Introducción

El chile habanero (Capsicum chinense Jacq.) es una hortaliza de fruto apreciada por su sabor y picor, presenta varios colores del fruto en maduración: amarillo, café, marrón, naranja, rojo y rosado (^{López-Puc et al. 2020}). Para el consumo nacional el color preferido es naranja, para la industria se emplean los colores naranja y amarillo. Aunado a lo anterior, las distintas propiedades que se presentan en los frutos son utilizadas en diferentes rubros como la gastronomía, industria farmacéutica y química, entre otros (^{FIRCO 2017}). El chile habanero es cultivado en los estados de Yucatán (188.24 ha), Tabasco (248.75 ha), Campeche (154.00 ha), Quintana Roo (94.93 ha), Nayarit (68.50 ha) y Sinaloa (296.00 ha) (^{SIAP 2020}). Sin embargo, la producción del chile habanero no es suficiente para las exigencias del mercado, la cual enfrenta varios retos desde contar con plántulas sanas, vigorosas y de calidad para el trasplante, hasta mejorar la fertilización mineral que podría ser favorecida con el uso de compostas o mejoradores del suelo (^{Mendoza-Elos et al. 2020}). La producción de este cultivo puede ser más eficiente con el empleo de la agricultura protegida, ya que ésta proporciona a los cultivos las condiciones óptimas para su desarrollo. Bajo este sistema de producción, también se pueden mejorar las condiciones ambientales y reducir la incidencia de plagas y enfermedades para el buen desarrollo de los cultivos (^{Vargas-Canales et al. 2018}). Además, los sustratos para la producción de plantas de buena calidad deben contar con buenas características físicas y químicas que les proporcionen a las plantas condiciones adecuadas para su desarrollo (^{Cabrera 1999}).

El uso de los fertilizantes inorgánicos ha ocasionado contaminación al campo y al manto freático debido a que tienden a lixiviarse (^{González-Reyes et al. 2015}). En la fertilización inorgánica se utilizan productos químicos que suelen ser importados (principalmente los nitrogenados), lo que incrementa su precio y eleva los costos de producción, además, el uso constante y excesivo de este tipo de fertilizantes genera efectos negativos que contaminan al medio ambiente (^{Alatorre-Rosas et al. 2015}). Una alternativa para obtener alimentos que no dañen a la salud y al medio ambiente, es la producción orgánica en la agricultura, esta actividad no permite el uso de insumos sintéticos y permite solamente insumos naturales en los sistemas productivos (^{Rizo-Mustelier et al. 2017}). Por lo anterior, el objetivo fue conocer el efecto de la lombricomposta y de las mezclas de este sustrato con sustratos regionales en combinación con fertilización orgánica, sobre el crecimiento, rendimiento y calidad de fruto chile habanero.

Materiales y métodos

La investigación se llevó a cabo en el área de invernaderos de la Universidad del Papaloapan, Campus Loma Bonita, Oaxaca (18° 05’ 52.8” N, 95° 53’ 46.8” O y 38 msnm). Se utilizó el híbrido de chile habanero Chichen Itzá de la empresa Seminis. La siembra se realizó el 06 de septiembre de 2016 en charolas de poliestireno de 200 cavidades, las cuales se desinfectaron previamente con cloro al 5% durante 24 h, se usó como sustrato una mezcla de lombricomposta y peat moss en proporción 1:1 (v/v). Desde la siembra hasta el transplante se realizaron riegos diarios durante la mañana y la tarde.

El trasplante se realizó a los 45 días después de la siembra. Los sustratos empleados fueron: lombricomposta, suelo de la región, arena de río y grava. Previo al trasplante los sustratos se desinfectaron a baño maría en un tambo de 200 L, al cual se le agregó agua hasta 1/8 de su capacidad. Se dejó a temperatura de 100 °C durante 30 minutos, después se dejó enfriar y proceder a cernir, en una malla de abertura de 11.1 mm, con el fin de obtener un tamaño de partícula más adecuado, cabe mencionar que este último procedimiento no se realizó en la grava. Para realizar las mezclas de los sustratos en porción 1:1:1, se colocó un plástico en el suelo para poder realizar la mezcla, en una cubeta de volumen conocido (20 L) primero se agregaron 6 cubetas de arena de río, después 6 cubetas de lombricomposta y por último 6 cubetas de grava, posteriormente se realizó la mezcla de los sustratos con una pala hasta obtener una mezcla homogénea. Después el sustrato se colocó en bolsas negras de polietileno calibre 500, de 30 x 30 cm, a la cual se le aplicó un riego pesado, posteriormente se colocó una plántula por bolsa. Inmediatamente después del trasplante, se aplicó una solución de Captan® (2 g L⁻¹) en las plantas con fertilización química y en las plantas con fertilización orgánica se aplicó una solución de Trichoderma harzianum (1.2 g L⁻¹) para prevención de hongos en raíces.

