible a la mayor disponibilidad de nutrientes y a mejoras en la estructura del suelo, que optimizan la absorción y el desarrollo de tejidos. Un sistema foliar y radical más activo permite una acumulación de materia seca más rápida, reflejándose en incrementos diarios de peso vegetal.

De manera complementaria, Mohamed et al. (2017) observaron en papa (Solanum tuberosum L.) que la acumulación de materia seca en brotes y tubérculos con abono verde refleja un crecimiento más rápido frente a la fertilización mineral y el testigo, debido a la mayor disponibilidad de N y al aporte de P, K, Mg, B, Mn y Zn presentes en el abono verde. Bajo este mismo principio, el lombriabono y su combinación con fertilizante químico mantienen una oferta continua de nutrientes, sosteniendo una producción diaria de biomasa superior.

Tabla 7. Cuadrados medios y nivel de significancia de la respuesta de los parámetros tasa absoluta de crecimiento (TAC), tasa de crecimiento relativo (TCR), tasa de asimilación neta (TAN), índice de área foliar (IAF) y razón de área foliar (RAF) e índice de cosecha (IC) de las plantas de ñame espino bajo diferentes tipos de fertilización en el intervalo 160-69 DDS.

GL: Grados de libertad; ***: Diferencias estadísticas al 0,01% (p ≤ 0,001).

Por su parte, la tasa de asimilación neta (TAN) fue agrupada en dos categorías según la prueba de Scott-Knott (Figura 6). Los valores más altos se presentaron en T2, T3, T4, T5 y T7, con un promedio de 0,00090 mg/cm²/día, mientras que T0, T1, T6 y T8 registraron valores inferiores, con un promedio de 0,0005 mg/cm²/día (Figura 4B). Estos resultados indican que la incorporación de abonos verdes, la aplicación de lombriabono y su combinación con fertilizantes químicos favorecieron una mayor eficiencia fotosintética y una mayor acumulación de biomasa, excepto en las mezclas de lombriabono con NPK y de abono verde con fertilizante orgánico. Dibi et al. (2021) Fuente GL

INTERVALO DE 160-69 DDS

TAC

TAN

TCR

IAF

RAF

IC Bloque

2

0,3835

2,808∙10-8 2,590∙10-7

0,00177

0,39

0,00117

Tratamiento

8

2,4781*** 1,710∙10-7*** 1,316∙10-5*** 0,11994*** 171,30*** 0,07611*** Residuales

16

0,2436

2,507∙10-8 1,607∙10-6

0,01109

4,79

0,00145

reportan resultados similares, señalando que dosis elevadas de fertilización mineral limitan el crecimiento del ñame al reducir la eficiencia fisiológica, mientras que las fuentes orgánicas y órgano-minerales favorecen el desarrollo foliar al ofrecer disponibilidad inmediata y una liberación gradual de nutrientes. Estas estrategias, aplicadas en niveles moderados, mejoran la fotosíntesis y promueven un crecimiento más estable. Asimismo, Hgaza et al. (2010) demostraron que un follaje excesivamente vigoroso no siempre incrementa la acumulación en el tubérculo, pues reduce la eficiencia fotosintética del dosel y genera un desbalance en la partición de asimilados, privilegiando el crecimiento foliar sobre la reserva subterránea.

Barras (promedios ± desviación estándar) con letras diferentes varían estadísticamente, según la prueba de Scott-Knott (p<0,001).

Figura 4. Promedios de la tasa absoluta de crecimiento (TAC) (A), tasa de asimilación neta (TAN) (B), tasa relativa de crecimiento (TCR) (C), índice de área foliar (IAF) (D), razón de área foliar (RAF) (E) e índice de cosecha (IC) (F) en ñame espino, evaluados entre 69 y 160 días después de la siembra (DDS).

