Crecimiento de planta y producción de fruto

Se encontraron interacciones significativas y altamente significativas entre el sustrato y la solución nutritiva (Cuadro 2 y 3). La interacción PP*ST fue la que obtuvo el valor más alto para altura de planta a los 40 ddt = 124.40 cm y 80 ddt = 304.40 cm, y para el diámetro de tallo fue a los 80 ddt = 14.50 mm y 120 ddt = 15.54 mm. La biomasa seca de raíz (40 ddt = 5.85 g y 120 ddt = 17.57 g) y producción (8068.70 g planta^-1) se incrementó con la interacción PP*ST, en cambio, con la interacción PP*CS se obtuvo mayor área foliar (40 ddt = 483 cm^-2 y 120 ddt = 1849.33 cm^‑2) y biomasa seca de la parte aérea (40 ddt = 128.07 g y 120 ddt = 255.76 g). Lo anterior muestra que la interacción PP*CS estimuló más el crecimiento vegetativo que la producción de fruto. Estos resultados guardan similitud con lo que obtuvo ^{Moncayo-Luján et al. (2015)} quienes encontraron incremento en la altura de planta y biomasa seca aérea de albahaca (Ocimum basilicum L.) por efecto de la interacción de sustrato arena con la solución de Steiner, y un aumento en el área foliar con la interacción arena con la solución de vermicomposta; ^{Valenzuela-López et al. (2014)} reportaron mayor rendimiento de fruto de tomate tipo bola con las interacciones de la solución nutritiva de Steiner al 100% con sustrato (humus de lombriz-fibra de coco en proporción 25/75, 50/50 y 75/25), esto con respecto a la interacción solución de Steiner al 25% con sustrato humus de lombriz-fibra de coco al 25/75.

Para el factor sustrato se encontraron diferencias significativas y altamente significativas. Se obtuvo que en la piedra pómez las plantas presentaron mayor valor en altura de planta (entre 2 y 3%), diámetro de tallo (entre 3 y 20%), área foliar (entre 9 y 11%), biomasa seca de parte aérea (entre 18 y 37%) y biomasa seca de raíz (27%) en relación con TZE. Con el sustrato PP la producción de fruto fue 5% mayor (333.8 g), con respecto al sustrato TZE (Cuadro 2 y 3). Lo anterior se explica en parte a las propiedades físicas de los sustratos utilizados. La piedra pómez obtuvo el menor EPT (24.04%) y CA (16.91%), pero la RAG (7.10%), el AGFD (2.49%) y AGDD (3.93%) presentaron mayor valor en relación con el TZE (Cuadro 1). Estos valores se ubican en el intervalo que recomienda ^{Ansorena-Miner (1994)}, por lo cual se aseguró disponibilidad mayor de agua y nutrientes en solución que favorecieron el crecimiento y producción de fruto en cantidad mayor, lo que concuerda con ^{Ortega-Martínez et al. (2016)} y ^{Flores-Pacheco et al. (2017)}. Caso contrario con tezontle, en el cual la disponibilidad de agua fue menor, lo que pudo inhibir el crecimiento, desarrollo y producción de las plantas de tomate. Otros estudios donde se comparó el tezontle con otros sustratos es el de ^{Trejo-Téllez et al. (2013)} quienes encontraron altura de planta y producción mayor de tulipán (Tulipa gesneriana) en el sustrato comercial ProMix^® en comparación a las plantas cultivadas en tezontle. El ProMix^® presentóvalores de EPT, CA y AGFD de 93, 29 y 24%, y el tezontle 67, 50 y 3% respectivamente, por esto concluyeron que tanto la RAG y el AGFD influyeron en los resultados.

