Artículos

 

Efecto del nitrato de calcio y sustratos en el rendimiento del tomate*

 

Effect of calcium nitrate and substrates on tomato yield

 

Leonardo Martínez Martínez, Vicente Arturo Velasco Velasco^§, Judith Ruiz Luna, José Raymundo Enríquez-del Valle, Gisela Virginia Campos Ángeles y María Lesly Montaño Lugo

 

Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca. Ex-Hacienda de Nazareno, Xoxocotlán, Oaxaca, México. C. P. 71230. Tel y Fax. 51 7 07 88/ 51 7 04 44. (laco329@hotmail.com; judithruizl@hotmail.com; jenriquezdelvalle@yahoo.com; giscampos@gmail.com; less_yoanly@hotmail.com). § Autor para recibir correspondencia: vicvel5@hotmail.com.

 

* Recibido: octubre de 2012.
Aceptado: febrero de 2013.

 

Resumen

El tomate es una hortaliza de alto consumo a nivel mundial, razón por la cual, se realizan diversas investigaciones que permitan su producción óptima en invernaderos con un aprovechamiento eficiente de recursos locales accesibles, así como de materiales inertes de bajo costo con características como drenaje y aireación suficiente para las raíces. Lo anterior, para garantizar la absorción nutrimental, supervivencia y desarrollo óptimo de las plantas. En un invernadero ubicado en Nazareno, Xoxocotlán, Oaxaca, durante 2011 se evaluó el rendimiento y la calidad de tres híbridos de tomate (Aníbal, Cid y Sun 7705) en dos sustratos (arena y suelo), irrigadas con solución universal de Steiner con variación del nitrato de calcio Ca(NO₃)₂.4H₂O en seis niveles (0.35, 1.06, 1.41, 1.77, 2.12 y 2.47 g L^-1). La interacción de los niveles anteriores dio como resultado 36 tratamientos, estos se establecieron en un diseño completamente al azar con diez repeticiones. La solución nutritiva con 1.06 g L^-1 (12 me L^-1 de NO₃^- y 9 me L^-1 de Ca²⁺) tuvo efectos significativos mayores en el rendimiento de frutos del híbrido Aníbal establecido en el sustrato suelo (3726 g planta^-1); y en el peso (96.4 g), volumen (97.2 mL) y diámetro polar (6.4 cm) de frutos de las plantas independientemente de los híbridos y sustrato. Asimismo, se observó que las plantas a las que se aplicó solución nutritiva con dosis superiores a ésta, presentaron valores decrecientes en el rendimiento y en las variables de calidad del fruto.

Palabras clave: Lycopersicum esculentum, fertirriego, híbridos.

 

Abstract

The tomato is a vegetable of high consumption globally, reason why, various researches are performed to allow optimum production in greenhouses with efficient use of available local resources as well as low cost of inert materials with characteristics such as drainage and sufficient aeration for the roots; the latter to ensure nutrient absorption, survival and optimum development of plants. In a greenhouse located in Nazareth, Xoxocotlán, Oaxaca, in 2011 was evaluated the yield and quality of three hybrids of tomato (Anibal, Cid and Sun 7705) in two substrates (sand and soil), irrigated with Steiner universal nutrient solution with variation of calcium nitrate Ca (NO₃)₂.4H₂O in six levels (0.35, 1.06, 1.41, 1.77, 2.12 and 2.47 g L^-1). The interaction of previous levels resulted in 36 treatments; these were established in completely randomized design with ten replicates. The nutrient solution with 1.06 g L^-1 (12 me L^-1 of NO3^- and 9 I L^-1 Ca²⁺) had significant effects higher in fruit yield of hybrid Anibal established in the soil substrate (3726 g plant^-1 ) and in weight (96.4 g), volume (97.2 mL) and polar diameter (6.4 cm) of fruits of plants independently of hybrids and substrate. It was also noted that plants which was applied nutrient solution doses superior to these, showed decreasing values in yield and in fruit quality.

