Efecto del
sustrato y el lixiviado de vermicompost sobre el crecimiento de Plukenetia volubilis (Original)
Effect of substrate and vermicompost leachate on the growth of Plukenetia
volubilis (Original)
Juan
Ariel Quesada Pérez. Ingeniero Forestal. Instructor. Centro
Universitario Municipal Guisa. Universidad de Granma. Bayamo. Granma. Cuba. janarielquesada96@gmail.com _archivos/image002.gif){kind=small}
Juan José Silva Pupo. Ingeniero
Agrónomo. Doctor en Ciencias Agrícolas. Profesor Titular. Universidad de
Granma. Bayamo. Granma. Cuba. jsilvapupo@gmail.com
Jorge Liusvert Pérez Pérez. Ingeniero Agrónomo. Doctor en
Ciencias Agrícolas. Profesor Titular. Universidad de Granma. Bayamo. Granma.
Cuba. liusvert2021@gmail.com _archivos/image003.gif){kind=small}
Recibido: 03-02-2026/Aceptado: 10-06-2026
Resumen
Plukenetia volubilis es una especie nativa de
la Amazonía peruana conocida como Sacha
inchi. Sus semillas contienen compuestos bioactivos, proteínas de alta
calidad y ácidos grasos, principalmente omega-3, los cuales reportan beneficios para la salud.
Fue introducida en Cuba para la población debido a su potencial nutracéutico y actualmente se trabaja en su propagación en diferentes
partes del país. El
objetivo del artículo es evaluar el efecto de diferentes sustratos orgánicos y
del bioacondicionamiento de semillas de Sacha
inchi con lixiviado de vermicompost sobre la germinación y el desarrollo
foliar de esta especie. Se evaluaron tres mezclas de sustratos con diferentes
proporciones: arena de río + humus de hojarasca + suelo + carbón vegetal; arena
de río + vermicompost + suelo + carbón vegetal y arena de río + materia
orgánica + suelo. Posteriormente, se evaluó el bioacondicionamiento de las
semillas. La germinación fue del 100 % en todos los sustratos, con inicio entre
13 y 15 días. El número de hojas a los 30 días osciló entre 2,0 y 5,0 por
planta, con diferencias significativas solo entre T3 y T1, reflejando un efecto
moderado del sustrato. El uso de lixiviado adelantó la germinación en seis días
e incrementó el número de hojas por planta, con un mayor vigor vegetativo, lo
que podría representar una ventaja adaptativa en condiciones de campo. La
sinergia entre el pretratamiento con lixiviado y un sustrato orgánico favoreció
la germinación y desarrollo de la especie, sentando bases para protocolos de
propagación.
Palabras clave: bioacondicionamiento; carbón vegetal; materia orgánica; Sacha inchi; semillas.
Abstract
Plukenetia volubilis is a native species of the Peruvian Amazon known as Sacha inchi. Its seeds contain bioactive compounds, high-quality proteins, and fatty acids, mainly omega-3, which provide health benefits. It was introduced to Cuba for the population due to its nutraceutical potential and is currently being propagated in different parts of the country. The aim of this study was to evaluate the effect of different organic substrates and bio-conditioning of Sacha inchi seeds with vermicompost leachate on germination and leaf development of this species. Three substrate mixtures were evaluated with different proportions: river sand + leaf litter humus + soil + charcoal; river sand + vermicompost + soil + charcoal; and river sand + organic matter + soil. Subsequently, seed bio-conditioning was evaluated. Germination was 100 % in all substrates, starting between 13 and 15 days. The number of leaves at 30 days ranged from 2,0 to 5,0 per plant, with significant differences only between T3 and T1, reflecting a moderate effect of the substrate. The use of leachate advanced germination by six days and increased the number of leaves per plant, with greater vegetative vigor, which could represent an adaptive advantage under field conditions. The synergy between leachate pretreatment and an organic substrate favored germination and development of the species, laying the groundwork for propagation protocols.
Keywords: bio-conditioning; charcoal; organic matter; Sacha inchi; seeds.
Introducción
La planta Plukenetia volubilis L., conocida comúnmente como Sacha inchi o maní del Inca, es una especie oleaginosa trepadora,
originaria de la región amazónica, que ha cobrado notable relevancia en los
últimos años debido al excepcional perfil nutricional de sus semillas. Estas
contienen altas concentraciones de ácidos grasos poliinsaturados,
particularmente omega-3, omega-6 y omega-9, además de proteínas de alto valor
biológico, vitamina E y antioxidantes naturales. Este singular patrimonio
bioquímico ha impulsado su incorporación en las industrias alimentaria,
cosmética y farmacéutica a nivel mundial, generando una creciente demanda que
requiere el desarrollo de sistemas de producción eficientes y sostenibles
(Istiandari & Faizal, 2025).
