Introducción

La cáscara de arroz es un subproducto del proceso de molienda del grano maduro del arroz; es un insumo de uso agrícola que se obtiene de separar el grano de arroz de su cáscara. Según investigaciones sobre el tema (11. Díaz-Arevalo H. Los beneficios de la cascarilla de arroz para el cultivo del arándano - Arándanos Perú [Internet]. [cited 26/11/2021]. Available from: https://arandanosperu.pe/2020/08/17/los-beneficios-de-lacascarilla-de-arroz-para-el-cultivo-del-arandano/ ), por cada 5 t de arroz se genera 1 t de cáscara. Aporta importantes nutrientes como fósforo y potasio y al mezclarse con el suelo y los abonos, retrasa su compactación y endurecimiento, favoreciendo el desarrollo de las raíces y las plantas (22. Ramos-Agüero D, Terry-Alfonso E, Bertolí-Herrera MP. Producción y uso del abono orgánico tipo Bocashi. Una alternativa para la nutrición de los cultivos y la calidad de los suelos [Internet]. 1st ed. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas, Cuba: Ediciones INCA; 2015 [cited 26/11/2021]. (Libro). Available from: https://isbn.cloud/9789597023784/produccion-y-uso-del-abono-organico-tipo-bocashiuna-alternativa-para-la-nutricion-de-los-cultiv/ ). Incrementa, a su vez, la actividad microbiológica del suelo, facilita la aireación, la absorción de humedad y el filtrado de los nutrientes (11. Díaz-Arevalo H. Los beneficios de la cascarilla de arroz para el cultivo del arándano - Arándanos Perú [Internet]. [cited 26/11/2021]. Available from: https://arandanosperu.pe/2020/08/17/los-beneficios-de-lacascarilla-de-arroz-para-el-cultivo-del-arandano/ ).

Dentro de las alternativas para su aprovechamiento se ha considerado su uso como cobertura en plantaciones de frutales en los que podría impedir la escorrentía superficial, regular la temperatura del suelo, conservar la humedad y evitar el crecimiento de plantas no deseadas, por falta de luz (33. Sierra Aguilar J. Alternativas de aprovechamiento de la cascarilla de arroz en Colombia. 2010; Available from: https://d1wqtxts1xzle7.cloudfront.net/51828833/cascarilla_colombia-with-cover-pagev2.pdf?Expires=1638230742&Signature=Sz4ArWj-I8rPMh0AZ-VGTUSPS3NB0Tpt2bRa1bp6afG9nTp7Kr2UNMFOvRvcGF6J~MfT1H6bxBbiAIlKTxvDh9yd0PuCRqKs4W~nMmLZ1wT9t6fyoIK3EYEtKS8cqbHYp7FS1Zyu4wrAaRrjkl1ndppZjVohhuC4WQaAqGPA5qpfB3gCz2CJ5LB-~BpTJRqbJslVoPGCUje2JjbEdVes0npMCAOSmA4eKtmFQXRfgUcJFw4XkBtzepMwQUq8FZCmKpjWVHTi5-XwhFwmt0XLVHR2i2sIK-jsP3w-Z-3BNfhdQPii~AFopVMYQ1k0EdTdGfrmj02ZFebXP4noaokLPQ__&Key-PairId=APKAJLOHF5GGSLRBV4ZA ). Por otra parte, una buena cobertura suministra nutrientes lentamente al suelo a medida que se descompone.

Sin embargo, aún se desconoce qué efecto podría tener sobre plantaciones de frutales en suelos cubanos, en los que cada vez son más frecuentes las afectaciones por la escasez de agua, el déficit de fertilizantes minerales y la proliferación de plantas arvenses; así como sobre las poblaciones de hongos micorrízicos arbusculares (HMA) presentes.

Teniendo en cuenta los aspectos mencionados, esta investigación se propuso como objetivo evaluar el efecto de la cobertura con cáscara de arroz sobre el desarrollo de una plantación de aguacate en un suelo Pardo mullido carbonatado en el municipio Los Palacios de la provincia Pinar del Río, Cuba.

Materiales y métodos

El estudio se llevó a cabo en el año 2018, en áreas de la finca “La Fidelia”, Los Palacios Pinar del Río en una plantación establecida de aguacate (Persea americana L.) de los cultivares Julio, Buenaventura y Wilson. Las plantas de aguacate provenientes de vivero fueron inoculadas con el HMA Glomus cubense en el momento del trasplante, a razón de 10 g de inóculo en el nicho de siembra.

