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Introducción
La finalidad de un invernadero es modificar las condiciones ambientales, en parámetros del clima que se acerquen a las magnitudes que favorezcan el crecimiento de las plantas, sin que se eleven los costos, de manera que el incremento de la producción se refleje en beneficio económico para el productor. La superficie de invernaderos en el estado de Zacatecas ha crecido en los últimos años a una tasa de aproximadamente 25% y el cultivo que principalmente se produce es el tomate (Lycopersicon esculentum Mill.) (Padilla-Bernal et al., 2012). Con el fin de generar actividades productivas y empleos, el gobierno estatal en sus dos últimos Planes de Desarrollo (1999-2004 y 2005-2010), ha planteado como parte de las estrategias para la reactivación del campo la promoción de la agricultura protegida, estableciendo programas de apoyo para los productores interesados en la producción de hortalizas bajo esta modalidad. A través de estos programas, productores que desean invertir en invernaderos han recibido apoyos de los gobiernos federal, estatal y municipal para su construcción (Padilla-Bernal et al., 2010).
Actualmente la superficie de agricultura protegida en el estado de Zacatecas es de más de 400 ha. La mayoría de los invernaderos son de tecnología media, es decir, carecen de un sistema de calefacción que controle la temperatura durante los meses más fríos (SEDAGRO, 2010). La razón principal de que no cuenten con calefacción es el alto costo del combustible, la escasa información y falta de capacitación de los productores, y las pocas opciones de producción de cultivos que potencialmente podrían ser establecidos en el periodo invernal. El no contar con alternativas para producir en los invernaderos en la época invernal, ha traído como consecuencia una subutilización de estas estructuras al limitarlas a uno o dos periodos de cultivo (ocho meses). Esto hace necesaria la investigación de cultivos alternativos que puedan incrementar la productividad y rentabilidad de estos sistemas productivos en esta región. En el municipio de Jerez de García Salinas las condiciones climáticas son propicias para cultivos de invierno en invernadero, ya que las heladas no son tan intensas como en la parte central del estado de Zacatecas, las temperaturas media mínima y media mínima maximorun son 1.1 y 5 °C, respectivamente mayores en Jerez, además, el periodo libre de heladas con una probabilidad de ocurrencia del 10% es 19.4 días mayor en Jerez que en la parte central del estado de Zacatecas (Medina et al., 2008).
Dentro de las especies alternativas que tienen un alto potencial de rendimiento y se adaptan a lo largo del año, particularmente en invierno, se encuentra la lechuga (Lactuca sativa L.). El estado de Zacatecas ocupó junto con Guanajuato, el primer lugar en producción de esta hortaliza con más de 70 000 toneladas en cada estado (SIAP-SAGARPA, 2010). La lechuga es una de las especies más importantes del grupo de las hortalizas de hoja, es una verdura cultivada al aire libre en zonas templadas, pero actualmente la superficie bajo invernadero ha ido en constante crecimiento por su alta demanda como ensalada en fresco, a nivel nacional e internacional (Santos et al., 2009; Fu et al., 2012; Balsam et al., 2013).
Aunque existen variedades de lechuga que se adaptan mejor a climas templados y otras a climas cálidos (Qin et al., 2007), en general, es una especie que se adapta a las temperaturas bajas; las óptimas para el crecimiento son de 18 a 23 °C durante el día y de 7 a 15 °C durante la noche, la temperatura máxima puede ser de 30 °C y la mínima que puede soportar es de hasta -6 °C (Quintero et al., 2000). Tiene un requerimiento de agua mayor de 134 mm por ciclo (Abu-Rayyan et al., 2004; Chipana-Rivera y Serrano-Coronel, 2007), y la humedad relativa para su mejor desarrollo es de 60 a 80%, aunque puede tolerar menos de 60% (Jackson et al., 2000).
El comportamiento del cultivo de lechuga con respecto a la densidad de plantas es dependiente de la radiación solar (Fu et al., 2012); el espaciamiento entre ellas influye en el contenido de nitrato en las hojas y en el peso por planta (Abu-Rayyan et al., 2004). La lechuga es un cultivo anual de ciclo corto e intensivo, este último provoca que la distancia entre plantas sea un factor crítico en el rendimiento, por lo que es necesario encontrar la distancia óptima (distancia mínima entre plantas que produce el máximo rendimiento), ya que a menor distancia entre plantas existe mayor competencia por luz y nutrimentos (Abu-Rayyan et al., 2004). La productividad de la lechuga está en función de la interacción entre el genotipo del cultivar y las condiciones ambientales (Quintero et al., 2000); entre estos factores está el número de plantas por unidad de superficie (Gualberto et al., 1999; Abu-Rayyan et al., 2004).