Asimismo, la tasa de crecimiento relativo (TCR) fue clasificada en tres niveles, donde la fertilización química (T1) obtuvo el mayor valor (8,96 ∙ 10⁻³ mg/g·día), seguida por T0 y T2, que registraron un promedio de 6,235 ∙ 10⁻³ mg/g·día. Finalmente, los menores valores correspondieron a T3, T4, T5, T6, T7 y T8, con un promedio de 3,438 ∙ 10⁻³ mg/g·día (Figura 4C)

Este comportamiento indica que la fertilización con macro y micronutrientes fue suficiente para promover una mayor eficiencia en la ganancia de biomasa por cada

gramo existente de la planta. La menor TCR observada en los tratamientos con fertilización orgánica o abonos verdes podría deberse a que la liberación de nutrientes depende de procesos de mineralización o descomposición más lentos, lo que retrasa la disponibilidad inmediata de nutrimentos para la planta (Sharma y Chetani, 2017). Además, la forma en que la planta distribuye biomasa entre hojas, tallos y órganos de reserva está estrechamente relacionada con su cinética de crecimiento y con la disponibilidad de nutrientes, factores que determinan la eficiencia con que se acumula nueva biomasa (Flores et al., 2020). La TCR también puede verse influenciada por condiciones ambientales y tratamientos adicionales, como la sombra o la inoculación con microorganismos, los cuales han mostrado incrementar significativamente la TCR en plantas jóvenes (Luna y Sánchez, 2022). En este contexto, una oferta inmediata de nutrientes favorece una TCR más alta, como se observó en el tratamiento químico.

De igual manera, el índice de área foliar (IAF) fue organizado en tres grupos mediante la prueba de Scott-Knott. El mayor valor se registró en el tratamiento orgánico T5 (1,21), seguido por T0, T1, T2 y T3, que presentaron un valor promedio de 0,98. Los valores más bajos correspondieron a T4, T6, T7 y T8, con un promedio de 0,68 (Figura 4D). Estos resultados indican que el lombriabono favoreció la expansión foliar, lo cual coincide con lo reportado por Agbede et al. (2013), quienes observaron que las enmiendas orgánicas mejoran el área foliar y el rendimiento del ñame frente al control y al NPK.

No obstante, estudios en Dioscorea alata L., han reportado que un aumento excesivo del área foliar inducido por fertilización química puede generar sombreo interno y reducir la eficiencia con la que el dosel captura y utiliza la radiación, limitando así la acumulación de biomasa en el tubérculo. A su vez, encontraron que los cultivos sin fertilización mantenían un IAF más estable entre años, reflejando un equilibrio más adecuado entre el tamaño del dosel y la productividad Hgaza et al. (2010). Este patrón contrasta con los resultados del presente estudio, donde ni el tratamiento sin fertilización (T0) ni la aplicación exclusiva de fertilizante químico mostraron valores destacados de IAF.

En cuanto a la razón de área foliar (RAF), la prueba de Scott-Knott clasificó los tratamientos en tres niveles, donde los tratamientos T0, T2 y T3 registraron los valores más altos, con un promedio de 37,38 cm²/g; T1, T4, T7 y T8 presentaron valores intermedios de 29,21 cm²/g; mientras que T5 y T6 obtuvieron los valores más bajos, con 18,21 cm²/g (Figura 4E). Estos resultados indican que la fertilidad natural del suelo, el uso de abonos verdes y su combinación con NPK influyeron directamente en la expresión de esta variable. Los tratamientos T2 y T3 mostraron un comportamiento similar a lo reportado por João et al. (2017) en yuca, donde Canavalia ensiformis (L.) DC. incrementó el crecimiento foliar gracias al aporte de biomasa y nutrientes de descomposición rápida. Resultados afines también fueron descritos por René et al. (2024), quienes observaron que abonos verdes como Azolla Lam. y Tithonia (Hemsl.) A. Gray. favorecen la expansión foliar por su liberación progresiva de nutrientes. En

conjunto, estas fuentes orgánicas pueden sustentar una mayor superficie fotosintética y un crecimiento más vigoroso del cultivo.

En los tratamientos con respuesta intermedia, la mezcla de fuentes orgánicas y minerales puede generar un suministro más moderado de nutrientes, lo que regula el crecimiento foliar, como señalan Latorre-Araque et al. (2024). Este comportamiento es consistente con lo observado por Hgaza et al. (2010) en Dioscorea alata L., donde una mayor área foliar no siempre se tradujo en mayor rendimiento.