También, ^{Cruz-Crespo et al. (2014)} compararon el tezontle con la mezcla tezontle-lombricomposta en chile serrano (Capsicum annuum L.) y encontraron que, con la mezcla, el grosor del tallo incrementó en 6% y la biomasa seca en 19%, sin embargo, los sustratos no afectaron la producción de frutos; estos resultados difieren a los encontrados en el presente trabajo de investigación. Por su parte, ^{Ortega-Martínez et al. (2016)} encontraron rendimiento de 25.2 kg m^-2 de tomate tipo saladette con el sustrato tezontle, en relación al suelo en maceta (19.4 kg m^-2), fibra de coco (16.8 kg m^-2) y aserrín-composta (22.1 kg m^-2), donde el tezontle presentó EPT y RAG de 45 y 40%, el suelo agrícola 29 y 65%, la fibra de coco 93 y 22%, y el aserrín-composta 53 y 73%, respectivamente. Los autores argumentaron que las propiedades físicas de los materiales influyeron en los rendimientos.

Por el factor solución nutritiva también se encontraron diferencias significativas y altamente significativas. Las plantas irrigadas con la solución nutritiva ST obtuvieron mayor altura de planta (entre 3 y 4%), diámetro de tallo (entre 3 y 5%), y biomasa seca de raíz (11%), con respecto a la solución de CS; también, la producción de fruto fue mayor en 12% (899.6 g).

Para las variables área foliar y biomasa seca de parte aérea, la solución nutritiva de CS fue superior entre 12 y 16%, y 16 y 36%, respectivamente (Cuadro 3). Esto se atribuyó a la composición química diferente de las soluciones nutritivas. La solución nutritiva CS suministró H₂PO₄ ⁺, SO₄ ^2- y K⁺ en un 33, 18 y 18% más, respectivamente, con respecto a ST, además del NH₄ ⁺ como fuente de N a las plantas. El NH₄ ⁺en cantidades bajas en combinación con NO₃ ^- estimulan el crecimiento vegetativo de diversos cultivos (^{Montoya-García et al., 2019}), esto por el sinergismo entre NO₃ ^- y NH₄ ⁺, ya que estos iones actúan como una señal que estimula u optimiza respuestas bioquímicas en las plantas tal como los procesos de síntesis de proteínas, la fotosíntesis y el aceleramiento de la división celular (^{Tischner, 2000}).

Los resultados con la solución de CS guardan similitud con ^{Montoya-García et al. (2019)}, dado que la altura y la biomasa seca de verdolaga (Portulaca oleracea L.) aumentó 27 y 40%, respectivamente, con la adición de NH₄ ⁺/NO₃ ^- en una relación 25/75, en contraste con las plantas tratadas con solución nutritiva que contenían sólo NH₄ ⁺ o NO₃ ^-.

Es importante señalar que en la presente investigación el mayor crecimiento vegetativo no se vio reflejado en una mayor producción de fruto, tal como reportan ^{Bialczyk et al. (2007)}, quienes demostraron que las plantas de tomate cultivadas en un medio con NH₄ ⁺ aumentaron la acumulación de biomasa seca, pero disminuyó la producción de fruto, comparadas con las plantas que se desarrollaron en un medio con NO₃ ^-.

La acumulación menor de biomasa seca de raíz con la solución nutritiva de CS se atribuyó a la CE mayor en la solución de CS la cual fue de 3.64 dS m^-1, en comparación con la solución de ST (2.22 dS m^-1), lo cual inhibió el crecimiento de raíz y expresó menor biomasa seca. Esto se debe a que la raíz se convierte en órgano de reserva, acumula biomasa para generar potenciales menores al medio salino, inhibiendo su crecimiento (expansión y elongación) a causa del estrés provocado por la salinidad (^{Can-Chulim et al., 2014}; ^{Saldaña et al., 2017}). Resultados similares fueron obtenidos por ^{Can-Chulim et al. (2014)} en frijol (Phaseolus vulgaris L.), quienes encontraron que la biomasa de raíz disminuyó a mayor concentración salina. Otro factor que pudo contribuir a estos resultados es el NH₄ ⁺ en la solución de CS, ya que las plantas desarrollan raíces más delgadas y menos densas cuando se utiliza el NH₄ ⁺ como fuente de N, probablemente por la acidificación del medio relacionado con la constante absorción de cationes, como el NH₄ ⁺, K⁺, Ca²⁺ y Mg²⁺ (Bloom et al., 2003).

