Diseño experimental

El diseño experimental utilizado fue bloques al azar, con un diseño de tratamientos factorial 2 × 4. El primer factor lo constituyeron las dos variedades y el segundo factor fueron cuatro concentraciones de K⁺ (5, 7, 9 y 11 meq L^-1) en la solución nutritiva.

Tratamientos

Como resultado de la combinación de los dos factores, se obtuvieron ocho tratamientos (Cuadro 1). Cada tratamiento tuvo diez repeticiones, una planta por repetición. La concentración de SO₄ ^-2 se modificó para mantener un equilibrio químico entre cationes y aniones. En todas las soluciones nutritivas del experimento, no se adicionó P debido a que en el suelo se determinó un nivel de suficiencia.

Variables de respuesta

Las variables evaluadas fueron: producción acumulada de fruto (PAF) por planta (kg), se pesó y registró la producción de fruto en cada corte, luego se sumaron para obtener la producción por planta; número de fruto cosechados por planta, se registró la cantidad de frutos por planta en cada corte realizado y al final se sumaron; peso individual de fruto (PIF), se registró el peso individual de fruto por planta con el empleo de una balanza digital Precisa^®; longitud de fruto (LONGF), se cuantificó con un flexómetro graduado en cm; diámetro de fruto (DIAMF), en la parte central del fruto se midió con un vernier digital; sólidos solubles totales (°Brix) (SST), ésta variable se determinó con un refractómetro digital 0-53 °Brix (Atago, modelo PAL-1) en diez frutos seleccionados al azar de cada tratamiento, una vez que se cosecharon, en la parte central del fruto se cortó una rodaja del fruto y con un exprimidor de limones se extrajeron las gotas de jugo para la determinación SST.

Extracción nutrimental en la biomasa aérea

La extracción nutrimental se cuantificó en el tratamiento que acumuló mayor producción de fruto fresco, para cada variedad. Las plantas cosechadas fueron previamente lavadas con agua potable y enseguida con agua destilada. Se colocaron en una bolsa de papel estraza para su secado en una estufa de aire forzado a 60 °C durante 48 h, se molieron en un molino de acero inoxidable y las muestras vegetales se depositaron en bolsas de plástico para su posterior proceso de determinaciones analíticas de las concentraciones nutrimentales. Se cuantificó la biomasa seca acumulada en tallos, hojas y frutos, así como las concentraciones de N, P, K, Ca y Mg en cada uno de estos órganos, con esos valores se cuantificó el requerimiento nutrimental para cada variedad.

La determinación de N total se realizó por el método Kjeldahl; para la determinación de P se utilizó el método colorimétrico de molibdato de amonio, para K se utilizó un flamómetro (Sherwood^® 410) y, para Ca y Mg se utilizó un espectrofotómetro de absorción atómica Varian^® (Palo Alto, California, EUA) (^{Alcántar y Sandoval, 1999}).

Una vez que se determinó la concentración de nutrimentos en cada uno de los órganos, se calculó la cantidad de nutrimento que extrajo en total cada planta para lograr la producción de fruto registrada, finalmente se realizó una extrapolación del requerimiento nutrimental para la obtención de una tonelada de fruto fresco.

Análisis estadístico de los datos

Los datos se analizaron a través del programa SAS 2009, para la obtención de análisis de varianza y prueba de comparación de medias de Tukey (P ≤ 0.05). Adicionalmente se realizó un análisis de regresión lineal entre la concentración de K en la solución nutritiva y sólidos solubles totales °Brix en fruto de cada variedad.

Producción y número de frutos

La mayor producción de fruto por planta se obtuvo con la variedad Khassib y la solución nutritiva con concentración de K de 9 y 11 meq L^-1. La variedad Khassib superó a Reehan y para la solución nutritiva que permiten lograr tal producción fueron 9 y 11 meq L^-1 de K; el mayor número de frutos se obtuvo con Khassib y la solución nutritiva no afectó esta variable en ambas variedades de pepino (Cuadro 3).

^{Shaw, Cantliffe, Funes y Shine (2004)}, reportaron una producción acumulada de fruto de 6.3 kg por planta, en un periodo de 5 meses, mientras que ^{Zamora (2017)} reportó 12 kg cuando el cultivo tuvo un ciclo de seis meses; en el presente estudio el cultivo se manejó con poda de despunte a 2 m y el ciclo de producción con este manejo fue de 70 días y se alcanzó una producción de 4.87 kg por planta, esto permite hasta cinco ciclos por año, mientras que en el caso de los resultados publicados por ^{Zamora (2017)}, se alcanzan solo dos ciclos, similar a los ciclos de producción que se pueden obtener con el manejo que realizaron ^{Shaw et al. (2004)}; lo cual indica casi el doble de producción empleando la variedad Khassib con una concentración de K de 9 meq L^-1 (tratamiento 6, Cuadro 3). ^{Zamora (2017)}, indicó que es necesario dejar brotes laterales después del sexto y octavo entrenudo, esto ocasiona que se alargue el ciclo de producción, contrario a lo que sucede cuando se maneja a un solo tallo y con despunte de yema terminal.

Calidad de fruto

La variedad Reehan superó a Khassib en cuanto a peso, diámetro y longitud de fruto, así como sólidos solubles totales. La solución nutritiva no afectó ninguna de estas variables con excepción del peso de fruto que disminuyó cuando la concentración de K fue de 11 meq L^‑1 (Cuadro 4).