Para el montaje del experimento se escogió un área de 2 ha dentro de la finca y se añadió una gruesa capa de cáscara de arroz, de aproximadamente 30 cm (Figura 1), en un área correspondiente a 1 ha dentro de la plantación de aguacate de tres años de establecida, la hectárea restante se utilizó como control, siguiendo un Diseño Completamente Aleatorizado. La cáscara de arroz provino del molino arrocero perteneciente a la Empresa Agroindustrial de Granos de Los Palacios, Pinar del Río.

El empleo de la cáscara de arroz como cobertura del suelo en la plantación de aguacate se realizó con varios fines: controlar el crecimiento de plantas arvenses, mantener la humedad del suelo en largos períodos de sequía e incrementar la disponibilidad de nutrientes en el suelo a mediano plazo.

En el mes de agosto de 2018, un año después de aplicada la cobertura, se realizaron evaluaciones de número de esporas para valorar su efecto sobre las poblaciones de HMA. Se extrajo suelo a 15 cm de profundidad en la vecindad de las plantas de aguacate (Figura 2), que se encontraban en suelos cubiertos y no cubiertos con cáscara de arroz. Se muestrearon seis plantas por tratamiento, tomando tres muestras por planta en tres puntos equidistantes en la misma circunferencia, establecida a una distancia del tronco de la planta proporcional al diámetro de la copa. La extracción de esporas se realizó utilizando la técnica de Tamizado húmedo y decantado (44. Gerdemann JW, Nicolson TH. Spores of mycorrhizal Endogone species extracted from soil by wet sieving and decanting. Transactions of the British Mycological society [Internet]. 1963;46(2):235-44. Available from: https://srv2.freepaper.me/n/wSnbIbeX1cYJnqGzqgagLA/PDF/3a/3a70a9cecd93997ca1f0deb7db2beb79.pdf ). Se evaluó, además, el rendimiento de las plantas de aguacate comparando las que se encontraban en suelo cubierto y no cubierto.

Resultados y discusión

Los ecosistemas del planeta están cambiando a un paso acelerado, como consecuencia del cambio ambiental global y los cambios de uso y cobertura de la tierra (55. Espinosa AJ. El manejo sostenible de tierras a escala de paisaje. Análisis desde una perspectiva científica y social. Revisión. Agrisost [Internet]. 2020;26(3):1-12. Available from: https://revistas.reduc.edu.cu/index.php/agrisost/article/view/e3275 ). El empleo de diversas alternativas para proteger los suelos se ha convertido en una práctica ecológica y económicamente viable que debería extenderse a todos los sistemas agrícolas.

Al analizar el efecto de la cáscara de arroz sobre las poblaciones micorrízicas presentes en el suelo cubierto

(Tabla 1), se detectó un aumento en el número de esporas de HMA con respecto al suelo no cubierto. Como puede apreciarse en la Tabla 1, el número de esporas fue mayor en el suelo en el que se encontraban las plantas previamente inoculadas con HMA.

Evidentemente, hubo un efecto positivo de la cáscara de arroz en las poblaciones de HMA, aunque no se pudo detectar presencia de la especie de HMA inoculada. Es interesante destacar, además, el efecto depresor sobre las poblaciones de nematodos en el suelo cubierto con cáscara respecto al no cubierto.

A pesar de la escasa información que aparece en la literatura con relación a este tema, en particular al uso de la cáscara de arroz como cobertura, sí se reconoce, que transcurrido un periodo de tiempo de su aplicación, se estimula la actividad macro y microbiológica del suelo, así como el número de microorganismos presentes con relación a los suelos no tratados.

En este estudio se observó un efecto positivo en el crecimiento y la productividad de las plantas de aguacate, el cual fue apreciable desde la floración, el cuajado de los frutos y el rendimiento. Esta respuesta fue más notable después de un largo periodo de sequía a comienzos del año 2018.

En ese año la cosecha se adelantó al mes de junio, 35 días antes que en las plantas no tratadas y el rendimiento se incrementó un 32 % en las plantas que se encontraban con cobertura de cáscara de arroz. Consecuentemente, se apreció una reducción en la proliferación de arvenses en el suelo cubierto.