La fertilización fue de acuerdo a los tratamientos. El tratamiento QUIM-AR fue fertilizado con la solución nutritiva propuesta por ^{Steiner (1961)}, suministrada en tres riegos diarios distribuidos a las 7:00 am, 3:00 y 6:00 pm y dos riegos diarios sin solución nutritiva, utilizándose un total de 1 500 L. Desde un día después del trasplante hasta la floración se suministró con una concentración de 50, al 75% desde la floración hasta la fructificación y al 100% desde la fructificación hasta la cosecha.

Para los tratamientos ORG-LOM, ORG-LSG y ORG-LAG, la fertilización consistió en un riego cada 3 días con los bioinsumos Nutripro® Forte y Nutripro® Xtra Alga a razón de 1 L⁻¹ por producto, en 200 L⁻¹ de agua (Tabla 1), los cuales se alternaron al momento de fertilizar y se apoyó de dos riegos diarios solo con agua.

A partir de los 80 días después del trasplante, se aplicó cada 5 días en todos los tratamientos fertilización foliar con Aminofit® Finishing y Biozyme® TF, ambos a dosis de 3 mL L⁻¹. Además, se realizaron aplicaciones preventivas contra plagas en todos los tratamientos con Progranic® Nimicide 80 (7.5 mL L⁻¹), CYR® Gamma (7.5 mL L⁻¹) y PHC® Beatron® (2.4 g L−1). Para la prevención de enfermedades fúngicas se realizaron aplicaciones de PHC® T-22® (1.2 g L⁻¹) con una frecuencia de 7 días.

Se eliminaron todas las hojas que se encontraron por debajo de la primera bifurcación de la planta, con el objetivo de que los nutrientes se concentraran en los botones florales, flores, frutos y hojas aéreas, además de eliminar aquellos brotes laterales improductivos, y así, tener mayor ventilación. El tutoreo consistió en sujetar la base del tallo con un anillo para tutoreo, con rafia agrícola, el cual fue sujetada al sistema de carga del invernadero. Se utilizó el tutoreo de tipo espaldera doble, el cual consistió en la colocación de postes siguiendo la dirección de las hileras de las plantas a una distancia entre estos de 3 metros, después se colocarán 2 rafias agrícola, de tal manera que la primera quede a 1.0 metro de altura y la segunda a 1.40 metros de altura.

La primera cosecha se realizó a los 75 días después del trasplante, recolectándose manualmente aquellos frutos que cumplían con las características comerciales (tanto verdes como anaranjados). Las posteriores cosechas se realizaron a intervalos de 21 días.

El experimento se estableció bajo un diseño de bloques completamente al azar. El número de plantas por tratamiento fue de 75 plantas, el tamaño de muestra fue de 15 plantas por tratamiento y cada planta se consideró como una repetición, dentro de un área experimental de 125 m². Se establecieron cuatro tratamientos: T1: lombricomposta al 100% con manejo orgánico (ORG-LOM); T2: mezcla de lombricomposta: suelo regional: grava en proporción 1:1:1 (v/v/v) con manejo orgánico (ORG-LSG); T3: mezcla de lombricomposta: arena de río: grava en proporción 1:1:1 (v/v/v) con manejo orgánico (ORG-LAG); y un testigo T4: arena de río con manejo químico (QUIMAR). Las características químicas de los sustratos, se presentan en la Tabla 2, además, se determinó que el suelo regional es franco-arenoso (arena 58.4%, limo 37.3%, arcilla 4.4%).

Resultados

Discusión

Para las variables morfológicas, el empleó de fertilización orgánica con lombricomposta (ORG-LOM) ocasionó efectos positivos en todas las variables morfológicas y de rendimiento evaluadas, lo cual se puede deber a que la lombricomposta presentó mayor contenido de materia orgánica (42.36%), capacidad de intercambio catiónico (38.6 cmol₍₊₎ kg⁻¹) y conductividad eléctrica (1.73 dSm⁻¹) que la arena de río y suelo usados como sustratos (Tabla 2). Algunos trabajos previos han demostrado que la aplicación de lombricomposta aumenta la altura de planta, el número de hojas, el área foliar, la biomasa seca de las hojas, el número de frutos y el rendimiento de los cultivos (^{Lim et al. 2015}, ^{Jhosi et al. 2015}). En este estudio, la mayor altura de la planta fue conseguida con los tratamientos ORG-LOM y QUIM-AR, los cuales mostraron igualdad estadística desde los 108 a 199 ddt (p ≤ 0.05) en comparación con los otros dos tratamientos (Tabla 3). Para chile (Capsicum annuum) Anaheim TMR 23, ^{Nieto et al. (2002)} reportan que con el uso de composta se tuvo mayor altura en las plantas. También se observó que el diámetro de tallo (mm) presentó diferencias altamente significativas entre tratamientos en todas las edades evaluadas (p ≤ 0.001), destacando ORG-LOM. Al respecto, ^{Beltrán-Morales et al. (2016)} afirman que con la aplicación de vermicomposta obtuvieron el mayor diámetro de tallo en seis genotipos de chile jalapeño (Capsicum annuum L.) cultivados en campo abierto e invernadero. Mientras que ^{López-Arcos et al. (2012)} también reportan el efecto positivo con la aplicación de lombricomposta sobre el diámetro del tallo, de 0.859 cm (90 ddt) en la planta de chile habanero, aunque menor al 1.145 cm (87 ddt) obtenido en este trabajo, probablemente debido a la aplicación de fertilizantes foliares con contenidos de fitohormonas.