En Cuba, esta especie se introdujo en diciembre de
2015 y en el año 2016 se iniciaron los estudios de regionalización del cultivo.
A partir de 2017, la Entidad de Ciencia, Tecnología e Innovación (ECTI) Sierra
Maestra, actualmente el Centro de Investigaciones en Plantas Proteicas y
Productos Bionaturales (CIPB), comenzó a liderar las investigaciones con el
objetivo de desarrollar el cultivo de Sacha
inchi para la producción de nutraceúticos y otros alimentos ricos en omegas
para beneficio de la población cubana, al tener la capacidad potencial de
brindar una mejor calidad de vida (Pérez et al., 2023).
Sin embargo, uno de los inconvenientes para el
cultivo comercial a gran escala es la fase inicial de propagación, donde la
calidad de las semillas y las condiciones del entorno determinan el éxito o
fracaso del establecimiento del cultivo. Por esta razón, las investigaciones
sobre la viabilidad u otros factores que afecten la germinación de las semillas
y el desarrollo inicial de las plántulas, se han convertido en una prioridad
para la comunidad científica vinculada a esta especie (Núñez et al., 2021;
Carrillo & Rucabado, 2021). Diferentes autores han referido una pobre
viabilidad, con un bajo porcentaje de germinación, baja resistencia a
enfermedades y un enraizamiento lento de los brotes al germinar.
Entre los múltiples factores que influyen en el
proceso germinativo, el sustrato ha sido identificado como uno de los
componentes de mayor relevancia en la producción de las plántulas (Carrillo
& Rucabado, 2021), ya que sus propiedades físicas, químicas y biológicas
dependen de procesos fundamentales como la disponibilidad de agua, el
intercambio gaseoso, el anclaje del sistema radicular y el suministro inicial
de nutrientes. En este sentido, la respuesta germinativa se ha atribuido a las
propiedades físico-mecánicas, durante las etapas tempranas del proceso
germinativo, donde la porosidad del sustrato demuestra implicaciones prácticas
en la propagación de Plukenetia volubilis (Da Silva et al., 2016).
En relación con este tema,
autores como Da Silva et al. (2016) y Jeromini et al. (2018), coinciden en que
los sustratos más livianos y aireados, como la arena gruesa o ciertos tipos de
vermiculita de granulometría grande, permiten un mayor intercambio gaseoso,
pero tienden a drenar rápidamente el agua, lo que puede generar períodos de
sequía intermitentes que afectan negativamente la germinación. Por el
contrario, los sustratos muy finos y compactos, como las arcillas pesadas,
retienen la humedad en exceso y limitan la disponibilidad de oxígeno, creando
condiciones favorables para el desarrollo de hongos patógenos. En tal sentido,
el equilibrio óptimo parece encontrarse en sustratos con textura de media a
fina, pero con estructura granular estable, que combinan una adecuada capacidad
de retención hídrica con una suficiente porosidad de aireación.
Por otro lado, en varias
especies vegetales se han desarrollado diversos tratamientos de las semillas
como una vía de fitoestimulación, una estrategia de presiembra ecológica y
sostenible que mejora la resiliencia de las plantas a disímiles desafíos
ambientales (Vigneshwaran et al., 2025); aumenta las tasas de geminación y el
vigor de las semillas; así como incrementa la nutrición y el rendimiento en los
cultivos (Shah et al., 2021). Según Voko et al. (2022) es una alternativa de
hidratación controlada de las semillas en agua o en una solución osmótica,
seguida del secado antes de la protuberancia de la radícula. Esto ayuda a las
semillas a embeber agua para iniciar pasos metabólicos cruciales e hidrolizar
carbohidratos complejos en estructuras más utilizables por el embrión mientras
están en la fase de retraso de la germinación (Sheteiwy et al., 2021).
No obstante, la literatura científica presenta un
vacío significativo en cuanto al estudio de mezclas de sustratos y su efecto
sinérgico con el preacondicionamiento de las semillas en el desarrollo del Sacha inchi. Por ello, el artículo tiene
como objetivo evaluar el efecto del sustrato y el bioacondicionamiento de las
semillas con lixiviado de vermicompost sobre la germinación y en el desarrollo
foliar de las plantas de Plukenetia volubilis.