^{Shaw y Cantliffe (2003)}, evaluaron 7 variedades de pepino Persa, en condiciones de invernadero y determinaron diferencias significativas entre materiales respecto a peso, longitud y diámetro de fruto; el peso de los frutos en los materiales evaluados por estos autores osciló entre 73 a 95 g, en comparación con el presente estudio donde la variedad Reehan tuvo 222 g y Khassib 168.81 g, estos resultados representan mayor peso que los materiales evaluados por los autores mencionados, así mismo en longitud los valores oscilaron entre 12 y 18 cm, mientras que en diámetro de 25 a 34 mm; en longitud de fruto, Khassib tuvo 16.64 y Reehan 17.99 cm, en diámetro de fruto Khassib registró 40.17 y Reehan 43.73 mm, estos valores fueron superiores a los encontrados en los materiales evaluados anteriormente. En pepinos Persa, ^{Shaw et al. (2004)}, indicaron que se consideran como frutos comerciales los que poseen peso mayor de 120 g, en este sentido las dos variedades registraron pesos superiores a estos valores, con las soluciones nutritivas evaluadas, lo cual pueden ser considerados como frutos comerciales.

El diámetro de fruto es una variable que está en función del material genético más que de la fertilización potásica, estos resultados coinciden con lo reportado por ^{Correa et al. (2018)}, quienes no encontraron efectos significativos en diámetro de fruto, al evaluar el efecto de dosis de potasio en un intervalo de 45 a 180 kg de K₂O ha^-1.

En cuanto a la variable sólidos solubles totales (°Brix), en los dos cultivares de pepino, se puede apreciar que la Variedad Reehan (2.72 °Brix) superó significativamente a Khassib (2.48 °Brix), este efecto está relacionado con el número de frutos que produce Khassib, que es 40% más que Reehan, que evidentemente ocasiona un efecto de dilución en la concentración de los sólidos solubles.

Efecto de la concentración de K en solución nutritiva sobre los sólidos solubles totales en frutos de pepinos

Los pepinos no se caracterizan por mostrar valores altos de sólidos solubles totales (°Brix) (^{Musmade y Desai, 1998}). Para el caso de la variedad Reehan existió una alta correlación (r = 0.999) entre la concentración de K⁺ y los sólidos solubles que alcanzaron los frutos; mientras que para el caso de la variedad Khassib no se observó este efecto (Figura 1). En la Figura 1a se observa que a medida que se incrementó la concentración de K⁺ en la solución nutritiva, aumentó el valor de °Brix para la variedad Reehan; mientras que en Khassib la tendencia fue a disminuir °Brix, con una asociación estadística de (r = -0.6829) (Figura 1b).

Figura 1: Efecto de concentración de potasio (K) sobre la concentración de sólidos solubles en las variedades de pepino Reehan (a) y Khassib (b) en condiciones de invernadero.  

Figure 1: Effect of potassium (K) concentration on the concentration of soluble solids in the Reehan (a) and Khassib (b) cucumber varieties under greenhouse conditions. 

El efecto de incremento de sólidos solubles totales por efecto de la nutrición potásica en la variedad Reehan, concuerda con los resultados de ^{Helyes et al. (2009)}, en fruto de tomate; ^{Obenland et al. (2015)}, en uva de mesa y ^{Preciado-Rangel et al. (2018)}, en melón.

En la (Figura 2a), se observa que en la variedad Reehan existe una correlación positiva (r = 0.6324) entre la producción de fruto por planta y el contenido de sólidos solubles totales (°Brix); sin embargo, en la variedad Khassib se observó una correlación negativa (r = -0.9338), es decir a mayor producción de fruto por planta, existió menor sólidos solubles, esto confirma el efecto de dilución que se mencionó anteriormente y concuerda con lo reportado por ^{Hartz, Johnstone, Francis y Miyao (2005)}, quienes no encontraron efecto del potasio en sólidos solubles.

Figura 2: Relación entre producción de fruto y contenido de sólidos solubles totales, en las variedades Reehan (a) y Khassib (b) de pepino producido bajo condiciones de invernadero. 

Figure 2: Relationship between fruit production and total soluble solids content, in the Reehan (a) and Khassib (b) varieties of cucumber produced under greenhouse conditions. 

En el caso de Khassib implica elevar la dosis de K, sí se quiere elevar la concentración de sólidos solubles totales.

Extracción nutrimental en dos variedades de pepino Persa

En el Cuadro 5 se muestran los resultados del análisis estadístico, se observa diferencias significativas en la extracción de N, mientras que para el caso de P, K, Ca y Mg no existió variación entre ambas variedades de pepino. El resultado de N que se obtuvo reafirma lo indicado por ^{Fageria, Santos y Cutrim (2008)} quienes identificaron que el factor genético influye en el requerimiento de N en la planta; por lo que es necesario identificar específicamente la cantidad adecuada de este elemento para cada especie y variedad como estrategia para obtener el mayor rendimiento posible.

El índice de extracción de N fue mayor de manera significativa en la variedad Khassib con 5.87 kg t^-1, mientras que en Reehan fue de 3.93 kg t^-1 (Cuadro 6). ^{Ramírez-Vargas (2019)}, reportó para el caso de pepino que el orden de absorción de macronutrientes en todos los cultivares estudiados fue K > N > Ca > Mg > P. En la presente investigación, en las variedades Reehan y Khassib, la extracción de macronutrientes fue en el orden N > K > Mg > Ca > P. ^{Castellanos et al. (2000)} y ^{Ciampitti y García (2007)}, reportaron valores de absorción de nutrimentos para producir una tonelada de fruto pepino, dichos valores son similares con los resultados obtenidos en las dos variedades de pepino Persa que se utilizaron en la presente investigación (Cuadro 6).