Key words: Lycopersicon esculentum L., fertigation, hybrids.

 

Introducción

El tomate ocupa el segundo lugar de importancia respecto a las hortalizas que más se consumen en el mundo, sólo superado por la papa (Avendaño y Acosta, 2008). El fruto es rico en licopeno, sustancia que previene y combate el cáncer, además contiene el antioxidante glutatión, éste depura al organismo de productos tóxicos e impide la acumulación de metales pesados (Jaramillo et al., 2007). En México durante el año 2010 se sembraron 54 511 ha, con una cosecha de 2 277 791 t, de las cuales, Sinaloa, Michoacán, Baja California y Zacatecas fueron los estados que aportaron 50% del total de la producción nacional (INEGI, 2011). El tomate es sin duda, la principal hortaliza con la que México ha desarrollado la industria hortofrutícola, tanto para abastecer el mercado interno como para exportar hacia los Estados Unidos de América (Macías, 2003).

Actualmente la tendencia de producción del tomate es realizarla en condiciones de invernadero, en donde se pretende mejorar las condiciones ambientales para incrementar la producción de alimentos en menor espacio. Además, en la conversión de ecosistemas en apariencia improductivos, en grandes y modernas producciones agrícolas, con el uso eficiente del agua y la generación de empleos fijos.

Dentro de los nutrimentos esenciales, el nitrógeno es el más importante ya que aunque la planta cuente con un abastecimiento adecuado del resto de los elementos minerales, su ausencia se manifiesta con un crecimiento, desarrollo y producción deficientes. Para el cultivo del tomate, es el elemento con mayores efectos en su crecimiento y producción, ya que el suministro de nitrógeno dentro de un intervalo óptimo, entre otras funciones importantes, promueve la formación de flores y frutos, mejora el color y tamaño del fruto; así mismo, regula la maduración (Jaramillo et al., 2007). Por otra parte, ante su ausencia, la planta desarrolla tallos de menor diámetro, área foliar pequeña y con menor clorofila, por lo que su apariencia se torna en verde pálido (Moya, 2002). De igual manera, la planta se torna susceptible a la proliferación de algunos patógenos como Phytophthora infestans (Rubio-Covarrubias et al., 2005).

La deficiencia de nutrimentos no sólo afecta a los cultivos, los excesos de ellos también los perjudican. En el caso del nitrógeno, un exceso produce un crecimiento vegetativo exagerado, plantas suculentas, raíces poco desarrolladas y retardo en la maduración de los frutos (Navarro, 2000). También el exceso de N disuelto en el agua puede causar trastornos negativos en el equilibrio de los organismos presentes en ésta y en su calidad, ya que propicia el incremento acelerado de algas, y en consecuencia, afectaciones en la solución nutritiva y en las plantas regadas con ella (DCE, 1999).

Se estima que las plantas en campo sólo utilizan de 25 a 85% del nitrógeno aplicado en las fertilizaciones, esto implica que dichas aplicaciones sean abundantes en cantidad y en frecuencia, lo que resulta en un uso inadecuado o excesivo (Pérez y Landeros, 2009). En diversas investigaciones se ha demostrado que las plantas se abastecen de mayores proporciones de nitrógeno cuando este se suministra en forma de NO3^- y en menor cantidad cuando se encuentra en forma de NH₄⁺ (Cadahia, 2000). De tal manera que en invernaderos, se busca optimizar el uso eficiente del fertilizante y del agua, así como evaluar genotipos apropiados, para obtener rendimientos altos, frutos de buena calidad organoléptica y nutrimental, además de disminuir los daños provocados al ambiente y reducir los costos de producción (Ojeda-Real et al., 2008).

Por lo anterior, en el presente estudio se evaluó el rendimiento y calidad de los frutos de tres híbridos de tomate, establecidos en suelo y arena como sustrato en un invernadero, y con aplicaciones de nitrato de calcio a diferentes concentraciones.