Materiales y métodos
La investigación
se desarrolló en la localidad de Guisa, perteneciente a la provincia Granma,
Cuba, en el período de marzo a mayo de 2025. El área experimental se ubicó en
la precordillera de la Sierra Maestra, en las coordenadas: latitud 20° 15ʹ
46.5ʹʹ N y longitud 76° 32ʹ 29.5ʹʹ O, a una altitud de
~190 msnm, con temperaturas promedio de 28±2 °C y humedad relativa de 75-80 %.
Como material
vegetal inicial se contó con cinco semillas de Sacha inchi, donadas por el Centro de Investigaciones en Plantas
Proteicas y Bioproductos Naturales (CIPB) de La Habana. Para obtener plantas
madres, estas semillas fueron sembradas en bolsas de polietileno que contenían
como sustrato arena de río 35 %, vermicompost
35 %, carbón vegetal 15 % y suelo 15 %. El tipo de suelo utilizado correspondió
a un pardo con carbonato, según la clasificación de Hernández et al. (2019).
A partir de las plantas madres, se obtuvieron las
semillas utilizadas para la evaluación de las tres mezclas de sustratos:
Tratamiento (T1): arena de río 35 %, humus de
hojarasca 35 %, suelo 15 % y carbón vegetal 15 %; Tratamiento (T2): arena de río 35 %, vermicompost 35 %, suelo 15 % y carbón vegetal 15 %; Tratamiento (T3): arena de río 35 %, materia orgánica vacuno 35 % y suelo 30 %.
Posteriormente se evaluó el efecto del
bioacondicionamiento de las semillas, mediante su imbibición en una solución
con agua y lixiviado de vermicompost en proporción 3:1, durante 24 horas
previas a la siembra; esta solución también fue aplicada cada tres días sobre
el sustrato que contenía arena de río 35
%, humus de hojarasca 35 %, suelo 15 % y carbón vegetal 15 %: Tratamiento (T1):
control con semillas no bioacondicionadas; Tratamiento (T2): semillas
bioacondicionadas.
En todos los casos se colocó una semilla por bolsa
y fueron ubicadas a la sombra, con un diseño experimental
completamente al azar. El riego fue
en días alternos y de forma manual, con el fin de mantener húmedo el sustrato
sin encharcamiento durante el período de estudio. En cada tratamiento se emplearon 20 semillas,
cada una constituyó una réplica experimental. Para determinar el número de semillas germinadas, se procedió al conteo
diario de las semillas con emisión del brote apical. Además, se
cuantificó el número
de hojas por plántulas a los 30 y 60 días de cultivo; se tuvo en cuenta que las
hojas fueran fotosintéticamente activas con más del 50 % de la superficie de
color verde.
Previo al análisis
de varianza, se verificó si los datos cumplían los supuestos de distribución
normal según la prueba de Shapiro-Wilk y la homogeneidad de varianzas por la
prueba de Levene, ambas con un valor de p>0,05. Debido a que los datos no cumplieron ambos supuestos, se aplicó la prueba no paramétrica de Kruskal-Wallis.
Las diferencias entre los tratamientos se evaluaron mediante la prueba de
Mann-Whitney (p<0,05).
Análisis y discusión de los resultados
Las mezclas de sustratos
utilizadas, con un mismo nivel de porosidad debido a la presencia de arena de
río en igual cantidad, favoreció la germinación en la totalidad de las semillas
de Sacha inchi. La germinación inició
entre 13 y 15 días posteriores a la siembra sin diferencias estadísticas
significativas entre los tratamientos. Este proceso ocurrió mediante una
germinación epigea, donde los cotiledones emergieron del suelo debido a la
elongación del hipocótilo y dieron origen a los primordios cotiledonales de
color verde y con actividad fotosintética (figura 1).
Figura 1. Germinación
epigea de las semillas de Sacha inchi
en diferentes mezclas de sustratos _archivos/image006.gif)
Leyenda: a) arena de río + vermicompost + suelo + carbón vegetal; b) arena de río + materia orgánica +
suelo a los 15 días de cultivo
Fuente: elaboración propia.
Con
respecto a la variable número de hojas, a los 30 días de cultivo los resultados
mostraron valores entre dos y cinco hojas por planta, con una media entre 3,0 a
3,6 hojas por planta. El tratamiento con materia orgánica (T3) produjo
ligeramente más hojas que el tratamiento (T2) con vermicompost, pero sin
diferencias estadísticas. En tanto, el tratamiento T2 tampoco difirió del tratamiento T1, este
último tuvo el valor más bajo y mostró diferencias estadísticas en comparación
con el tratamiento con materia orgánica (figura 2).
Figura 2. Respuesta en el número de hojas por planta de Sacha inchi en diferentes sustratos a
los 30 días de cultivo
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Leyenda: Letras
diferentes sobre las barras indica que difieren estadísticamente según la
prueba de Mann-Whitney
(p<0,05)
Fuente: elaboración propia.