Los resultados de este trabajo indican que el uso de cáscara de arroz puede incrementar el rendimiento de las plantas de aguacate, así como la retención de humedad en el suelo. Similares resultados fueron informados al aplicar cobertura de cáscara de arroz para la producción de tomate de ramillete (Solanum lycopersicum L.) cv.

Sweet Chelsea, con significativos incrementos en el número total de frutos y en el rendimiento de las plantas (66. Rodríguez Rodríguez G. Efecto de la cobertura del suelo con cascarilla de arroz en el crecimiento y rendimiento del tomate de ramillete. Ciencia e investigación agraria [Internet]. 2007;34(3):225-30. Available from: https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?pid=S0718-16202007000300006&script=sci_arttext&tlng=en ). En consecuencia, algunos autores aseguran que el empleo de coberturas del suelo constituye un método prometedor para la producción de numerosos cultivos (77. Gómez O, Casanova A, Martínez L, Hernández JC, De Armas G, Santos R, et al. Principales resultados científicos en Hortalizas y papa. Cultivo del tomate. Memorias. 1997;25:11-9.). Así mismo, al aplicarlo en tomate a campo abierto en Cuba, se informó un favorecimiento en el control de arvenses, disminución de los daños por bacteriosis en los frutos (Xanthomonas campestris pv. vesicatoria) e incrementos en el rendimiento comercial de hasta 33 t·ha^-1 (66. Rodríguez Rodríguez G. Efecto de la cobertura del suelo con cascarilla de arroz en el crecimiento y rendimiento del tomate de ramillete. Ciencia e investigación agraria [Internet]. 2007;34(3):225-30. Available from: https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?pid=S0718-16202007000300006&script=sci_arttext&tlng=en ). La cáscara de arroz, es una fuente rica en sílice (88. Castillo RAP, Julca MÁG. Aplicación de cascarilla de arroz como fuente de silicio y fertilización mineral del cultivo de limonero (Citrus aurantifolia) en suelos de textura arenosa-Piura. Revista de Investigaciones de la Universidad Le Cordon Bleu. 2018;5(1):45-63.), lo que favorece a las plantas al garantizar una mayor resistencia contra insectos y microorganismos. A largo plazo, se convierte en una constante fuente de humus y al mismo tiempo ayuda a corregir la acidez de los suelos (99. Medina-Bolívar JS, Pinzón-Sandoval EH, Cely GE. Efecto de sustratos orgánicos en plantas de fresa (Fragaria sp.) cv ‘Albion’bajo condiciones de campo. Ciencia y Agricultura [Internet]. 2016;13(2):19-28. Available from: https://www.redalyc.org/jatsRepo/5600/560062851002/560062851002.pdf ), por lo que su uso debería extenderse a otros cultivos y sistemas productivos.

Conclusiones

El empleo de cáscara de arroz como cobertura de suelo en plantaciones de aguacate es una práctica ecológica con marcados beneficios en los rendimientos, ya que constituye una fuente de nutrientes para las plantas, contribuye al control de arvenses, a mantener la humedad en el suelo y a evitar la erosión. Paralelamente, estimula la proliferación de las poblaciones micorrízicas residentes. Puede ser aplicada en otras especies vegetales y en diferentes sistemas productivos como una práctica de manejo sostenible de tierras.