Por otra parte, se detectaron correlaciones entre las diferentes variables de crecimiento y producción de fruto (Cuadro 4), donde la altura de planta presentó correlación negativa con área foliar (r = -0.87**) y biomasa seca de parte aérea (r = -0.69*), en cambio el diámetro de tallo presentó correlación positiva con la biomasa seca de raíz (r = 0.74**); el área foliar con la biomasa seca de parte aérea (r = 0.95**). La producción de fruto presentó correlación positiva con altura de planta y biomasa seca de raíz (r = 0.67* y 0.61*). Estos resultados difieren con los reportados por ^{Partida-Ruvalcaba et al. (2007)} quienes encontraron correlaciones positivas en el cultivo de pimiento morrón (Capsicum annuum) entre la biomasa seca de parte aérea con las variables biomasa fresca de raíz (r = 0.93*), biomasa seca de raíz (r = 0.83**) y biomasa fresca de la parte aérea (r = 0.93**), mientras que ^{Hernández-González et al. (2014)} en un estudio en el cultivo de pepino (Cucumis sativus), reportaron correlaciones positivas entre la variable altura de planta con el diámetro de tallo (r = 0.59**) y el número de hojas (r = 0.94**).

Unidades SPAD y contenido nutrimental

Se encontraron interacciones significativas para el contenido nutrimental, mientras que las unidades SPAD se explicaron sólo en función de cada factor estudiado (Cuadro 5). La interacción PP*CS obtuvo mayor N total, P y K con 25.04, 5.08 y 51.50 g kg^-1, respectivamente. El contenido menor de P se encontró con la interacción PP*ST (3.39 g kg^-1) y de K con TZE*ST (47.56 g kg^-1). Esto guardo similitud con el reporte de ^{Cruz-Crespo et al. (2012)} en tomate bola en donde se observó incremento en el contenido de P por la interacción del sustrato tezontle-vermicomposta con la solución nutritiva de Steiner al 100%. En cambio, ^{Cruz-Crespo et al. (2014)} no encontraron cambios en el contenido de N, P y K en hojas de chile serrano por la interacción sustrato (tezontle o tezontle-lombricomposta) con solución nutritiva de Steiner (25, 50 o 75%).

Por el factor sustrato no se encontró efecto en las unidades SPAD, pero si se registró incremento del N, P y K en 5, 27 y 6% respectivamente, en el sustrato PP (Cuadro 5). Esto explica parcialmente la producción de fruto más alta en este sustrato (Cuadro 3), ya que también debe considerarse las propiedades físicas de los sustratos. El tezontle por ser un material de porosidad mayor drena con mayor rapidez la solución nutritiva disminuyendo la cantidad de nutrientes en el medio de cultivo, lo cual afecta la disponibilidad de los mismos para la planta (^{Ortega-Martínez et al., 2016}). Al respecto, ^{Raven et al. (1992)} señalan que la nutrición óptima es fundamental para mejorar el crecimiento y producción de un cultivo, ya que algunos nutrimentos tal como el N forman parte de moléculas de clorofila, proteínas y aminoácidos, el P participa el aporte de energía y es componente de ácidos nucleicos, coenzimas y fosfolípidos, el K regula la presión osmótica y activa diferentes enzimas, el Ca es requerido como cofactor por enzimas involucradas en la hidrolisis del ATP y fosfolípidos, y el Mg está involucrado en la transferencia de fosfatos y es constituyente de moléculas de clorofila (^{Taiz y Zeiger, 2002}; ^{Azcón-Bieto y Talón, 2003}).