 

Materiales y métodos

Descripción del área de estudio

El estudio se realizó durante los meses de junio a noviembre de 2011, en un invernadero del Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca (ITVO), en la localidad de Nazareno, Xoxocotlán, Oaxaca, México, con coordenadas geográficas 17° 02' latitud norte y 96° 44' longitud oeste, a 1 530 msnm (INEGI, 2011).

Material genético. Los híbridos de tomate utilizados fueron Anibal, Cid y Sun 7705, los tres de tipo saladette, adaptados para ser producidos a campo abierto y en invernaderos, con las siguientes características: Anibal de crecimiento indeterminado, madurez precoz, buena cobertura y vigor y alta calidad de frutos; Cid con plantas de extraordinario vigor, frutos con paredes gruesas y muy firmes, de prolongada vida de anaquel y Sun 7705 con plantas de buen vigor, amplia adaptación y altos rendimientos (Nunhems^®).

Diseño experimental. El experimento se estableció en un diseño completamente al azar, con arreglo factorial de 3 x 2 x 6, esto es, tres híbridos de tomate, seis soluciones nutritivas con diferente concentración de nitrato de calcio (0.3541, 1.0623, 1.4164, 1.7706, 2.1247 y 2.4788 g L^-1 de Ca(NO₃)₂.4H₂O) lo que corresponde a 50, 100, 125, 150, 175 y 200% de Ca(NO₃)₂.4H₂O respectivamente, y el resto de los nutrientes con referencia a la solución nutritiva de Steiner (1961) conteniendo 0.3033 g L^-1 de KNO₃, 0.8626 g L^-1 de MgSO₄ y 0.2720 g L^-1 de KH₂PO₄, y dos sustratos (suelo y arena). El suelo de textura franca (arena 45%, limo 30%, arcilla 25%), conductividad eléctrica 0.28 dS m^-1, pH 7.54 y materia orgánica 3.33%. La arena utilizada se extrajo de un arroyo cercano a la localidad, fue lavada y desinfectada antes de utilizarla. De la combinación de los niveles de los tres factores, se obtuvieron 36 tratamientos con 10 repeticiones. La unidad experimental consistió en una planta en cada maceta (bolsa de polietileno de 20 L).

Establecimiento del experimento. El cultivo se estableció el cuatro de junio de 2011 con plántulas de 30 días después de la siembra, las cuales presentaban de cuatro a cinco hojas verdaderas. Las macetas se acomodaron en seis hileras con una separación de 1.20 m y 0.40 m entre plantas, éstas se condujeron a un solo tallo.

Durante los primeros siete días después del trasplante, se suministró únicamente agua mientras se adaptaban las plántulas. Para el riego, se utilizó un sistema por goteo, consistente en poliducto negro calibre 40, con goteros a cada 40 cm. La cantidad de solución nutritiva aplicada estuvo en función de la demanda y crecimiento de las plantas cuidando de suministrar la misma cantidad a cada una de ellas.

Las soluciones nutritivas se prepararon con fertilizantes comerciales, en seis contenedores de plástico de 200 L. Cada solución nutritiva de 200 L consistió de 60.7 g de KNO₃; 172.6 g de MgSO₄ 7H₂O; 27.2 g de KH₂PO₂; 15 mL Mycros^® (Fe, Zn, Mn, B y Mo) y 70.8, 212.5, 283.3. 354.1, 424.9, y 495.8 g de Ca(NO₃)₂.4H₂O, según correspondiera a cada tratamiento. Se usó H₂SO₄ para ajustar el pH a 6 en cada solución.

Variables evaluadas. De cada tratamiento se eligieron aleatoriamente cuatro plantas, a las cuales se evaluaron el rendimiento y la calidad. En el cálculo del rendimiento, se tomaron todos los frutos producidos en una planta y se registró el peso total de los mismos (g de fruto planta^-1). Los parámetros de calidad medidos en el fruto fueron: el peso, mediante una balanza digital; los diámetros (polar y ecuatorial) con un vernier y el volumen por desplazamiento de agua utilizando una probeta.