El objetivo de este trabajo fue evaluar la producción y rentabilidad de lechuga cultivada durante el periodo invernal en un invernadero de tecnología media, sin calefacción, en el municipio de Jerez de García Salinas, Zacatecas después de un cultivo de tomate.
Materiales y métodos
La investigación se realizó en el periodo del 13 de enero al 12 de marzo del 2013, con un productor cooperante propietario de un invernadero tipo "multitunel" de tecnología media y control pasivo del clima de 1 ha, ubicado en Santa Fe, Jerez de García Salinas, Zacatecas, México, localizado a los 22° 32' 49" N y 103° 01' 39" O y altitud de 1942 m.
Material Genético
Se evaluaron tres materiales genéticos de lechuga: Durango, del tipo Acogollada, Orejona PX, del tipo Romana y EZ-1 del tipo, Lollo Rosso, los cuales fueron seleccionados por ser los que mayor demanda tienen en el mercado nacional (Infoagro, 2011).
Diseño y Unidades Experimentales
Para evaluar el rendimiento de lechuga se estableció un experimento con base en un arreglo factorial conformado por nueve tratamientos (3 variedades x 3 densidades), bajo un diseño de bloques completos al azar con cuatro repeticiones; esto dio un total de 36 parcelas con una superficie de 2.4 m2 cada una, en las que se trasplantaron 60, 20 y 15 plantas con distancias entre plantas e hileras de 20x20; 30x40 y 40x40 cm, respectivamente (Cuadro 1) y de acuerdo con lo recomendado por Abubakari et al. (2011) y Khazaei et al.(2013).
Manejo del Experimento
La siembra se realizó el 12 de diciembre de 2012, en charolas de poliestireno de 338 alveolos, de 15 mL por cavidad. El trasplante se llevó a cabo el 13 de enero de 2013, de manera manual, cuando la planta presentaba cuatro hojas verdaderas y tenía una altura de diez centímetros del cuello del tallo hasta la punta de las hojas, en camas de 0.80 m de ancho. El cultivo previo fue de tomate (Lycopersicon esculentum Mill.), en suelo cubierto por plástico color plateado; al final del ciclo (8 meses), el suelo presentó las siguientes características físicas y químicas: textura franca; pH 7.4; conductividad eléctrica de 2.3 dS m-1; materia orgánica 2.5%; posteriormente se plantaron las variedades de lechuga, se instalaron dos cintas de riego de alto flujo calibre 8000 por cama, con emisores cada 20 cm, el gasto de agua fue de cinco litros por hora en cada metro lineal. Se aplicaron riegos diarios o cada tercer día, tratando de mantener la humedad a las profundidades de 15, 30 y 45 cm entre 10 y 20, 15 y 30, y mayor a 45 centibares, respectivamente, mediante el uso de tensiómetros.
Variables Evaluadas
Con el fin de determinar la dinámica de crecimiento de las plantas, cada semana, a partir del trasplante, se midieron en cuatro plantas elegidas al azar de cada unidad experimental: la altura de la planta, el número de las hojas y el índice de clorofila (IC) con el equipo SPAD 502, marca Minolta.
Las plantas de lechuga se cosecharon a los 60 días después del trasplante. Las variables evaluadas para cada unidad experimental fueron: peso de plantas por parcela; peso por planta (peso de una cabeza de lechuga representativa de la población de cada parcela); peso por m2 (peso del total de cabezas de lechuga por parcela dividida entre 2.4).
La materia fresca y seca de la parte aérea, tallo y raíz, de cada planta seleccionada, en cada parcela se pesó por separado en una balanza con una precisión de 0.01 g. Para medir la materia seca, las plantas se secaron durante 48 horas en un horno con circulación forzada de aire a 68 ± 2 °C.
Los resultados obtenidos de las variables medidas se analizaron para cada factor (variedades y densidades) de población y la interacción entre estos factores. Se efectuaron los análisis de varianza de las diferentes variables, conforme al diseño experimental empleado. Cuando hubo significancia estadística se efectuó la separación de medias con la prueba de Tukey al 5% de probabilidad.
Para el desarrollo del análisis financiero se tipificó el invernadero de acuerdo al equipamiento tecnológico; se determinaron los coeficientes técnicos en el cultivo de tomate y los de lechuga. La evaluación financiera del invernadero se realizó en dos etapas, la primera consideró únicamente la producción de tomate y la segunda la producción de tomate + lechuga. Los indicadores usados en esta evaluación fueron: Valor Actual Neto (VAN), Tasa Interna de Retorno (TIR) y Relación Beneficio Costo (RBC).
