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Antecedentes
En la actualidad, la producción de hortalizas es una actividad muy importante en el sector agrícola, siendo el pimiento morrón (Capsicum annum L.) el séptimo de los principales cultivos hortícolas a nivel mundial, tanto por su valor económico como nutricional (FAO, 2015). En México, se cultiva una superficie de 2 641.43 ha de pimiento morrón con un rendimiento promedio de 42.08 t ha-1, lo cual representa un valor económico de 519 321.21 millones de pesos (SIAP-SAGARPA, 2015). Sin embargo, para que la producción de pimiento sea más eficiente, se están implementando tecnologías innovadoras como la producción con malla sombra y el uso de portainjertos.
La tecnología del portainjerto se ha utilizado para enfrentar diferentes tipos de estreses entre los que se destacan evadir las enfermedades causadas por patógenos del suelo como nematodos (Meloidogyne spp.), tobamovirus y marchitez del chile (Phytophtora capsici), siendo este último uno de los principales motivos de su uso (Louws et al., 2010). Además, se han empleado los portainjertos para mejorar del contenido nutricional en la parte aérea, reducir la absorción de contaminantes orgánicos persistentes de los suelos agrícolas, elevar la tolerancia a sales y a las inundaciones, limitar el efecto negativo de la toxicidad de Boro y Cobre, reducir las aplicaciones químicas o fertilizantes, incrementar la calidad de los frutos y mejorar la absorción de nutrientes y la nutrición mineral (Pulgar et al., 2000; Lee et al., 2010).
Por lo tanto, el conocer el comportamiento nutricional que tienen las variedades al ser injertadas puede ayudar en la elaboración de un programa de fertilización óptimo, también para mejorar la calidad del fruto, evitar un crecimiento excesivo de la planta y ser más eficiente en el aporte nutrimental. Por lo que, el objetivo del presente trabajo fue evaluar la eficiencia del uso de portainjertos sobre el rendimiento y la dinámica nutricional foliar de macronutrientes en pimiento morrón (Capsicum annuum L.).
Metodología
En el presente estudio, las hojas y el fruto de pimiento morrón injertado y no injertado fueron analizados para determinar el contenido nutricional de las plantas. Las muestras de pimiento fueron obtenidos de un cultivo comercial perteneciente a la Empresa Agrícola “Los Álamos” desarrollado bajo malla sombra, durante el ciclo de producción 2012 en Delicias, Chihuahua México.
En este experimento, se utilizaron las variedades comerciales de pimiento (Syngenta Seed, Houston, TX, USA) Fascinato (frutos rojos) y Janette (frutos amarillos) injertados con el patrón comercial Terrano (Syngenta Seeds) debido a su resistencia a la marchitez causada por el oomiceto Phytophthora capsici. Las semillas fueron sembradas en enero de 2012 y las variedades comerciales fueron injertadas 31 días después de la siembra. Cinco semanas después del injerto, las plantas fueron trasplantadas en casa sombra. En este estudio, el suelo usado tenía una textura arcillo-arenosa (29.84% de arcillas, 12.08% de limo y 57.36% de arena), N inorgánico de 50.17 ppm, P de 64.14 ppm, CIC de 32.5 meq 100 g-1, CE de 0.84 dS m-1, MO de 1.68% y pH de 7.72.
El programa de fertilización para un ciclo de 220 días consistió de la siguientes formas y tasas de aplicación: NH4NO3 (50.4 g m-2), UAN32 (37.7 g m-2), 5-30-00 (N-P-K) (56 g m-2), KNO3 (44.8g m-2), Ca (NO3)2 (162.3 g m-2), K2SO4 (201.3 g m-2) y MgSO4 (107.5 g m-2) abasteciendo la fertilización con productos comerciales.
El diseño experimental fue en bloques al azar con cuatro tratamientos: (1) Fascinato injertado (Fascinato-Terrano); (2) Janette injertado (Janette- Terrano); (3) Fascinato no injertado; (4) Janette no injertado, estos dos últimos tratamientos fueron usados como control. Durante el ciclo de producción 2012 se realizaron siete muestreos: 29 de junio, 09 de julio, 06 de agosto, 20 de agosto, 03 de septiembre, 08 de octubre y 29 de octubre respectivamente.
Los frutos cosechados fueron clasificados como calidad comercial de acuerdo a la norma México Calidad Suprema (SAGARPA, 2012). Los nutrientes minerales analizados fueron: N, P, K, Ca, Mg, Na, Fe, Mn, Cu, Zn y Ni. Los elementos fueron mineralizados por medio de una digestión triácida. Posteriormente se realizaron las lecturas en el espectrofotómetro de absorción atómica para todos los nutrientes minerales (Uvalle-Bueno, 1995).
Los datos obtenidos fueron sometidos a un análisis de varianza. Para la diferencia entre las medias de los tratamientos se utilizó la prueba de LSD al 95% (SAS, 1987).