En el caso del lombriabono, aunque se reconoce su capacidad para mejorar el crecimiento vegetativo mediante la mejora del suelo y la disponibilidad de nutrientes (Mulatu y Bayata, 2024), su efecto puede depender de la sincronía entre la liberación de nutrientes y la demanda del cultivo, lo cual varía con condiciones de humedad, temperatura y actividad microbiana (Sharma y Chetani, 2017).En contraste, a pesar de las múltiples beneficiosos del lombriabono reportado, en esta variable no fue destacado por si solo o con la combinación de NPK, Mulatu, y Bayata, (2024) El vermicompost mejora el crecimiento vegetativo al aumentar la disponibilidad de nutrientes, la porosidad del suelo y la actividad microbiana, favoreciendo mayor desarrollo radicular, expansión foliar y acumulación de biomasa, podrían relacionarse con la liberación paulatina de nutrientes, influenciada por la humedad, la temperatura y la actividad microbiana del suelo, lo que puede ocasionar que la oferta de nutrientes no coincida plenamente con la demanda del cultivo en todos los momentos (Sharma y Chetani,

2017),

Finalmente, el índice de cosecha (IC) mostró una diferenciación clara entre tratamientos según la prueba de Scott-Knott. El tratamiento T3 se ubicó como el tratamiento con mayor eficiencia en la asignación de biomasa al tubérculo (0,55 g). En un segundo grupo se agruparon T0, T4 y T5, con 0,346 g; seguido de un nivel intermedio conformado por T6 y T8, con 0,26 g en promedio. El tratamiento T1 registró 0,18 g, mientras que T2 y T7 presentaron los valores más bajos (0,055 g), reflejando una menor capacidad para destinar biomasa hacia el órgano cosechable (Figura 4F).

El desempeño sobresaliente de T3 concuerda con lo reportado por García et al. (2000), quienes evidenciaron que la integración de nitrógeno con abono verde mejora la eficiencia del nitrógeno y el rendimiento en papa (Solanum tuberosum L.). Resultados similares fueron observados por Dibi et al. (2021) en ñame y por Akanbi et al. (2007), quienes resaltan que las combinaciones órgano-minerales optimizan la producción frente a aplicaciones aisladas.

Este comportamiento se entiende a partir de la relación fuente–vertedero, que determina la asignación de fotoasimilados hacia los tubérculos según el equilibrio entre fotosíntesis y demanda. Dicha relación es altamente sensible al estado nutricional, en especial al nitrógeno y al cultivar, factores que modulan la partición de carbono y el índice de cosecha, indicador de la eficiencia con que los tubérculos importan y metabolizan los fotoasimilados (León et al. 2021). En los tratamientos con valores

bajos, es probable que este equilibrio haya sido menos eficiente, limitando la redistribución hacia la estructura cosechable.

7.3 Respuesta del peso y rendimiento de tubérculos de ñame espino bajo diferentes

fuentes de fertilización orgánica y química.

7.3.1 Número de tubérculos por planta. El número promedio de tubérculos por planta

no presentó diferencias estadísticas significativas entre los tratamientos de fertilización evaluados (p > 0,05), según el análisis de varianza (Tabla 9). Esta respuesta sugiere que esta variable depende más de factores genéticos y fisiológicos que del tipo de fertilización aplicada. En cultivos como la papa (Solanum tuberosum L.), el rendimiento está determinado por la partición de biomasa hacia los tubérculos, proceso regulado por el genotipo y las condiciones ambientales, más que por la disponibilidad de nutrientes (Flórez et al., 2020). Rodríguez et al. (2015) obtuvieron resultados similares al evaluar plantas in vitro aclimatizadas y minitubérculos de ñame espino, sin encontrar diferencias significativas entre tratamientos. No obstante, reportaron un promedio de 2,65 tubérculos por planta, superior al rango obtenido en esta investigación que varió entre 1,19 y 1,98 (Figura 5).

Tabla 8. Cuadros medios y diferencias estadísticas del análisis de varianza de las variables número de tubérculos por planta, rendimiento total, rendimiento de tubérculos comerciales y peso de tubérculos comercial.

GL: Grados de libertad; ***: Diferencias estadísticas al 0,1% (p ≤ 0,001).