Investigaciones donde se reporta el contenido nutrimental utilizando tezontle y otros sustratos son las de ^{Vargas-Canales et al. (2014)}, quienes indicaron que el contenido de N, P y K fue igual en la biomasa de tomate saladette (Solanum lycopersicum L.) cultivado en tezontle y en las mezclas tezontle-aserrín (en proporción 20/80 y 30/70). ^{Cruz-Crespo et al. (2014)} demostraron que el contenido de P en hojas de chile serrano (Capsicum annuum L.) aumentó en 13% al utilizar el tezontle más lombricomposta como medio de crecimiento, en comparación con el sustrato tezontle; sin embargo, no encontraron diferencias para el contenido de N y K. Esto lo atribuyeron a las mejores propiedades físicas que presentó el tezontle al combinarlo con lombricomposta.

Por el factor solución nutritiva se obtuvo diferencias significativa y altamente significativas. Las unidades SPAD fueron de valor mayor con la solución nutritiva CS hasta en 12.5%, también el contenido de N foliar en 3%, P en 39% y K en 2% en comparación a las plantas irrigadas con la solución nutritiva ST. Esto mostró que el cultivo de tomate tipo cherry, respondió a la diferente composición química de las soluciones nutritivas. ^{Lin et al. (2010)} indican que las unidades SPAD pueden ser relacionadas con el contenido de nitrógeno presente en las hojas. Por lo tanto, podemos decir que el aplicar la solución de CS ayudó en el incremento del contenido de N en la hoja y en consecuencia la actividad fotosintética fue mayor, tal como señala ^{Hossain et al. (2010)}. También se observó que las unidades SPAD aumentaron hasta los 80 ddt, después disminuyeron (Cuadro 5), lo cual fue similar en tomate bola de acuerdo a ^{Cruz-Crespo et al. (2012)}.

Por otra parte, ^{Zárate-Martínez et al. (2018)} reportaron 51.19 unidades SPAD para tomate saladette cultivado con solución Steiner al 100%, este valor fue menor en 13% en referencia a las unidades SPAD con la solución ST y en 21% en referencia a la solución de CS de la presente investigación. También, ^{Valenzuela-López et al. (2014)} encontraron que las unidades SPAD para tomate bola con la solución de ST, oscilaron entre 50.3 y 52.5 a los 110 ddt y entre 53.9 a 58.7 a los 150 ddt, las cuales fueron inferiores a las que se obtuvieron en el presente trabajo con la solución CS a los 80 y 120 ddt. Las unidades SPAD mostraron correlación negativa con altura de planta (r = -0.83**) y producción de fruto (r = -0.90**), y positiva con el área foliar (r = 0.61*) (Cuadro 4).

El aporte mayor de fertilizantes con la solución de CS influyó en el incremento del contenido macronutrimental, lo cual se reflejó sobre el crecimiento de plantas de tomate cherry. Lo anterior explica la relación entre el contenido nutrimental con las variables diámetro de tallo, área foliar, biomasa seca de planta y biomasa seca de raíz, las cuales presentaron correlación positiva (r = 0.58 a 0.63*) con el contenido de N y con el de P (r = 0.88** y 0.82**), mientras que el contenido de K se correlacionó (r = 0.76**) con la biomasa seca de planta (Cuadro 4). Con relación a esto, ^{Siddiqui et al. (2008)} indicaron que el suministro de N, P y K incrementa el crecimiento por ser componentes de muchos compuestos metabólicos, como, proteínas, aminoácidos, ácidos nucleicos, fotosintatos y adenosín trifosfato (ATP), los cuales juegan un papel importante en las funciones fisiológicas (^{Alcántar-González et al., 2007}).

De acuerdo con ^{Rippy et al. (2004)} el valor óptimo de N en tomate bola es de 4.0 a 5.5%, si lo tomamos como referencia, dada la falta de información para tomate Cherry, el abastecimiento de N en la presente investigación se ubicó abajo del rango de suficiencia; para P el nivel de suficiencia varía de 0.3 a 1.0%, por tanto los valores de P obtenidos con la solución de ST y CS de la presente investigación se encontraron dentro del rango de suficiencia, y en el caso de K el rango de suficiencia es ≤ 4.7%, valores que difieren con las concentraciones de K del presente trabajo, por lo cual se considera un aporte excesivo de las soluciones nutritivas.