Introduction

Rice husk is a by-product of the milling process of ripe rice grains; it is an agricultural input obtained by separating the rice grain from its husk. According to research on the subject (11. Díaz-Arevalo H. Los beneficios de la cascarilla de arroz para el cultivo del arándano - Arándanos Perú [Internet]. [cited 26/11/2021]. Available from: https://arandanosperu.pe/2020/08/17/los-beneficios-de-lacascarilla-de-arroz-para-el-cultivo-del-arandano/ ), for every 5 tons of rice, 1 ton of husk is generated. It provides important nutrients such as phosphorus and potassium, and when mixed with the soil and fertilizers, it delays soil compaction and hardening, favoring root and plant development (22. Ramos-Agüero D, Terry-Alfonso E, Bertolí-Herrera MP. Producción y uso del abono orgánico tipo Bocashi. Una alternativa para la nutrición de los cultivos y la calidad de los suelos [Internet]. 1st ed. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas, Cuba: Ediciones INCA; 2015 [cited 26/11/2021]. (Libro). Available from: https://isbn.cloud/9789597023784/produccion-y-uso-del-abono-organico-tipo-bocashiuna-alternativa-para-la-nutricion-de-los-cultiv/ ). It also increases soil microbiological activity, facilitates aeration, moisture absorption and nutrient filtration (11. Díaz-Arevalo H. Los beneficios de la cascarilla de arroz para el cultivo del arándano - Arándanos Perú [Internet]. [cited 26/11/2021]. Available from: https://arandanosperu.pe/2020/08/17/los-beneficios-de-lacascarilla-de-arroz-para-el-cultivo-del-arandano/ ). Among alternatives for its use, its use has been considered as a cover in fruit plantations where it could prevent surface runoff, regulate soil temperature, conserve humidity and prevent the growth of undesirable plants due to lack of light (33. Sierra Aguilar J. Alternativas de aprovechamiento de la cascarilla de arroz en Colombia. 2010; Available from: https://d1wqtxts1xzle7.cloudfront.net/51828833/cascarilla_colombia-with-cover-pagev2.pdf?Expires=1638230742&Signature=Sz4ArWj-I8rPMh0AZ-VGTUSPS3NB0Tpt2bRa1bp6afG9nTp7Kr2UNMFOvRvcGF6J~MfT1H6bxBbiAIlKTxvDh9yd0PuCRqKs4W~nMmLZ1wT9t6fyoIK3EYEtKS8cqbHYp7FS1Zyu4wrAaRrjkl1ndppZjVohhuC4WQaAqGPA5qpfB3gCz2CJ5LB-~BpTJRqbJslVoPGCUje2JjbEdVes0npMCAOSmA4eKtmFQXRfgUcJFw4XkBtzepMwQUq8FZCmKpjWVHTi5-XwhFwmt0XLVHR2i2sIK-jsP3w-Z-3BNfhdQPii~AFopVMYQ1k0EdTdGfrmj02ZFebXP4noaokLPQ__&Key-PairId=APKAJLOHF5GGSLRBV4ZA ). Moreover, a good mulch slowly supplies nutrients to the soil as it decomposes.

However, it is still unknown what effect it could have on fruit plantations in Cuban soils, which are increasingly affected by water shortages, the deficit of mineral fertilizers and weed proliferation, as well as on populations of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) present.

Taking into account the aforementioned aspects, the aim of this research was to evaluate the effect of rice husk mulching on the development of an avocado plantation in a carbonate brown soil in Los Palacios municipality, Pinar del Río province, Cuba.

Materials and methods

The study was carried out in 2018, in areas of the farm "La Fidelia", Los Palacios, Pinar del Río in an established avocado (Persea americana L.) plantation of Julio, Buenaventura and Wilson cultivars.

Avocado plants from the nursery were inoculated with Glomus cubense AMF at the time of transplanting, at the rate of inoculum 10 g in the planting niche.

For the experimental setup, 2 ha area was chosen within the farm and a thick layer of rice husk, of approximately 30 cm (Figure 1), was added in an area corresponding to 1 ha within the three-year-old avocado plantation; the remaining hectare was used as a control, following a Completely Randomized Design. The rice husk came from the rice mill belonging to Agroindustrial Company of Grains from Los Palacios, Pinar del Río.

The use of rice husk as a soil mulch in the avocado plantation was carried out for several purposes: to control the growth of weedy plants, to maintain soil moisture in long periods of drought and to increase the availability of nutrients in the soil in the medium term.

On August 2018, one year after the mulch was applied, spore number evaluations were conducted to assess its effect on AMF populations. Soil was extracted at 15 cm depth in the area of avocado plants (Figure 2), which were in soils covered and not covered with rice husk. Six plants per treatment were sampled, taking three samples per plant at three equidistant points on the same circumference, set at a distance from the plant trunk proportional to the crown diameter. Spore extraction was carried out using the wet sieving and decanting technique (44. Gerdemann JW, Nicolson TH. Spores of mycorrhizal Endogone species extracted from soil by wet sieving and decanting. Transactions of the British Mycological society [Internet]. 1963;46(2):235-44. Available from: https://srv2.freepaper.me/n/wSnbIbeX1cYJnqGzqgagLA/PDF/3a/3a70a9cecd93997ca1f0deb7db2beb79.pdf ).

The performance of avocado plants was also evaluated by comparing those in covered and uncovered soil.