En contraste, Zamora et al. (2008) encontraron diferencias al evaluar cinco fuentes de fertilización en papa (Solanum tuberosum L.), con valores entre 6,20 y 7 tubérculos por planta. En su estudio, la aplicación de fertilizantes orgánicos al suelo favoreció el desarrollo vegetativo y se reflejó en mayores rendimientos. De forma semejante, Flores et al. (2020) reportaron incrementos significativos asociados a combinaciones de NPK, señalando que el nitrógeno, en concentraciones iguales o superiores a 200 mg L⁻¹, aumentó la producción de minitubérculos hasta 18,6 por planta. Fuente GL Tubérculos/ planta Peso tubérculos comerciales Rendimiento total Rendimiento tubérculos comerciales Bloque

2

0,2115

7899

6,80

3356362

Tratamiento

8

0,1592

25230

74,46*** 73647106*** Residuales

16

0,1291

70440

6,50

5874061

En conjunto, estos resultados confirman que ninguno de los tratamientos de fertilización evaluados superó significativamente al testigo en cuanto al número de tubérculos por planta (Figura 5).

Barras (promedios ± desviación estándar) con letras iguales no varían estadísticamente, según la prueba de Scott-Knott (p < 0,05).

Figura 5. Valores medios del número de tubérculos por planta en ñame espino bajo diferentes tratamientos de fertilización.

7.3.2 Peso de tubérculos comerciales. El peso de los tubérculos comerciales no

presentó diferencias estadísticas significativas entre los tratamientos evaluados (p > 0,05), de acuerdo con el análisis de varianza (Tabla 9). Estos resultados sugieren que ninguno de los esquemas de fertilización aplicados, ya sea química, orgánica, abono verde, combinaciones entre estos o el testigo sin fertilización tuvo un efecto diferencial sobre esta variable. Los valores promedios se mantuvieron en un rango promedio entre 1761,60 y 1457,92 g, respectivamente (Figura 6).

Barras (promedios ± desviación estándar) con letras iguales no varían estadísticamente, según la prueba de Scott-Knott (p<0,05).

Figura 6. Valores medios del peso de tubérculos comerciales en ñame espino bajo diferentes tratamientos de fertilización.

De acuerdo con González (2012), en algunos clones de ñame altamente productivos, la parte comercializable corresponde entre el 40 a 50 % de su fracción amídica, formada por rizomas con pesos superiores a 5,0 kg, aunque con formas con formas irregulares y menor atractivo comercial. Esto evidencia que, además de la fertilización, las características genéticas del material vegetal influyen en el tamaño y peso final de los tubérculos de ñame.

Por su parte, Rodríguez (2000) menciona que la respuesta de Dioscorea alata L. a la fertilización mineral puede variar según el nutriente, siendo particularmente baja para el fosforo, debido a la acción de micorrizas que facilitan su absorción incluso en suelos de baja fertilidad. De manera complementaria, Sánchez et al. (2021) reportaron que en D. rotundata Poir. cultivado en la región Caribe colombiana, la combinación de inoculantes biológicos (cepas: Azotobacter chroococcum DBC12 y Azotobacter vinelandii DBC9) con el 50% de la dosis recomendada de nitrógeno, generó los mayores rendimientos; mientras que, el incremento adicional de N no mejoró la producción.

En conjunto, estos resultados sugieren que, bajo condiciones de alta fertilidad natural, la aplicación de distintos tipos y dosis de fertilización no genera incrementos

significativos en el peso total de los tubérculos comerciales, manteniendo valores promedios similares entre tratamientos.

7.3.3 Rendimiento total de tubérculos. El rendimiento total de tubérculos presentó

diferencias significativas entre los tipos de fertilización evaluados (p < 0,001***), según el análisis de varianza (Tabla 9). La prueba de Scott-Knott agrupó los tratamientos en tres niveles estadísticos (Figura 7). Los mayores rendimientos correspondieron a los tratamientos T0 y T2, con valores de 28,88 y 28,39 t ha⁻¹, respectivamente. En un nivel intermedio se ubicaron T6, T1, T5, T4 y T7, con un promedio de 20,66 t ha⁻¹. Finalmente, los menores rendimientos se registraron en T8 y T3, con 15,26 t ha⁻¹, respectivamente.

Barras (promedios ± desviación estándar) con letras diferentes varían estadísticamente, según la prueba de Scott-Knott (p < 0,001).

Figura 7. Valores medios del rendimiento total de ñame espino bajo distintos tratamientos de fertilización.