Con los valores obtenidos de cada variable, se hizo un análisis de varianza y comparación de medias de Tukey. Se consideraron niveles de significancia p≤ 0.05.

 

Resultados y discusión

Los análisis de varianza mostraron diferencias significativas (p≤ 0.05) en el factor sustrato en todas las variables, a excepción del diámetro polar. Los híbridos de tomate sólo mostraron diferencias significativas (p≤ 0.05) en el rendimiento de frutos. El factor Ca(NO₃)₂.4H₂O, indicó diferencias significativas (p≤ 0.05) en todas las variables evaluadas. La interacción de los factores tuvo diferencias significativas (p≤ 0.05) en al menos una de las variables de calidad a excepción del rendimiento (Cuadro 1).

Rendimiento

Las plantas que crecieron en macetas con suelo mostraron significativamente (Tukey, p≤ 0.05) un mayor rendimiento de frutos (9.39%) respecto a las plantas que crecieron en arena. Los híbridos Aníbal y Cid produjeron 2 937 y 2 725.8 g planta^-1, respectivamente (valores no significativos entre dichos híbridos, Tukey, p≤ 0.05). El rendimiento del híbrido Anibal fue 16.8% significativamente mayor que el híbrido Sun 7705 (Cuadro 2); diversos autores (FAO, 2002; García et al., 2004; Sánchez et al. 2010) señalan que éste híbrido expresa su potencial productivo propio de su genotipo, al proporcionarle condiciones óptimas para su desarrollo. Sin embargo, en la especie tomate existe una amplia diversidad genética, por lo que es conveniente evaluar genotipos para elegir los más apropiados al tipo de sistema de cultivo que desee utilizarse, a fin de determinar su expresión y respuesta a los diferentes factores bióticos, abióticos y de manejo que se le den, por lo que investigaciones como estás deben realizarse (González et al., 2007).

En cuanto al efecto de la concentración de Ca(NO₃)₂.4H₂O, las plantas que recibieron 1.0623 g L^-1 de esta sal, mostraron significativamente (Tukey, p≤ 0.05) la mayor producción de frutos (3 116.5 g planta^-1); mientras que las plantas fertirrigadas con cantidades mayores a ésta dosis, tuvieron rendimientos decrecientes a medida que se incrementó dicho fertilizante (Figura 1). Esto es, las plantas que recibieron concentraciones de 125, 150, 175 y 200% de Ca(NO₃)₂.4H₂Omostraron rendimientos de 7.42, 12.41, 17.17 y 22.23%, menores que las plantas que recibieron la solución nutritiva al 100% de Ca(NO₃)₂.4H₂O, respectivamente (Cuadro 2).

Esto coincide con lo reportado por Parra et al. (2008) y Villareal et al. (2009) quienes obtuvieron reducciones en el rendimiento de tomate al incrementar las concentraciones de Ca(NO3)24H2O en la soluciones nutritivas; y por Vásquez-Gálvez et al. (2008) quienes mencionan que el exceso de fertilizantes nitrogenados permite un mayor desarrollo vegetativo aéreo de las plantas, en detrimento de los rendimientos y la calidad de los frutos.

En general las plantas establecidas en el suelo presentaron un rendimiento mayor que las plantadas en arena, esto pudo deberse, a que el suelo tiene mayor capacidad de intercambio catiónico (CIC) que la arena, además de contar con elementos minerales que parcialmente se van solubilizando hasta llegar a ser disponibles para las plantas (Cadahia, 2000; Resh, 2001). Por otra parte, la arena por ser un material altamente poroso, drena con relativa rapidez la solución nutritiva y al no contener materia orgánica, provoca menor desarrollo de las plantas y en consecuencia una menor producción (Quesada y Méndez, 2005).Algunos investigadores (Santiago et al. 1998; Corpeño, 2004; Terry et al. 2005) indican que en los dos primeros ciclos del cultivo del tomate en invernadero, los rendimientos son mayores al establecerse en suelo, en comparación cuando se establece en arena, como se demostró en esta investigación. Sin embargo, otros autores (Caniguante et al., 2009) indican que en los ciclos posteriores del cultivo, los rendimientos se invierten; es decir, es mayor en arena que en suelo, por la acumulación de las sales en este último, ocasionando daños directos a la planta.