Results and discussion

The planet's ecosystems are changing at an accelerated pace, as a consequence of global environmental change and changes in land use and land cover (55. Espinosa AJ. El manejo sostenible de tierras a escala de paisaje. Análisis desde una perspectiva científica y social. Revisión. Agrisost [Internet]. 2020;26(3):1-12. Available from: https://revistas.reduc.edu.cu/index.php/agrisost/article/view/e3275 ). The use of various alternatives to protect soils has become an ecologically and economically viable practice that should be extended to all agricultural systems.

When analyzing the effect of rice husk on mycorrhizal populations present in covered soil (Table 1), an increase in the number of AMF spores was detected with respect to uncovered soil. As can be seen in Table 1, the number of spores was higher in the soil where plants were previously inoculated with AMF.

Evidently, there was a positive effect of rice husk on AMF populations, although the presence of the inoculated AMF species could not be detected. It is interesting to note, moreover, the depressive effect on nematode populations in the husk-covered soil with respect to the uncovered soil.

Despite the lack of information that appears in the literature on this subject, in particular the use of rice husk as a cover, it is recognized that after a period of time after its application, the macro and microbiological activity of the soil is stimulated, as well as the number of microorganisms present in relation to untreated soils.

In this study, a positive effect on the growth and productivity of avocado plants was observed, which was appreciable from flowering, fruit set and yield. This response was most noticeable after a long period of drought in early 2018.

In that year, harvest was brought forward to June, 35 days earlier than in untreated plants, and yield was increased by 32 % in plants with rice husk cover. Consequently, a reduction in the proliferation of weeds in the covered soil was observed.

Results of this work indicate that the use of rice husks can increase the yield of avocado plants, as well as the retention of moisture in the soil. Similar results were reported when applying rice husk mulch for the production of bunch tomato (Solanum lycopersicum L.) cv. Sweet Chelsea, with significant increases in total fruit number and plant yield (66. Rodríguez Rodríguez G. Efecto de la cobertura del suelo con cascarilla de arroz en el crecimiento y rendimiento del tomate de ramillete. Ciencia e investigación agraria [Internet]. 2007;34(3):225-30. Available from: https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?pid=S0718-16202007000300006&script=sci_arttext&tlng=en ).

Consequently, some authors state that the use of ground covers constitutes a promising method for the production of numerous crops (77. Gómez O, Casanova A, Martínez L, Hernández JC, De Armas G, Santos R, et al. Principales resultados científicos en Hortalizas y papa. Cultivo del tomate. Memorias. 1997;25:11-9.). Likewise, when applied in tomato in open fields in Cuba, it was reported a favoring in weed control, a decrease in damages caused by bacteriosis in fruits (Xanthomonas campestris pv. vesicatoria) and increases in the commercial yield of up to 33 t ha^-1 (66. Rodríguez Rodríguez G. Efecto de la cobertura del suelo con cascarilla de arroz en el crecimiento y rendimiento del tomate de ramillete. Ciencia e investigación agraria [Internet]. 2007;34(3):225-30. Available from: https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?pid=S0718-16202007000300006&script=sci_arttext&tlng=en ).

Rice husk is a rich source of silica (88. Castillo RAP, Julca MÁG. Aplicación de cascarilla de arroz como fuente de silicio y fertilización mineral del cultivo de limonero (Citrus aurantifolia) en suelos de textura arenosa-Piura. Revista de Investigaciones de la Universidad Le Cordon Bleu. 2018;5(1):45-63.), which favors plants by guaranteeing greater resistance against insects and microorganisms. In the long term, it becomes a constant source of humus and at the same time helps to correct soil acidity (99. Medina-Bolívar JS, Pinzón-Sandoval EH, Cely GE. Efecto de sustratos orgánicos en plantas de fresa (Fragaria sp.) cv ‘Albion’bajo condiciones de campo. Ciencia y Agricultura [Internet]. 2016;13(2):19-28. Available from: https://www.redalyc.org/jatsRepo/5600/560062851002/560062851002.pdf ), so its use should be extended to other crops and production systems.

Conclusions

The use of rice husks as ground mulch in avocado plantations is an ecological practice with marked benefits in yields, since it constitutes a source of nutrients for the plants, contributes to the control of weeds, maintains soil moisture and prevents erosion. At the same time, it stimulates the proliferation of resident mycorrhizal populations. It can be applied to other plant species and in different production systems as a sustainable land management practice.