La respuesta de T0 sugiere que el rendimiento estuvo influenciado por la fertilidad natural del suelo, caracterizado por altos contenidos de fósforo, potasio y magnesio (Anexo A). Respuesta que coincide con lo señalado por Espinosa et al. 2018, quienes destacan que el ñame prospera en suelos fértiles, profundos, de textura franca y bien drenados, lo cual explicaría su buen desempeño. En este contexto, el tratamiento con abono verde aplicado de forma individual (T2) alcanzó un rendimiento comparable al testigo, lo que coincide con García et al. (2000), quienes señalaron que la incorporación de Canavalia ensiformis (L.) DC. en el cultivo de papa puede generar rendimientos equivalentes a los obtenidos con 80 kg ha⁻¹ de N en forma de urea. Asimismo, la

combinación de esta leguminosa con dosis reducidas de N puede igualar o superar los rendimientos de la fertilización nitrogenada convencional. Este hallazgo resalta la eficiencia del abono verde como alternativa agroecológica viable frente a otros esquemas de fertilización, constituyéndose en una estrategia apropiada para conservar y mejorar la fertilidad natural del suelo (García et al., 2010).

De manera similar, Enesi et al. (2017) reportaron un incremento del 17,5 % en el rendimiento de ñame (D. rotundata Poir.) en el 2015, tras la aplicación de fertilizantes (p = 0,0017), aunque en los años 2013 y 2014 no observaron efectos significativos. En contraste, Espinosa et al. (2018) no encontraron diferencias estadísticas significativas (p > 0,05) al evaluar distintos sistemas de mecanización y fertilización en ñame espino, a pesar de que los mejores valores de peso y rendimiento se obtuvieron con la fertilización orgánica. Esto sugiere que los abonos verdes u orgánicos, al ser fuente de liberación lenta y sostenida, no siempre generan efectos inmediatos sobre el rendimiento, sino que sus beneficios se manifiestan con mayor claridad en ciclos posteriores, cuando contribuyen a mejorar gradualmente la fertilidad, la estructura y la actividad biológica del suelo (Cutipa, 2007).

7.3.4 Rendimiento de tubérculos comerciales. El rendimiento de tubérculos

comerciales presentó diferencias significativas entre los tipos de fertilización (p < 0,001***), según el análisis de varianza (Tabla 9). La prueba de Scott-Knott agrupó los tratamientos en dos niveles, destacando a T0, T2, T1, T6 y T5 con los mayores rendimientos, con valores promedios de 17330,38 ton. Esta respuesta concuerda con lo reportado por Zamora et al. (2008), quienes observaron incrementos en el rendimiento del cultivo de papa (S. tuberosum L.) tras emplear abonos orgánicos o combinarlos con fertilizantes químicos. De manera similar, Pérez et al. (2009) señalaron que la integración de abonos orgánicos con fertilización NPK elevan significativamente los rendimientos de los cultivos por la interacción favorable que presentan con el suelo. Asimismo, Arias y Arnaude (2010), encontraron aumentos de 38 y 36 t ha-1 de papa en la variedad Granola al combinar NPK + Mg con 5 y 10 t ha-1 de abono orgánico, mientras que la producción disminuyó significativamente en ausencia de materia orgánica. También es de resaltar el efecto de la fertilidad natural del suelo sobre el rendimiento.

Por otro lado, los tratamientos T7, T4, T8 y T3 registraron los rendimientos más bajos, con un promedio de 10163,45 ton (Figura 8). Estos resultados indican que algunas combinaciones de fertilización orgánica, biológica y química no generaron incrementos significativos en la producción comercial. Es posible que dichas mezclas no hayan optimizado la liberación de nutrientes ni la sincronía entre su disponibilidad y la demanda del cultivo. Al respecto, Muñoz y Lucero (2008), reportaron que la papa responde favorablemente a la aplicación combinada de abonos orgánicos y químicos en proporciones equilibradas (300/800 kg ha-1), mientras que dosis excesivas de fertilizantes sintéticos no incrementan la producción y pueden inducir un crecimiento vegetativo excesivo.

Barras (promedios ± desviación estándar) con letras diferentes varían estadísticamente, según la prueba de Scott-Knott (p<0,001).

