Introducción

La riqueza genética de los cultivos se cimenta en la variedad de ancestros silvestres y en el proceso de mejoramiento y selección de características determinadas que permitieron la obtención de los cultivares actuales (^{Mastretta-Yanes et al. 2019}). Para el caso del tomate (Solanum lycopersicum Mill), no se tiene claro su centro de domesticación, se ha sugerido que pudo llevarse a cabo en México y Perú de forma simultanea (^{Peralta y Spooner 2007}).

Genotipos silvestres emparentados con S. lycopersicum Mill han sido identificados con potencial genético, características morfológicas deseables y potencial productivo (^{Canul-Ku et al. 2022}). Esto les permite establecerse y subsistir en condiciones adversas (^{Martinez et al. 2020}, ^{Martínez-Cuenca et al. 2020}), con manejo agronómico mínimo. Por esta razón, su cultivo y consumo ha aumentado en estados del sur de México (^{Lepiz y Rodriguez 2006}). S. lycopersicum var. cerasiforme (Dunal), al igual que S. lycopersicum Mill, tiene licopeno, solidos solubles, pH, azucares reductores y vitamina C (^{Crisanto-Juárez et al. 2010}). Del mismo modo, muestra tolerancia a Candidus Liberibacter solanacearum (^{Arellano-Aburto et al. 2021}), Phytophthora infestans (^{Arellano et al. 2013}) y antixenosis a Bemisia tabaci (^{Garzon-Tiznado et al. 2020}). Cualidades que muestran el potencial productivo y como recurso genético.

Un efecto positivo en parámetros de crecimiento, en plantas de S. lycopersicum var. cerasiforme trasplantadas, mediante la aportación de soluciones nutritivas vía fertirriego ha sido documentado (^{Luría-Sosa et al. 2017}), del mismo modo, la aplicación de fertilizantes orgánicos modifica el rendimiento, contenido mineral y producción de metabolitos en S. lycopersicum var. cerasiforme (^{Liu et al. 2019}, ^{Muthu-Pandian et al. 2019}). Por otra parte, el establecimiento de este cultivar bajo condiciones protegidas incrementa su contenido mineral, sólidos solubles y el sabor como característica organoléptica (^{Olmedo-López et al. 2019}).

Con respecto a los abonos orgánicos, diversos estudios han demostrado el aporte de elementos minerales al cultivo de S. lycopersicum var. Cerasiforme empleando estas fuentes. Sin embargo, se ha observado que el uso de estiércol bovino genera deficiencias de N, K, Zn y Fe en el tejido vegetal (^{Liu et al. 2019}). Del mismo modo, la aplicación de abonos orgánicos combinados con fertilización reducida permite mejorar rendimientos y precocidad del cultivo (^{Phonia et al. 2022}). Además, en S. lycopersicum var. cerasiforme no se modifica el rendimiento cuando la demanda de N es suplida, por lo que pudiera sustituirse el uso de N inorgánico con fuentes orgánicas como gallinaza (^{Tao et al. 2022}). Del mismo modo, el uso de plásticos incrementa el rendimiento y el crecimiento, cuando se emplea como cubierta en agricultura protegida (^{Zermeño-González et al. 2021}). El empleo de acolchados plásticos en la agricultura, tiene como objetivos, mejorar la retención de humedad y temperatura del suelo, reducir la presencia de maleza y regular la radiación refractada al cultivo o absorbida por el suelo (^{Amare y Desta 2021}). Mientras que el uso de acolchados plásticos de diferentes colores genera una respuesta positiva del cultivo sobre variables nutracéuticas, contenido mineral y crecimiento (^{Dulal-Sarkar et al. 2019}, ^{Hernández-Pérez et al. 2021}, ^{Mendonça et al. 2021}). Sin embargo, la información acerca del uso de acolchado plástico y aporte de abonos orgánicos en el cultivo de tomate silvestre, es limitada. Por lo anterior, el objetivo del experimento fue evaluar la influencia de la aplicación de gallinaza al suelo y la aplicación de acolchado plástico de tres diferentes colores, sobre el desarrollo del cultivo y calidad del fruto de S. lycopersicum var. cerasiforme (Dunal), establecido en condiciones de campo abierto.

Materiales y métodos

El experimento se estableció a campo abierto en el ciclo primavera-verano de 2022, en la Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro, dentro de las coordenadas 25° 21’ 24.4” LN 101° 02’ 06.2” LO. La región se ubica en un ecosistema de desierto semiárido, con temperatura media anual de 18-22 °C, precipitación pluvial media anual de 400 mm y suelo calcáreo.

Durante los meses de octubre a diciembre de 2021, se realizaron colectas de germoplasma de S. lycopersicum var. cerasiforme (Dunal), en predios agrícolas del municipio de Chiapilla, Chiapas (16°35’ 05.1" LN 92°44’ 33.7" LO). Las semillas fueron sembradas en charolas de poliestireno de 200 cavidades el día 5 de marzo de 2022, observándose una emergencia del 70% a los 15 días después de la siembra. Las plántulas se pasaron al suelo a los 24 días después de emergencia, a distancia de 30 cm entre plantas. Para realizar la siembra se prepararon ocho surcos de 4 m de longitud y 0.8 m de ancho.