Logros obtenidos
Rendimiento
El rendimiento agrícola es el principal parámetro agronómico que indica la productividad en los cultivos (Schroeder et al., 1997). En nuestro estudio, se obtuvieron diferencias significativas en el rendimiento entre las variedades evaluadas, principalmente entre plantas injertadas y no injertadas (Figura 1). Las variedades con mayor producción fueron Fascinato injertado con Terrano y Janette injertado con Terrano, obteniendo un aumento de 53.47% y 49.40% respectivamente en relación a las mismas variedades sin injertar, lo cual coincide con Godoy (2007), quien describe que en resultados obtenidos en tomate “Seokwang” injertado con dos patrones distintos, el incremento en el rendimiento fue de 54 y 51% respectivamente. Ruiz et al. (1997), encontraron diferencias significativas en el rendimiento entre las variedades de melón Yuma y Gallicum injertadas y no injertadas sobre tres diferentes portainjertos, donde el portainjerto Kamel dio el mayor rendimiento con ambas variedades. En nuestro estudio, el rendimiento fue influenciado significativamente por la interacción entre injertos y portainjertos, coincidiendo con Zijlstra et al. (1994), quienes mencionan que el portainjerto determina el rendimiento en las plantas injertadas.
Dinámica nutricional de nitrógeno (N)
El nitrógeno es el elemento mineral que las plantas requieren en grandes cantidades y es considerado el nutriente limitante para el crecimiento y rendimiento de los cultivos, además de ser el fertilizante más estudiado (Marschner, 1995). En este estudio, la concentración de nitrógeno de las variedades no injertadas superaron a los valores obtenidos en las mismas variedades injertadas durante las primeras etapas fenológicas del cultivo, sin embargo, se observó que las variedades injertadas aumentaron la concentración respecto a las no injertadas a partir de la cosecha (Figura 2A), coincidiendo con Ruiz et al. (1997), quienes encontraron que el uso del portainjerto Kamel con la variedad Yuma en plantas de melón, reduce la absorción de nitrógeno en menos de 25%, al igual que la variedad Gallicum sobre el portainjerto RS-841.
Figura 2 Efecto del uso de portainjerto sobre la dinámica nutricional de macronutrientes en pimiento morrón: A) nitrógeno; B) fósforo; C) potasio; D) calcio; E) magnesio; y F) sodio. T1= Janette sin injerto; T2= Janette injertado con Terrano; T3= Fascinato sin injerto; T4= Fascinato injertado con Terrano.
Además que, el uso de diferentes genotipos de portainjerto causaron poco cambio en el contenido foliar de macronutrientes, principalmente en N. Por otro lado, se observó que los valores obtenidos de N con respecto a los valores de referencia por Mills y Jones (1991), indican que se encuentran abajo del rango de suficiencia (3.5- 5%). Esto probablemente se deba a que las variedades injertadas son más productivas y por lo tanto demandan más N, siendo este elemento que se asocia al desarrollo y rendimiento en los cultivos.
Dinámica nutricional del fósforo (P)
El fósforo es un elemento esencial para las plantas superiores, se requiere en concentraciones mayores en los tejidos y es particularmente indispensable durante el crecimiento vegetativo (Mengel y Kirkby, 2001). En nuestro estudio, la dinámica nutricional de P, mostró diferencias en la concentración de este elemento entre las variedades Janette y Fascinato injertadas y sin injertar, sobresaliendo la variedad Janette-Terrano, la cual obtuvo un incremento de 10.81% en su concentración por influencia del portainjerto, principalmente después de la cosecha (Figura 2B), coincidiendo con Ruiz et al. (1996), quienes mencionan que el uso de portainjertos en plantas de melón puede mejorar algunas características morfológicas y fisiológicas para aumentar la absorción de P del suelo y su translocación hacia las hojas del injerto. Caso similar reportaron Ruiz et al. (1997), quienes describen que independientemente del patrón utilizado, las concentraciones de P en plantas de melón injertadas fueron más altos que en las variedades no injertadas, coincidiendo con Contreras (2014), quien encontró diferencias significativas a favor de plantas de tomate injertadas, presentando un incremento de 6.83% en la concentración de P en relación a las plantas sin injertar.
Por otro lado, Mills y Jones (1991), mencionan que el rango de suficiencia de P en pimiento morrón es de 0.22-0.7%. En nuestro estudio, las variedades Janette y Fascinato injertado y sin injertar estuvieron por debajo del rango de suficiencia. Sin embargo, los niveles de P no fueron limitantes en la producción de pimiento morrón, ya que la variedad Fascinato injertada con Terrano fue la más productiva, seguida por la variedad Janette injertada con Terrano.