Figura 8. Promedio del rendimiento de tubérculos comerciales en ñame espino bajo distintos tratamientos de fertilización.

En este contexto, los resultados sugieren que el rendimiento comercial, al igual que el rendimiento total, estuvo influenciado por la fertilidad natural del suelo (Anexo A), caracterizada por una alta disponibilidad de nutrientes esenciales. Esto explicaría la ausencia de diferencias marcadas entre algunos tratamientos. Sin embargo, destaca el desempeño competitivo de los tratamientos con aplicación individual de abono verde (T2) y fertilización orgánica (T5), los cuales mostraron rendimientos comparables al testigo. Estas alternativas constituyen estrategias viables para mantener la productividad del cultivo y, al mismo tiempo conservar las propiedades físicas, biológicas y químicas del suelo, tal como han hecho las unidades productivas en la región altoandina de Nariño (Betancourth et al., 2023).

8. CONCLUSIONES

En las condiciones particulares de fertilidad natural de los suelos de la finca Tomalí, la fertilización química no es necesaria para sostener rendimientos competitivos en el cultivo de ñame espino. Asimismo, la fertilización nitrogenada puede sustituirse particularmente mediante el uso de abonos verdes en contextos edáficos similares.

La arquitectura productiva del cultivo (expresada en el número y peso de tubérculos) no respondió a los tratamientos evaluados, lo que sugiere que estos atributos están fuertemente determinados por la expresión fisiológica del genotipo utilizado, más que por el manejo nutricional bajo las condiciones del estudio.

Por otro lado, las formulaciones complejas que combinaron fuentes orgánicas, químicas y micronutrientes registraron los rendimientos más bajos del ensayo, lo cual podría estar asociado a la ocurrencia de interacciones antagonistas entre nutrientes o una asincronización entre la liberación estos y la demanda del cultivo.

A partir de los resultados del presente estudio, se observa que, en sistemas productivos de la región Caribe establecidos sobre suelos con condiciones iniciales favorables, la aplicación de fertilizantes químicos no necesariamente se traduce en incrementos significativos del rendimiento. En contraste, el uso de abonos verdes demostró ser una alternativa agronómicamente viable, capaz de mantener rendimientos y contribuir al mejoramiento progresivo de la calidad del suelo.

La relevancia de este estudio radica en resaltar la importancia de ajustar las estrategias de fertilización a las condiciones específicas del suelo y del sistema productivo, en lugar de aplicar esquemas uniformes.

Asimismo, los resultados sugieren que las prácticas orgánicas como los abonos verdes pueden desempeñar un papel importante dentro de programas de manejo nutricional en contextos edáficos determinados.

9. RECOMENDACIONES

• Promover el uso de abonos verdes en sistemas de producción de ñame espino, con

el fin de reducir la dependencia de fertilizantes químicos y favorecer prácticas sostenibles que mantengan la productividad en suelos con buena fertilidad inicial.

• Implementar análisis de fertilidad del suelo antes de cada ciclo agrícola, con el

propósito de ajustar las dosis de fertilización según la disponibilidad real de nutrientes y así evitar aplicaciones innecesarias que incrementen los costos de producción.

• Realizar estudios de largo plazo en distintos tipos de suelo de la región, con el fin

de complementar y validar la información existente sobre fertilización en ñame espino bajo condiciones edafoclimáticas contrastantes, precisar sus requerimientos nutricionales en diferentes escenarios productivos y evaluar el efecto de los tratamientos sobre la dinámica de la fertilidad y la biología del suelo a mediano y largo plazo.

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ANEXOS

Anexo A. Análisis químico del suelo previo al establecimiento del experimento.

Anexo B. Selección y desinfección del material.

Anexo C. Proceso de picado del frijol caupí para su incorporación en el suelo.

Anexo D. Ahoyado y siembra de semillas de ñame espino. Anexo E. Aplicación de lombriabono en las parcelas correspondientes.

Anexo F. Aplicación de dosis de fertilizantes químicos en las parcelas correspondientes.

Anexo G. Muestreo destructivo de plantas seleccionadas por tratamiento en cada parcela.

Anexo H. Cosecha de los tubérculos obtenidos. Anexo I. Clasificación de los tubérculos de ñame espino.