El suelo del área experimental es un suelo de tipo franco, pH alcalino (8.07), alta presencia de carbonatos (55.8%), conductividad eléctrica de 10.78 dS m^-1, densidad aparente de 1.13 g cm^-3, con contenido mineral en extracto saturado de pasta de suelo de NO3- de 35, K+ de 213.33, Ca²⁺ de 150 y Na de 910 mg L^-1. La gallinaza empleada, provenía de explotaciones avícolas próximas a la región de estudio, con valores de contenido mineral de NO3- de 1040, Ca²⁺ de 38, K⁺ de 927, y Na⁺ de 170 mg L^-1, en tanto que el pH fue de 8 y la CE de 6 dS m^-1.

Se utilizó un diseño completamente al azar, con arreglo factorial 4 x 2, donde el factor A fueron: A1) Acolchado gris sobre negro (AG), A2) Acolchado Blanco (AB), A3) Acolchado negro (AN), A4) Suelo sin acolchar (SSA). Mientras que el factor B fue: B1) Aplicación de 6.5 kg de gallinaza incorporada de forma sólida al suelo durante la preparación de los surcos, al menos en los primeros 25 cm de profundidad (CG) (20 t ha^-1) y B2) Suelo sin gallinaza (SG). La aportación de gallinaza fue cuatro veces más que el aporte estudiado por ^{Martínez-Sias et al. (2022}). Con lo anterior se obtuvieron 8 tratamientos, para observar el efecto de los factores considerados, a todas las camas se les aplicó una solución nutritiva de ^{Steiner (Steiner 1961}) al 50% durante todo el ciclo, de forma homogénea, por lo que no se considera como factor de variación.

El fertirriego se aplicó cuando los valores registrados por un sensor de matriz granular para humedad de suelo Watermark (Irrometer Company, Inc., CA, USA) marcaban una tensión de humedad de 60 centibares. Cuando las plantas comenzaron a emitir brotes axilares, estos fueron eliminados y se aplicó un tutorado holandés a un solo tallo, el control de plagas y enfermedades se realizó mediante manejo preventivo convencional.

De un total de cinco plantas por tratamiento, a tres plantas se les midió la altura de planta (AP) en cm y diámetro de tallo (DT) en mm cada semana. En tres frutos del tercer racimo se les midió el contenido de NO3- , K⁺, Ca²⁺ y Na⁺ (mg L^-1), pH (0-14) y CE (dS m^-1) en el jugo del fruto, empleando los ionómetros (HORIBA, Kyoto, Japón) LAQUAtwin-NO3-11, K-11, Ca-11, Na-11, pH-11 y EC-11, además se midió el contenido de sólidos solubles totales (SST) (°Brix), empleando un refractómetro portátil Bx-1 (Vee Gee, IL, USA), en tanto que el rendimiento por planta (RP) (g) se calculó mediante la sumatoria del peso de frutos cosechados, hasta el quinto racimo.

Las variables se analizaron mediante un modelo completamente al azar con arreglo factorial 4 x 2, se realizó prueba de normalidad de Shapiro-Wilk, análisis de varianza (P ≤ 0.05) y prueba de comparación de medias de Tukey (P ≤ 0.05) con el programa estadístico Infostat versión 2020.

Resultados y discusión

Los resultados para AP, DT y RR no mostraron diferencias significativas por efecto de ambos factores e interacción, al respecto se ha reportado que la aplicación de 5 t ha^-1 de gallinaza combinada con fertilización mineral, permite obtener los valores máximos en variables de crecimiento y rendimiento (^{Hossain 2020}), del mismo modo, la aplicación de N a 160-320 kg ha^-1 generó incrementos del 40% en el rendimiento. Pero la aplicación adicional de 40 t ha^-1 no generó incrementos sobre el rendimiento. El aporte de N modifica el rendimiento y crecimiento hasta alcanzar un umbral de suficiencia, después del cual, el N adicional incide negativamente sobre estos parámetros (^{Tao et al. 2022}). Al ser genotipos silvestres que prosperan en condiciones nutrimentales deficientes, la demanda de nutrientes minerales probablemente sea baja y este requerimiento sea suplido por la solución nutritiva y el contenido mineral del suelo.