Estos resultados indican que el tipo de sustrato
tuvo un efecto moderado, que influyó en el desarrollo foliar inicial de las
plantas de Sacha inchi. Los tres
sustratos tuvieron igual proporción de arena, lo que permitió la similitud en
la porosidad de los sustratos, pero estos presentaron variabilidad en la fuente
de fertilidad, por lo que la nutrición aportada pudo haber influido en los
resultados.
Así, el empleo de vermicompost produjo un número
intermedio de hojas, pero con la menor
variabilidad entre réplicas. Por el contrario, el tratamiento uno, que
contenía la menor fuente nutricional, tuvo una respuesta heterogénea que podría
deberse a una distribución irregular del tamaño de partícula, zonas anaeróbicas
locales o diferencias en la disponibilidad de nutrientes dentro del mismo
sustrato.
Sin embargo, cuando se utilizó el sustrato que
contenía como fuente nutricional el humus de hojarasca y se acompañó del
bioacondicionamiento previo de las semillas con lixiviado de vermicompost, se mantuvo la germinación
en el 100 % de las semillas, pero se disminuyó el inicio de la germinación a nueve días posteriores a la siembra. Esto
representa una diferencia de seis días de adelanto con respecto al mismo
sustrato, aunque sin el pretratamiento (control) de las semillas de Sacha inchi.
Es posible que, durante esta etapa temprana del
desarrollo de las plantas, los requerimientos nutricionales presentes en los
cotiledones sean suficientes para lograr la germinación, de modo que los
requerimientos nutricionales externos sean relativamente bajos, incluso en
sustratos con menor disponibilidad de nutrientes como el de humus de hojarasca.
Estos permiten un crecimiento foliar comparable a los sustratos más ricos en
nutrientes como el vermicompost y la materia orgánica animal.
En tanto, la presencia de materia orgánica (T3)
pudo contribuir a una mayor capacidad de retención de la humedad y a una mayor
porosidad para el intercambio gaseoso o un pH más adecuado para la absorción de
nutrientes esenciales como nitrógeno y fósforo, los cuales son críticos para la
división celular. También posibilitó la expansión foliar durante las primeras
etapas del desarrollo. Además, un mayor número de hojas se traduce en una mayor
superficie fotosintética, lo que potencialmente acelera la acumulación de
biomasa y acorta el tiempo necesario para alcanzar la etapa de floración.
Estos resultados, aunque superiores, son
comparables a los obtenidos en los sustratos más favorables para la germinación
de esta especie: musgo fino y vermiculita (Da Silva et al., 2016) los cuales
alcanzaron una germinación máxima del 95 y 70 %, respectivamente. No obstante,
García et al. (2013) observaron que la germinación de las semillas dependía
tanto de la progenie como de la temperatura ambiental durante el período de
siembra, y que la emergencia de las plántulas podía variar entre el 75 y el 100
%.
Considerando la ubicación del área experimental a más de
150 msnm, esta pudo haber influido en la respuesta de la Sacha inchi al encontrarse en el rango para el cultivo. Según
Preciado et al. (2021), la planta es de rápido crecimiento en la Amazonía de
Perú y Ecuador, en alturas desde 100 a 2 000 msnm.
Asimismo, se constató que la
presencia de arena de río en el sustrato también favoreció los procesos de
germinación de las semillas. Esto está relacionado con otros sustratos, tal y
como lo plantean Da Silva et al. (2016), quienes refieren valores de máxima
germinación de semillas de Sacha inchi
en vermiculitas ultrafinas (92 %) y
finas (95 %), valores significativamente más altos que en los otros sustratos
probados. Según estos autores, la velocidad de germinación puede verse
influenciada por la textura del sustrato y, dependiendo de la especie, las
semillas pueden presentar un mejor rendimiento de germinación en vermiculita con
cierta granulometría.
Por otro lado, las plantas obtenidas de semillas
bioacondicionadas mostraron una respuesta morfológica significativamente
superior, con un mayor vigor vegetativo en comparación con las plantas del
tratamiento control. En este caso fue visible un crecimiento más favorable con
aumento significativo en el número de hojas por planta, lo que sugiere un
efecto positivo del lixiviado sobre el desarrollo de las plantas (figura 3).
Figura 3. Respuesta de las semillas bioacondicionadas con
lixiviado de vermicompost sobre el número de hojas por planta de Sacha inchi en sustrato con arena de río
+ humus de hojarasca + suelo + carbón vegetal durante 30 días
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Leyenda: Letras
diferentes sobre las barras indican que difieren estadísticamente según la
prueba de Mann-Whitney (p<0,05)
Fuente: elaboración propia.