Respecto a las variables de rendimiento y calidad de fruto, las plantas que fueron cultivadas en sustratos con lombricomposta tuvieron mayor carga de flores y frutos. Esto puede atribuirse a que la lombricomposta proporcionó un suministro equilibrado de nutrientes, lo que pudo haber favorecido una mejor translocación de los fotosintatos de la fuente al sumidero (^{Naveenkumar et al. 2019}, ^{Ahmad y Tripathi 2022}). Resultado que concuerda con ^{Nieto et al. (2002)}, quienes encontraron que al aplicar composta en el cultivo de chile (Capsicum annuum) variedad Anaheim aumentó el número de flores y frutos por planta. El peso de fruto, también se vio influenciado por el uso de lombricomposta, favoreciendo la aportación de nutrientes, obteniendo el mayor peso promedio (7.8 g) con el tratamiento ORG-LOM. Al respecto, ^{Tucuch-Haas et al. (2012)} y ^{Mendoza-Elos et al. (2020)} reportaron un peso de fruto de 6.0 a 4.8 g, respectivamente, los cuales son relativamente menores en comparación con los obtenidos en este trabajo, lo cual se pudo deber a que en este trabajo se utilizó el híbrido Chichen Itzá.

El rendimiento por planta tuvo diferencias significativas (p ≤ 0.001) entre tratamientos durante los cortes 1 a 3, 5 y 6, destacando ORG-LOM con 616.41 g. Este resultado es menor al obtenido por ^{López-Arcos et al. (2012)}, quienes lograron un rendimiento de 949 g planta⁻¹ al aplicar lombricomposta a las plantas de chile habanero, pero superó en 104% al rendimiento obtenido por ^{Tucuch-Haas et al. (2012)}, de 302.1 g planta⁻¹, lo cual sugiere, que la producción con sustrato lombricomposta puede ser superior que con fertilizantes convencionales. Para las variables de calidad de fruto. De acuerdo con la NOM-189-SCFI-2012 (^{SE 2012}), la mayoría de los frutos cosechados en el experimento alcanzaron la clasificación de tamaño mediano, con 2.12 a 3.57 cm de longitud, acorde con lo que reportaron ^{López-Gómez et al. (2017)} quienes obtuvieron frutos en el rango de 2.41 a 3.48 cm de longitud, al utilizar varios regímenes nutrimentales con fertilización química. El diámetro de fruto presentó diferencias altamente significativas (p ≤ 0.001) entre tratamientos y alcanzó hasta 25.8 mm con el tratamiento ORG-LOM, resultado comparable con los obtenidos por ^{Tucuch-Haas et al. (2012)} de 25.7 mm, ^{Reyes et al. (2014)} de 29.1 mm y ^{López-Gómez et al. (2017)} de 22.9 mm de diámetro.

Para el grosor de pericarpio se presentaron diferencias altamente significativas (p ≤ 0.001) entre tratamientos, los valores máximos alcanzados con los tratamientos ORG-LOM y QUIM-AR fueron de 2.08 y 1.82 mm, respectivamente, valores que son superiores a los obtenidos por ^{Mendoza-Elos et al. (2020)} para chile habanero (Rojo-Campeche-12) quienes reportan un grosor de pericarpio de 1.7 mm. Al respecto ^{Lannes et al. (2007)} indican que el grosor de pericarpio es un rasgo importante al momento de seleccionar variedades adecuadas para venta en el mercado fresco, frutos con pericarpios más gruesos son más resistentes a las lesiones durante la manipulación postcosecha, además, de tener un aspecto más fresco para el consumidor. En el caso del número de lóculos, los frutos no presentaron diferencias atribuibles al tipo de manejo, sino que parece ser una característica propia del genotipo de chile habanero.

Conclusiones

El cultivo de chile habanero con lombricomposta y fertilizantes orgánicos benefició las variables de crecimiento y rendimiento, en comparación con el uso de fertilización química y sustrato arena de río bajo condiciones de invernadero. El tratamiento ORG-LOM obtuvo un 52.14% más de rendimiento total que el tratamiento QUIM-AR, además, de obtener mejores resultados en altura de planta con un 11 y 19% en el diámetro de tallo, debido a la mayor concentración de materia orgánica, la capacidad de intercambio catiónico y conductividad eléctrica presente en la Lombricomposta que se ve reflejado en el desarrollo del cultivo. Por lo tanto, el uso de lombricomposta es una buena alternativa para la producción orgánica de chile habanero bajo invernadero.