Respecto a la interacción de los niveles de los factores, el rendimiento significativamente mayor (Tukey, p≤ 0.05) se obtuvo en las plantas del híbrido Aníbal (3 726 g planta^-1) establecidas en sustrato suelo y fertirrigadas con la solución nutritiva de 100% de Ca(NO₃)₂.4H₂O (Cuadro 3).

Las plantas establecidas en arena produjeron frutos significativamente con mayor peso y volumen (Tukey, p≤ 0.05), en relación a los frutos de las plantas cultivadas en sustrato suelo. Los híbridos de tomate empleados no presentaron diferencia significativa en los parámetros antes mencionados, sin embargo, se observaron que los valores más altos los obtuvo el híbrido Sun 7705, en peso (106.5 g fruto^-1) y volumen (107 mL fruto^-1) cuando se estableció en arena con aplicaciones de 125% de Ca(NO₃)₂.4H₂O (Cuadro 3). Las plantas que recibieron 100, 125, y 150% de Ca(NO₃)₂.4H_2O en la solución nutritiva, obtuvieron el mayor rendimiento y desarrollaron frutos significativamente (Tukey, p≤ 0.05) con mayor peso, volumen, diámetro polar y ecuatorial, las fertirrigadas con dosis superiores (175 y 200%) y la menor que éstas (50%) mostraron un decremento en todas las variables (Cuadro 2).

Los frutos producidos en suelo y en arena, no presentaron diferencia significativa en el diámetro polar, pero en plantas cultivadas en arena se desarrollaron frutos significativamente (Tukey, p≤ 0.05) con mayor diámetro ecuatorial, lo anterior pudo deberse a que la arena presenta mayor cantidad de espacios porosos favoreciendo la aireación de la raíz (Cruz-Lázaro et al., 2010). Además, éste material presenta adecuada permeabilidad, lo que permite un buen anclaje de las plantas y la disponibilidad de nutrimentos (Mora, 1999), en consecuencia, una mejor calidad de frutos.

El factor híbrido no presentó diferencias significativas en las variables evaluadas (Cuadro 2), probablemente debido a la alta disponibilidad del nitrógeno que se reflejó en un incremento en la masa foliar de las mismas y en consecuencia la producción de frutos verdes sin llegar a madurar y frutos huecos con bajo peso, como lo reporta Jaramillo et al. (2007). Contrario a lo anterior, las plantas al recibir nutrientes en cantidades adecuadas, manifestaron una producción de frutos con dimensiones apropiadas en tamaño y peso, coincidiendo con lo reportado por otros autores (Armenta-Bojórquez et al., 2001; Cruz-Lázaro et al., 2009). Igualmente, según el pliego de condiciones para el tomate (PC-020, 2005) y NMX-FF-031 (1997), se coincide con las dimensiones reportadas para los frutos medianos (5.1 - 6 cm).

 

Conclusiones

De los tres híbridos probados, Anibal y Cid presentaron significativamente el mayor rendimiento de frutos. El sustrato suelo proporcionó el mejor rendimiento en frutos; sin embargo, la arena permitió obtener frutos de mayor peso, volumen, diámetro polar y ecuatorial. La dosis de fertirriego con mejores resultados fue de 100% de Ca(NO₃)₂.4H₂O correspondiente a 1.0623 g L^-1 de esta sal, dosis menor y superior a ésta, mostraron en general decrementos en el rendimiento.

 

Literatura citada

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