El mayor número de hojas sugiere que el
bioacondicionamiento con lixiviado estimuló la actividad del meristemo apical
del tallo, responsable de la iniciación y diferenciación de primordios
foliares, lo que conllevó una mayor superficie fotosintética y de capacidad
para la captación de recursos, resultado que podría traducirse en una ventaja
competitiva significativa durante el establecimiento de las plántulas.
Otros autores como Jeromini et al. (2018) también
describieron el empleo de arena fina con partículas entre 0,10 y 0,25 mm, vermiculita media
(1,19 y 0,50 mm) y sustrato comercial Basaplant Florestais®,
formulado a base de corteza de pino, turba fibrosa, fibra de coco, vermiculita,
NPK y micronutrientes. Según estos autores tanto los sustratos y la posición de
las semillas no afectaron el porcentaje de germinación en P. volubilis, que fue en promedio del 86 %, un valor inferior al
obtenido en la presente investigación. Sin embargo, en
presencia de arena
tuvieron el menor resultado para la longitud foliar.
También
consideran que
el sustrato comercial y la vermiculita probablemente proporcionaron condiciones
más favorables para el crecimiento de las plantas que la arena, debido a la
aireación, a una mayor retención de humedad, a la composición química y al
mantenimiento de la temperatura. Además, el sustrato comercial fue mejor que la
vermiculita y la arena porque contiene macro y micronutrientes en su
formulación; los nutrientes del sustrato son generalmente asimilados por las
raíces de las plantas, permitiendo un mayor desarrollo de las hojas y la altura
de la plántula (Jeromini et al., 2018).
Otro aspecto relevante fueron los días a la
germinación, en el presente estudio la germinación de las semillas ocurrió
alrededor de los 13 días posteriores a la siembra en semillas no tratadas con
el lixiviado, mientras que con este último se redujo a nueve días. Por el
contrario, otros autores como Pérez et al. (2023) utilizaron como sustrato una
mezcla de cachaza 50 % con carboncillo de arroz 50 % y las pruebas de
germinación mostraron que a los 21 días las semillas alcanzaron un 90 % de
germinación, un valor cercano al obtenido en esta investigación con la
inclusión de un 35 % de arena de río en el sustrato.
En la literatura científica consultada también
existen trabajos que incluyen pretratamientos en semillas de Sacha inchi como el cultivo in vitro de embriones cigóticos
inmaduros (Gómez et al., 2025), mientras que la eliminación de la testa se
considera como uno de los métodos más efectivos para mejorar la germinación, al
igual que la escarificación mecánica mediante lijado y otras con menor eficacia
como el remojo en agua caliente, el uso de ácido sulfúrico 20 % y el remojo en
agua a temperatura ambiente (Rahman & Usaizan, 2024). Por ejemplo, Carrillo
y Rucabado (2021) utilizaron semillas de Sacha
inchi parcialmente escarificadas sobre sustrato compuesto por arena, musgo
y fibra de coco; como resultado, en la prueba de viabilidad, el 100 % de las
semillas germinaron; según sus estadísticas, las semillas completamente
escarificadas germinan más rápido que aquellas que lo han sido de manera
parcial.
Sin embargo, no se encontraron o son muy escasos
los estudios previos que incluyan tratamientos de bioacondicionamiento (bioprimig) de las semillas en Sacha inchi. El uso de lixiviado es un
fitoestimulador de la germinación, al contener compuestos bioactivos tales como
ácidos húmicos, fúlvicos, fitohormonas o microorganismos beneficiosos que
colonizaron la rizósfera. Puede contener giberelinas que promueven la división
celular y la elongación del tallo, o citoquininas que estimulan directamente la
iniciación foliar. Igualmente, los nutrientes presentes en el lixiviado, como
nitrógeno, fósforo, potasio y micronutrientes, se encuentran disponibles para
la plántula incluso antes de que el sistema radicular esté completamente
desarrollado.
Estas alternativas han sido empleadas en otras
especies para estimular la germinación, lo que pudiera ser considerado tema
para otro estudio de mayor profundidad donde se empleen semillas de Sacha inchi que muestren pérdida de
viabilidad.
Conclusiones
1. El tipo de sustrato tiene un efecto moderado, sin diferencias en la germinación, pero con influencia en el desarrollo foliar inicial de las plantas de Sacha inchi.
2. La sinergia entre el pretratamiento con lixiviado y el sustrato orgánico reduce el tiempo de germinación e incrementa el número de hojas por planta.
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