El contenido de NO3- , K⁺, Ca²⁺ y Na⁺ en jugo no presentó variaciones por la aplicación de gallinaza al suelo (Tabla 1). El contenido de NO3- fue modificado por el acolchado empleado, de tal manera que el testigo SSA, superó a AN, AG y AB por 12.07, 24.13 y 32.76%, respectivamente. Al respecto, ^{DulalSarkar et al. (2019)} reportaron que el acolchado gris y negro puede incrementar el contenido de N en cebolla. Para el contenido de K⁺ en jugo, AB superó a AN por 17.32%, mientras que presento valores estadísticamente similares con AG y SSA. Los valores de K⁺ coinciden parcialmente con ^{Dulal-Sarkar et al. (2019)} observándose incremento de K⁺ con el uso de acolchado gris y blanco y reducciones con el uso de acolchado negro en cebolla. Respecto al ion Na⁺, los valores con el uso de AG fueron estadísticamente similares a AB, mientras que AN presentó resultados similares a SSA, siendo superados por AG en 39.93 y 35.58%, respectivamente. El uso de acolchado gris, incrementó en 26.14% el contenido de Na⁺ en jugo del fruto, respecto al testigo sin acolchar. Para Ca²⁺ no se observó efecto del acolchado sobre la disponibilidad del elemento en el jugo del fruto. La alta disponibilidad de Ca²⁺ en el suelo de la región permite suplir los requerimientos del cultivo, disminuyendo el efecto de otras fuentes de Ca²⁺ (^{Díaz-Vázquez et al. 2023})

La interacción de los factores SSA+SG (Tabla 1) incidió de forma positiva en el contenido de NO3- en jugo del fruto de tomate silvestre, por el contrario, AB+SG redujeron su contenido en 40.32%, el contenido de nitrato reportado, triplica los resultados ex- puestos por ^{Zoran et al. (2014}) con 45 mg Kg^-1 en el mismo cultivo fertilizado de forma convencional. La pérdida de humedad más rápida del suelo sin acolchar incrementa la concentración del ion en el sistema radicular. En lo referente al contenido de K⁺ en jugo se incrementó con AB+SG, y el SSA+SG redujeron sus valores medios. El ion K⁺ se mueve en el suelo por difusión, a favor de un gradiente de concentración (^{Mengel y Kirkby 2000}), por lo que un suelo húmedo favorece su movilidad mientras que suelos por debajo de la capacidad de campo reducen dicha movilidad, por esta razón, el uso de suelos desnudos limita el movimiento del ion para poder ser aprovechado por el cultivo. Se ha observado que el acolchado gris, blanco y negro incrementan la disponibilidad de N, P y K en suelo cultivado con cebolla (^{Dulal-Sarkar et al. 2019}). El contenido de Na⁺ en jugo de fruto incrementó con AG+SG, mientras que con AN+SG provocó disminuciones en los valores de este mineral, los valores obtenidos para Na se encuentran dentro del rango de 80 a 180 mg Kg^-1 reportado por ^{Turan et al. (2021}). Para el Ca, la interacción de los factores no originó diferencia en la concentración del mineral en el fruto.

La aplicación de gallinaza al suelo incrementó el contenido de SS en jugo de tomate silvestre (Tabla 2). Las variables pH y conductividad eléctrica no pre- sentaron diferencias significativas por la aplicación de gallinaza. El contenido de SS está relacionado con el incremento de la degradación de los polisacáridos que forman la membrana celular, incrementando el contenido de azúcares disueltos (^{Jati et al. 2022}). El valor máximo de SS al aplicarse gallinaza (9.89%) supera a los reportados por ^{Crisanto-Juárez et al. (2010)} en genotipos de tomate silvestre, lo que demuestra el potencial nutricional del genotipo evaluado incrementado por el aporte de gallinaza. Los resultados medios de SS, arrojaron que AB fue superior a SSA, el cual fue estadísticamente similar a AG, mientras que este último superó a AN. Se ha reportado que el acolchado gris reduce los valores de SS, mientras que el acolchado negro tiene un efecto positivo sobre la misma variable en cultivo de tomate (^{Ayyar 2019}). Para el pH en fruto, el AN superó a SSA, mismo que AB fue superior a AG, pero estos valores son superiores a los reportados por ^{Crisanto-Juárez et al. (2010)} para el mismo cultivo. La degradación de ácidos orgánicos como el ácido cítrico en el proceso de maduración modifica los valores del pH (^{Valle y Rodríguez 2011}). La aplicación de estrés por calor incrementa la producción de ácidos orgánicos, generando un pH más ácido en frutos de tomate (^{Abd-Elkader et al. 2022}), lo que explica la obtención de pH menos ácido con acolchado blanco y negro, que reflectan menos energía lumínica, mientras que el acolchado gris reflecta más luz hacia el área foliar de la planta.

La interacción de los factores, AB+SG incrementó los valores de SS (13.00%), superando los efectos separados de los factores, por el contrario, AN+CG (7.33%) o AN+SG (7.20%) reducen significativamente el contenido de SS. La interacción de AN+SG, incrementa el pH del jugo de tomate silvestre, mientras que AN+CG, reduce los valores medios de pH, por debajo de los efectos separa- dos. La conductividad eléctrica en jugo de fruto, relacionado con la cantidad de sales disueltas no se ve afectada por la interacción de los factores evaluados.

El color del acolchado modificó el contenido mineral del jugo del fruto de S. lycopersicum var. cerasiforme (Dunal), específicamente para iones de N- NO3- , K⁺ y Na⁺, por su parte la aplicación de gallinaza únicamente modificó el contenido de sólidos solubles en jugo del fruto. El aporte de gallinaza generó similitudes en crecimiento y rendimiento del cultivo.