Resultados y discusión
Dinámica de Crecimiento
La altura de planta entre las variedades se diferenció a partir de las tres semanas después del trasplante (SDT), la variedad Orejona PX presentó mayor altura (Figura 1); el mayor número de hojas se manifestó después de las seis SDT, sobresalió la variedad Orejona PX, seguida de Durango y EZ-1 (Figura 2). Estos comportamientos se atribuyen principalmente a las características genéticas de cada variedad. La altura de planta promedio obtenida en el presente experimento, a las seis SDT, fue cinco veces mayor que la reportada por Abubakari et al. (2011), debido a restricciones de humedad en el experimento de referencia. Resultados similares a los presentados en la presente investigación son reportados por Gómez (2001), quien encontró que las variedades tipo "romana" mostraron la mayor altura y el mayor número de hojas, seguidas de las de tipo de cabeza, debido primordialmente a las características genéticas propias de cada variedad.
Figura 1 Altura de planta de tres variedades de lechuga cultivadas en invernadero, en Jerez, Zacatecas.
Índice de Clorofila
De manera consistente, las variedades que presentaron el mayor índice de clorofila fueron: Orejona PX y Durango (Figura 3), la razón del menor índice de clorofila en la variedad EZ-1 se debe a la pigmentación morada de las hojas que indican los contenidos de carotenoides (Balsam et al., 2013). Estos resultados concuerdan en parte con los observados por Villar y Ortega (2003) y Escalona et al. (2009), quienes encontraron que existe una relación directa entre la lectura "spad", el contenido de nitrógeno, el tamaño y el color de las hojas.
Efecto de las Variedades en la Producción
La variedad Durango tuvo la mayor producción por planta, aunque resultó estadísticamente igual a la variedad Orejona PX en la producción total por parcela y por metro cuadrado. La variedad de menor rendimiento fue EZ-1, aunque en peso por planta fue estadísticamente igual a Orejona PX (Cuadro 2). Lo anterior fue atribuido a la capacidad de adaptación a las condiciones climáticas, competencia por agua, luz, nutrimentos y espacio edáfico de las variedades; en trabajos de evaluación de respuesta de cultivares de lechuga a diferentes láminas de riego (Abdul-Halim et al., 2011), radiación y sombreado Grazia et al., 2001; Fu et al., 2012). De las variedades evaluadas en este trabajo, la variedad Durango, presentó la mayor producción (Cuadro 2).
Efecto de las Variedades en el Peso Fresco
Las tres variedades probadas mostraron un peso fresco de follaje y de cogollo estadísticamente igual; no así en peso fresco de raíz, en la que sobresalió la variedad Durango (Cuadro 3); Silva et al. (2000) reportaron diferencias en los rendimientos de materia verde para diferentes cultivares de lechuga de cogollo y romanas, eso ocurrió cuando fueron sometidas a tres tratamientos de riego; el peso fresco mayor se presentó cuando se cubrió la demanda hídrica de las plantas.
Efecto de las Densidades de Plantación en la Producción
La producción por unidad de superficie fue diferente entre las densidades de plantación ensayadas; en la medida que se incrementó la población, se incrementó la producción; con la densidad de 20 plantas por metro cuadrado (20x20 cm) se tuvo el mayor peso de las plantas por parcela y, por lo tanto, en el peso por metro cuadrado. Pero el peso por planta fue diferente; con la densidad de 20 plantas por metro cuadrado se tuvo el menor peso (Cuadro 4). Resultados similares reportaron Gualberto et al. (1999), Silva et al. (2000), Echerer et al. (2001) y Abu-Rayyan et al. (2004), quienes encontraron que la densidad de plantación que mostró el mayor rendimiento de lechuga fue la de 20x20 cm y estadísticamente resultó igual a las densidades de 20x25, 25x25 y 20x30 cm; esto fue atribuido a que los espacios más pequeños entre plantas, independientemente del cultivar, mostraron una productividad media mayor que en espacios grandes, aunque Abubakari et al. (2011) reportaron un incremento en el peso fresco en lechuga de cabeza con los espaciamientos entre plantas de 15x15 cm respecto a los de 20x20 y 30x30 cm. El peso fresco por planta y por metro cuadrado que reportaron Gualberto et al. (1999), desarrolladas en la densidad de 20 plantas por metro cuadrado, son menores (223 g planta-1 y 4.5 kg m-2) a los obtenidos en el presente experimento (662 g planta-1 y 13.2 kg m-2, Cuadro 4).