Dinámica nutricional del potasio (K)
El K es un macronutriente esencial requerido en grandes cantidades para el normal crecimiento y desarrollo de los cultivos. Algunas de las principales funciones de las plantas donde el K está comprometido son: la osmoregulación, la síntesis de los almidones, la activación de enzimas, la síntesis de proteínas, el movimiento estomático y el balance de cargas iónicas (Marschner, 1995). Para un buen crecimiento y desarrollo del pimiento morrón, el rango de suficiencia de K, se sitúa de 3.5-4.5% (Mills y Jones, 1991), lo cual indica que en nuestro estudio se obtuvieron valores por debajo del rango de suficiencia tanto en variedades injertadas y no injertadas (Figura 2C). No obstante, la dinámica que presentó K fue estable para todas las variedades de pimiento morrón evaluadas. Godoy et al. (2008), observaron una mayor concentración de K en plantas de tomate injertadas (35%), al igual que Ruiz et al. (1997) mencionan que los niveles de K en plantas de melón injertadas, disminuyen con respecto a las no injertadas hasta en 52%. Sin embargo, en nuestro estudio el efecto del portainjerto y el bajo nivel de K respecto a los valores de referencia no fueron limitantes en el rendimiento del pimiento morrón.
Dinámica nutricional de calcio (Ca)
El Ca es un nutriente esencial para las plantas. Como catión divalente, es requerido para las funciones estructurales de la pared celular y las membranas, como un contra-catión de aniones inorgánicos y orgánicos en la vacuola (Mengel y Kirkby, 2001). En el análisis foliar para Ca, se observaron diferencias significativas entre las variedades evaluadas por efecto del portainjerto. La variedad Fascinato-Terrano mostró una influencia positiva en la concentración de Ca a partir de la cosecha (20 agosto), mientras que la variedad Janette-Terrano disminuyó su concentración con respecto a la misma variedad no injertada. Es importante resaltar que en todas las variedades se presentó un descenso en la concentración foliar al final del ciclo (Figura 2D), contrario a lo descrito por Noh-Medina et al. (2010), quienes mencionan que la concentración de Ca en chile habanero no injertado, disminuye respecto a la madurez de las plantas. Godoy et al. (2008), encontraron que la variedad Gironda injertada con Maxifort en plantas de tomate, mostraron mayor concentración de Ca respecto a la misma variedad no injertada, sin embargo, Contreras (2014) reportaron que no se encontraron diferencias significativas por efecto del injerto en la concentración de Ca en plantas de tomate.
Por otro lado, Mills y Jones (1991) reportan que los valores de suficiencia óptimo para Ca en pimiento morrón es de 1.3 - 2.8%, alcanzando las variedades Fascinato injertado con Terrano y no injertado, un punto óptimo para Ca en la etapa de cosecha.
Dinámica nutricional de magnesio (Mg)
El papel más conocido del magnesio (Mg) en las plantas es su presencia en el centro de la molécula de clorofila y por esto es esencial para la fotosíntesis, también está involucrado en el metabolismo de proteínas (Marschner, 1995). En nuestro estudio, el análisis nutricional de Mg mostró una dinámica constante para todas las variedades evaluadas, con un aumento en la concentración al final del ciclo de producción, destacando las variedades Janette y Fascinato injertadas. Ruiz et al. (1997) observaron que en plantas de melón injertadas, la concentración de Mg disminuyo con respecto a las no injertadas, coincidiendo con Godoy et al. (2008), quienes observaron que la concentración de Mg fue significativamente menor en plantas de tomate injertadas. En nuestro estudio, se determinó que el uso de portainjerto Terrano influye positivamente en la concentración de Mg en las variedades Fascinato y Janette.
Por otra parte, los valores obtenidos de concentración de Mg en las variedades evaluadas, fueron consideradas dentro del rango de suficiencia según Mills y Jones (1991), quienes describen que para pimiento morrón el rango es de 0.3-2.8%.
Dinámica nutricional de sodio (Na)
El sodio estimula el crecimiento a través del alargamiento celular y puede sustituir al potasio como un soluto osmóticamente activo (Mengel y Kirkby, 2001). En nuestro estudio, los valores obtenidos demuestran que las variedades Janette y Fascinato injertadas, presentan menor nivel de Na respecto a las no injertadas (Figura 2F). La mayor demanda de Na se presentó en la etapa de cosecha, destacando las variedades Fascinato y Janette injertadas.
Según Mills y Jones (1991), el Na es considerado un elemento no esencial, por lo tanto no presentan datos de su rango de suficiencia en pimiento morrón.
Conclusiones
El nutriente magnesio presentó valores dentro del rango de suficiencia, mientras que el nitrógeno, fósforo, potasio y calcio reflejaron valores por debajo del rango de suficiencia. Sin embargo, el crecimiento, desarrollo del cultivo y producción de pimiento morrón, no fueron limitados por estos elementos. La combinación Fascinato-Terrano y Janette-Terrano produjeron los más altos rendimientos en fruto, con incrementos de 53.47% y 49.4% respectivamente en relación a las mismas variedades sin injertar. El uso del portainjerto permitió aumentar la producción y el estado nutricional del pimiento morrón de las variedades Fascinato y Janette, por tanto se asume que el uso de portainjertos podría ser una técnica viable en la horticultura sustentable del futuro.