Efecto de las Densidades de Plantación Sobre el Peso Fresco por Planta
Las densidades que presentaron el mayor peso fresco, tanto en follaje como de cogollo y raíz, fueron las de cinco plantas m-2 (40x40 cm) y de 6.6 plantas m-2 (30x40 cm), las cuales resultaron estadísticamente iguales entre sí; con 20 plantas m-2 (20x20 cm) se tuvieron los menores valores de estas variables (Cuadro 5); sin embargo, Abu-Rayyan et al. (2004) en un experimento en el que evaluaron las distancias entre plantas de 15, 20 y 25 cm, encontraron que el mayor peso fresco por planta de una variedad de lechuga de cabeza fue con la distancia de 20 cm. Esto se atribuyó al mayor aprovechamiento del espacio ambiental, agua, luz y nutrimentos. Al respecto Dapoigny et al. (1997) observaron que a medida que aumenta la disponibilidad de agua, espacio y nutrimentos, la calidad de la lechuga y acumulación de materia verde por el cultivo se incrementa. A pesar de haber sido estadísticamente menor el peso fresco por planta con la densidad de 20 plantas m-2, éste no fue comercialmente afectado, debido a que se comercializaron al mismo precio.
Interacción entre Variedades y Densidades de Plantación
De acuerdo con el análisis de varianza realizado, no se encontró efecto significativo en la interacción entre los factores evaluados en ninguna de las variables medidas (Cuadro 6).
Evaluación Financiera
Con la información proporcionada por constructores de invernaderos y proveedores de equipo, se estimó el costo de la estructura del invernadero usado en el presente trabajo. La inversión total, cálculo de la depreciación y valor de recuperación de los activos fijos se presentan en el Cuadro 7.
Cuadro 7 Inversión total, depreciación de activos fijos y valor de recuperación en el sistema de producción de un invernadero multitunel de nivel tecnológico medio (miles de pesos).
Con base en los datos del Cuadro 7 e información proporcionada por el productor se formuló la estructura de financiamiento considerando los montos de aportación de socios y créditos (Cuadro 8).
Cuadro 8 Estructura del financiamiento en el sistema de producción de un invernadero multitunel de nivel tecnológico medio (miles de pesos).
Se analizaron los requerimientos técnicos de los insumos y gastos necesarios para obtener con exactitud los costos de producción y de administración para cada modalidad de producción (tomate y tomate + lechuga) (Cuadro 9).
Cuadro 9 Costos de producción y de mano de obra directa e indirecta en una hectárea de tomate y tomate + lechuga en invernadero multitunel sin calefacción.
El flujo neto de efectivo, considerando el costo de financiamiento, aplicado para la determinación de los indicadores de rentabilidad en los dos casos analizados se presenta en los Cuadros 10 y 11.
Cuadro 11 Flujo de efectivo en el cultivo de tomate y lechuga (miles de pesos).
† Excluye depreciación.
La rentabilidad de cada una de las modalidades analizadas se muestra en el Cuadro 12. Los índices de la rentabilidad fueron mayores con la producción de tomate + lechuga, respecto a únicamente producir tomate. Por cada peso que se invierte queda una utilidad neta de 10 centavos en la producción de lechuga en un ciclo de 60 días.
Conclusiones
La variedad de lechuga Durango presentó el mayor peso por planta.
La densidad de 20 plantas m-2 promedió el mayor rendimiento, aunque la calidad expresada en el peso por planta puede ser mejorada con las densidades de 6.6 y 5 plantas m-2; sin embargo, el precio fue igual para las unidades de lechuga producidas en cada densidad de plantas.
La producción de lechuga, en un periodo invernal, bajo condiciones de invernadero posterior a un cultivo de tomate es una actividad rentable, lo que se demostró por medio de los indicadores de rentabilidad en donde el VAN, TIR y RBC son superiores considerando ambos cultivos y no sólo el tomate. La producción de lechuga de la variedad Durango y la densidad de 20 plantas m-2 en la época invernal en invernadero es económicamente rentable, ya que por cada peso invertido se obtiene una ganancia neta de $0.37.
Se recomienda la producción de lechuga en la época invernal en invernaderos sin calefacción, ubicados en el Altiplano de México, donde las heladas no son intensas, como en Jerez, Zacatecas, México. Se puede establecer después de un cultivo más sensible a las bajas temperaturas como el tomate.
